Principio de medición - Análisis de carbono/azufre

El método de absorción por corriente de oxígeno y absorción infrarroja se utiliza para el análisis de carbono y azufre en diversos materiales. El equipo incluye una unidad de extracción de combustión, una unidad de detección, una unidad de flujo de gas y una unidad de procesamiento de datos. El calentamiento por inducción de alta frecuencia se emplea como método de extracción por combustión debido a su facilidad de manejo, capacidad para lograr combustión a altas temperaturas y efecto de agitación.

En este método de medición, una corriente inducida de alta frecuencia se hace pasar a través de la superficie de una muestra almacenada en un crisol magnético, haciendo que la muestra se caliente debido a su resistencia. Este proceso de calentamiento desencadena una reacción de combustión de oxígeno, generando calor de combustión. Dependiendo de la muestra, se deben utilizar materiales como tungsteno, estaño, cobre, hierro u otros fundentes (ayudas a la combustión).

Al quemar la muestra en un portador de oxígeno junto con un flujo en un horno de calentamiento por inducción de alta frecuencia, el carbono del gas de la muestra se convierte en dióxido de carbono (CO ₂) y monóxido de carbono (CO), el azufre se convierte en dióxido de azufre (SO ₂) y el hidrógeno se convierte en humedad (_H2 O). Tras eliminar _H2O usando un absorbente, el _CO2, CO y SO ₂ restantes en el portador de ogénio se detectan por separado por detectores NDIR.

Detector infrarrojo no dispersivo (NDIR)

Los componentes principales de un sensor de NDIR son una fuente de luz infrarroja, una cámara de muestra (celda), un filtro óptico y un detector infrarrojo.

Según la ley de Beer-Lambert, el gas presente en la cámara de muestra absorbe longitudes de onda específicas de luz. El detector mide la atenuación de la intensidad de estas longitudes de onda, permitiendo determinar la concentración de gas.

Se utiliza un filtro óptico para aislar la longitud de onda específica absorbida por la molécula de gas de interés. La señal de la fuente sufre un corte o modulación para compensar las señales térmicas de fondo de la señal deseada. NDIR detectores se emplean para la medición de _CO2, CO, _{SO 2} y _H2 O (cuando H ₂ debe medirse por NDIR).
Para medir el CO ₂, se utilizan dos detectores junto con dos filtros optimizados, lo que permite una medición precisa tanto de concentraciones bajas como altas.

HORIBA, pionera en analizadores de NDIR, ha desarrollado NDIR como una de sus tecnologías principales, ofreciendo instrumentos líderes en muchos campos. Actualmente se utiliza no solo en analizadores elementales, sino también en múltiples instrumentos que cubren una amplia gama de aplicaciones: analizadores de gases de escape de motores, monitores de NOx ambientales y analizadores de gases en chimeneas.

Para obtener información técnica más detallada sobre el método de detección de gases NDIR, consulte ¿Qué es el método de absorción infrarroja no dispersiva (NDIR).​

El carbono y el azufre pueden analizarse utilizando hornos de inducción o hornos de resistencia para la generación de gas:

Horno de inducción

Para medir el carbono y el azufre totales y lograr un alto rendimiento, se prefieren los hornos de inducción. En este método, se coloca una muestra en un crisol cerámico con un fundente. Se emplea calefacción por inducción para alcanzar altas temperaturas, normalmente superiores a 2300°C, con la ayuda del flujo de osígeno. Esta reacción genera CO, CO ₂ y SO ₂. Aunque la temperatura exacta puede no conocerse, la corriente aplicada puede controlarse y ajustarse durante el análisis para optimizar el método.

• EMIA-Expert- El Modelo de Alta Precisión Insignia permite una medición precisa y precisa en el análisis de trazas.
• EMIA-Pro- El modelo de entrada ofrece alto coste, rendimiento y fácil operación.
• EMIA-Step- El modelo de horno de calentamiento por resistencia eléctrica tubular tiene una función de temperatura de calentamiento variable que permite analizarlo separándolo por temperatura y condición, así como el análisis de cantidades totales.