analisi dei terreni - determinazione di carbonio e azoto
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08.04.2016 Analisi dei terreni | EIT | Sales 2
Agenda La storia di elementar1
Portafoglio elementar2
Analisi dei terreni - premessa3
Caratteristiche degli analizzatori4
La chimica della combustione5
Le soluzioni elementar 6
Risultati7
La storia di elementar
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fondazione
1851
Dennstedt patent "über die vereinfachteElementaranalytik", è stata la base per la prima
generazione di strumenti
1904
Il primo analizzatore elementare per la determinazione simultanea di carbonio,
idrogeno e azoto
1932
Introduzione del primo analizzatore di Dumas per Azoto/Proteine
1964
Heraeus cede il ramo d’azienda deglianalizzatori a Elementar
1995
Introduzione dell’analizzatore TOC ad alta temperatura
1973
Introduzione del primo analizzatoreelementare completamente automatico con
detector a TCD
1980
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Introduzione della serie “cube" vario MICRO cube, rapid N cube, vario EL cube,
vario MACRO cube
2006
vario TOC cube
2008
rapid CS cube, vario ISOTOPE cube, vario PYRO cube
2009
rapid N exceed, rapid OXY cube
2014
trace SN cube
2010
vario MAX cube, iso TOC cube
2012
Acquisizione di Isoprime Ltd
La storia di elementar
rapid MAX N Exceed
2015
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Portafoglio prodotti «CHIMICA ORGANICA»
Analizzatori CHNS
Analizzatori N/proteine
Analizzatori CS
Analizzatori SN
Analizzatori TOC
Portafoglio elementar
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Portafoglio prodotti «CHIMICA INORGANICA»
Analizzatori CS
Analizzatori ONH
Analizzatori CS & ONH
Portafoglio elementar
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Analisi dei terreni - premessa
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L'analisi del Carbonio e dell'Azoto sono basilari allo scopo di razionalizzare le concimazioni ed evitarerischiosi eccessi nell'apporto di nutrienti al suolo.
Particolarmente critica è la situazione delle aziende zootecniche che solo raramente integranocorrettamente i fertilizzanti minerali con i materiali organici prodotti in azienda, ritenendo le deiezioni deglianimali solo un sottoprodotto, sottostimando o non considerando l’apporto di elementi fertilizzanti ai terreniagricoli che deriva dal loro corretto impiego.
Dal punto di vista della protezione ambientale negli ultimi anni è andata crescendo l’attenzioneall’importanza del suolo per la conservazione e la funzionalità degli ecosistemi.
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Analisi dei terreni - premessa
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Il parametro C/N, ottenuto dividendo i contenuti in percentuale di carbonio organico ed azoto totale, èmolto spesso utilizzato per quantificare il livello di umificazione del materiale organico del terreno.
Tale rapporto è generalmente elevato nei residui vegetali e si abbassa al progredire del processo distabilizzazione fino a raggiungere un valore prossimo a 10.
Questo valore è tipico di terreni neutri e ben drenati in cui si equivalgono processi di mineralizzazione esintesi. In generale i terreni con rapporto C/N compreso fra 9 ed 11 hanno una sostanza organica benumificata e quantitativamente abbastanza stabile nel tempo in quanto il rilascio dell’azoto e la suariorganicazione risultano in equilibrio.
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Analisi dei terreni - premessa
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In questo senso uno sforzo sempre maggiore viene richiesto agli operatori del settore per un continuomiglioramento degli strumenti di conoscenza del suolo, tra cui l’analisi chimico-fisica continua a mantenereun ruolo chiave.
Per tale motivo le tecniche di analisi sono regolamentate da normative europee ed italiane volte, a definirele misure di salvaguardia necessarie al loro mantenimento:
• D.M. 13/09/1999 - Approvazione dei "Metodi ufficiali di analisi chimica del suolo"
• ISO 13878 Soil quality - Determination of total nitrogen content by dry combustion
• ISO 10694 Soil quality - Determination of organic and total carbon after dry combustion
• ISO 15178 Soil quality - Determination of total sulfur by dry combustion
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Caratteristiche degli analizzatori
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In riferimento alle suddette norme, gli analizzatori devono avere le seguenti caratteristiche:
Analizzatori che utilizzano il metodo di Dumas
Analizzatori "macro" che permettano pesate nell’ordine di qualche grammo
Separazione dei gas di combustione prima della rilevazione per evitare possibili interferenze
Acidificazione del campione per la determinazione del carbonio organico
Sistema di purificazione del campione per eliminare il contenuto di azoto atmosferico
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La chimica della combustione - I
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Combustion in oxygen on CuO at ~ 950°C in He/ Ar – carrier gas
O2, N2, NOx, CO, CO2, CH4, SO2, SO3, H2O, HCl...
