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Perte sur l’allumage (LOI) est un test utilisé dans la chimie analytique inorganique et la science du sol, en particulier dans l’analyse des minéraux et la composition chimique du sol. Il consiste en un chauffage fortement (“allumé”) un échantillon du matériau à une température spécifiée, permettant aux substances volatiles de s’échapper, jusqu’à ce que sa masse cesse de changer. Cela peut être fait dans l’air ou dans une autre atmosphère réactive ou inerte. Le test simple consiste généralement à placer quelques grammes de matériau dans un creuset pré-inigné et à déterminer sa masse, en le plaçant dans un four à température contrôlée pour un temps défini, en le refroidissant dans un contrôlé (par exemple sans eau, sans eau, CO ₂ -mat) de l’atmosphère et redéterminer la masse. Le processus peut être répété pour montrer que le changement de masse est terminé. Une variante du test dans lequel le changement de masse est continuellement surveillé à mesure que la température est modifiée, est la thermogravimétrie.

Fourniture à température

La perte sur l’allumage est signalée dans le cadre d’une analyse élémentaire ou d’oxyde d’un minéral. Les matériaux volatils perdus sont généralement constitués de «l’eau combinée» (hydrates et de composés hydroxy labiles) et de dioxyde de carbone à partir de carbonates. Il peut être utilisé comme test de qualité, couramment effectué pour les minéraux tels que le minerai de fer. Par exemple, la perte sur l’allumage des cendres volantes se compose de carburant sans contaminant.

Dans les industries de pyroprocessement telles que la chaux, la bauxite calcinée, les réfractaires ou la fabrication de ciment, la perte sur l’allumage de la matière première est à peu près équivalente à la perte de masse qu’elle subira dans un four. De même, pour les minéraux, la perte sur l’allumage représente le matériau réel perdu pendant la fusion ou le raffinage dans un four ou une fonderie. La perte sur l’allumage du produit indique dans quelle mesure le pyroprocesse était incomplète. Les tests ASTM sont définis pour le calcaire et la chaux ^[d’abord] et ciment ^[2] entre autres.

Procédure [ modifier ]]

Le sol est composé d’organismes vivants, d’eau, de carbonates, de matériaux contenant du carbone, de matière en décomposition et bien plus encore. Pour déterminer à quel point l’une de ces composantes du sol constitue toute la masse du sol, la procédure LOI est mise en œuvre. Initialement, le chercheur prendra la masse de l’échantillon avant la LOI, puis placera l’échantillon dans un dispositif de chauffage. Selon ce que le chercheur essaie de déterminer dans le sol, la température de l’appareil peut être réglée sur la température correspondante. L’échantillon de sol est maintenu à cette température pendant une période prolongée après quoi il est retiré et laissé se refroidir avant de re-rehausser l’échantillon. La quantité de masse perdue après le traitement LOI est égale à la masse du composant que le chercheur essaie de déterminer. L’ensemble typique de matériaux nécessaires pour utiliser la LOI comprend: un bilan massique de haute précision, un four à séchage, une fournaise à température à température, des creusets préchauffés et un échantillon de sol de l’emplacement d’intérêt.

Il existe de nombreuses façons d’utiliser correctement la perte sur l’allumage pour la recherche scientifique. ^[3] Un échantillon de sol laissé pendant la nuit dans un four de séchage à 100 ° Celsius aurait sa teneur en eau complètement évaporée le matin. ^[4] Cela pourrait permettre aux chercheurs de déterminer la quantité d’eau initialement dans l’échantillon de sol et sa porosité en comparant le changement de poids de l’échantillon avant et après l’évaporation. Ce nouveau poids de l’échantillon est appelé le poids sec et son poids précédent est appelé le poids humide.

Pas [ modifier ]]

Une procédure générale de la façon d’effectuer une perte sur l’allumage est la suivante: ^[5]

1. Pesez le creuset vide dans lequel l’échantillon doit être placé et enregistrer son poids dans un livre de laboratoire.
2. Placez l’échantillon dans le creuset vide et pesez à nouveau le creuset avec l’échantillon. Le nouveau poids moins le poids du creuset vide est le poids humide de l’échantillon.
3. Placez l’échantillon dans le four de séchage ou le haut fourneau au besoin.
4. Réglez le four ou la fournaise sur la température souhaitée. Si le chercheur veut trouver le poids sec du sol, la fournaise devrait être à 100 ° Celsius.
5. Laissez l’échantillon dans la fournaise pendant la durée souhaitée. Si le chercheur voulait connaître le poids sec de l’échantillon et utilise un four à 100 ° Celsius, le chercheur quitterait généralement la fournaise pendant la nuit.
6. Ouvrez le four mais aussi vous éloignez-vous en même temps car l’air chaud s’échapper du four peut brûler la peau nue.
7. Laissez le four et l’échantillon refroidir avant de retirer l’échantillon du four.
8. Pesez à nouveau le creuset avec l’échantillon. Soustrayez le poids du creuset vide de ce nouveau poids et c’est le poids sec de l’échantillon.

Application [ modifier ]]

En règle générale, cette méthode est utilisée pour déterminer les niveaux de teneur en eau, les niveaux de carbone, la quantité de niveaux de matière organique, la quantité de composés volatils. ^[6] La LOI est également utilisée dans l’industrie du ciment qui exploite la fournaise dans la gamme 950 ° Celsius (par exemple, les fours à ciment), les ingénieurs de combustion utilisent également la LOI mais à des températures inférieures à 950 ° Celsius. ^[7]

Dans de nombreux laboratoires de recherche, l’utilisation de gants d’amiante est nécessaire lors de l’utilisation de la fournaise car elle peut atteindre des températures très chaudes. ^[6] L’utilisation de masques faciaux est également recommandée à des températures plus élevées pour assurer la sécurité des chercheurs et des membres du laboratoire junior. ^[8] Il est également recommandé que les chercheurs effectuant une procédure de LOI retirent tous les bijoux et montres car ce sont de grands conducteurs de chaleur. Lors de la suppression des échantillons à des températures élevées, ces accessoires peuvent facilement se réchauffer et entraîner des brûlures. ^[9]

Autres utilisations [ modifier ]]

L’industrie du ciment utilise la méthode de la LOI en chauffant un échantillon de ciment à 900-1000 ° Celsius, et il est chauffé jusqu’à la masse de l’échantillon. Une fois que la masse a stabilisé la masse perdue en raison de la LOI est déterminée. Cela est généralement fait pour déterminer la haute teneur en eau dans le ciment ou la carbonatation car ceux-ci réduisent la qualité du ciment. ^[dix] Des pertes élevées sont généralement dues à de mauvaises conditions de stockage de ciment ou de manipulation de la qualité du ciment par les fournisseurs. Cela garantit que le ciment utilisé dans un site est de la bonne composition pour répondre aux protocoles de sécurité et aux exigences des clients.

Dans l’industrie minière, l’utilisation de la LOI est vitale pour déterminer l’humidité et les matériaux volatils présents dans la roche. Par conséquent, lors de l’exécution de l’analyse entièrement-rock pour déterminer les volatils totaux, la méthode de la LOI est utilisée. Afin d’éliminer tous les volatils et d’oxyder tout le fer en oxydes de fer, la température de la Loi est réglée à 900-1000 ° Celsius.

Les références [ modifier ]]