Post combustion with CuO and Pt catalyst
O2, N2, NOX, SO2, CO2,, SO3 H2O, HCl...
Organic compoundsConsists of C, H, N, O, S, Cl ...
1. combustion
2. post combustion
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La chimica della combustione - II
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reduction on tungsten*; tungsten also absorbs SO2 and binds excess O2 ; Ag or Zn removes halogens
N2, CO2
Quantification via TCD
H2O is removed via condensation and chemical fine drying
O2, N2, NOX, CO2, SO2, SO3 H2O, HCl...
3. optional drying
O2, N2, NOX, CO2, SO2, SO3, HCl...
4. reduction
5. gas separation
6. detection
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PERCHE’ E’ IMPORTANTE LA POST COMBUSTIONE?
Il compito del tubo di post combustione è convertire tutto il carbonio a CO2 e assicurare dati affidabili.
Infatti alcune sostanze, durante la combustione, formano metano (CH4); se tale quantià di carbonio non
viene ridotta a CO2, verrà rilevata come azoto, inficiando così l’analisi.
Questo aspetto diventa più rilevante quanto più il peso del campione è maggiore.
Questa è una questione di chimica e non un problema strumentale!
La chimica della combustione
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Le soluzioni elementar
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vario MACRO cube vario MAX cube
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Le soluzioni elementar
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vario MACRO cube vario MAX cube
Analizzatore macro basato su metodo Dumas
Sistema di separazione dei gas brevettato
Sistema di purificazione campione brevettato
Auto campionatore da 60 posizioni
Peso campione fino a 1 gr*
Detector a TCD
Tempo di analisi: 3-4 min per elemento
Analizzatore macro basato su metodo Dumas
Sistema di separazione dei gas brevettato
Sistema di purificazione campione brevettato
Auto campionatore da 90 posizioni
Peso campione fino a 5 gr*
Detector a TCD
Tempo di analisi: 4 min per elemento
* dipende dal tipo di campione
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Come si prepara un campione:
preparazione per ottenere granulometria adeguata (mulini, …….)
introdurre campione in fogli di stagno (o capsule se liquidi)
pesare il campione
formare pastiglia
introdurre nell’auto campionatore
Le soluzioni elementar
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Come si prepara un campione:
pesare il campione
introdurre campione in crogioli
introdurre nell’auto campionatore
Le soluzioni elementar
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Sistema di introduzione:
gli analizzatori sono tutti dotati di auto campionatore a più posizioni
modalità singolo campione o automatico
caricamento auto campionatore anche con strumento in funzione
sistema brevettato “Ball Valve” per la purificazione del campione
Le soluzioni elementar
vario MACRO cube
vario MAX cube
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Temperatura fino a 1200°C
Tecnologia a basso voltaggio per una maggior sicurezza
estraibile per una più facile manutenzione
10 anni di garanzia
Fornace:
Le soluzioni elementar
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Il sistema di combustione e riduzione dei gas degli strumentiElementar è stato sviluppato sulla base di decine di anni di esperienza, portando allo sviluppo di:
Tubo di combustione
Tubo di post combustione
Tubo di riduzione
Le soluzioni elementar
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combustionepost-
combustioneriduzione
Le soluzioni elementar
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vario MACRO cube vario MAX cube
Versioni disponibili: N, CN, CHN, CNS, CHNS
Gestione e controllo tramite PC
Dimensioni: 42 x 55 x 55 cm (W x D x H)
Utenze richieste: ossigeno e carrier gas
Versioni disponibili: N, CN, CNS
Gestione e controllo tramite PC
Dimensioni: 55 x 55 x 61 cm (W x D x H)
Utenze richieste: ossigeno e carrier gas
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Le soluzioni elementar
Software
Visualizzazione dei grafici durante l‘analisi
Programmazione automatica di accensione e spegnimento della fornace
Leak test automatico
Sistema operativo Windows
Metodi pre-impostati e creazione nuovi
Diagnosi automatica malfunzionamenti
Tutte le funzioni primarie dello strumento,
incluso flusso dei gas, pressione,
temperatura forno di combustione,
consumo dei riempimenti, sono controllate
digitalmente. E’ possibile connettersi al
sistema via rete per una diagnosi on-line.
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Risultati
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Peso campioni: 200 – 400 mg
08.04.2016 24
Risultati
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Peso campioni: 1000 mg
2508.04.2016
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