Les appareils à diffraction des rayons X TERRA® et BTX II™ d’Olympus permettent d’obtenir rapidement et facilement des analyses qualitatives et quantitatives des zéolithes synthétiques en cours de fabrication. Comme nos appareils peuvent analyser en cours de fabrication les matériaux liquides ou les boues, le chimiste ou l’ingénieur des procédés peut prendre des décisions éclairées pratiquement en temps réel pour gagner du temps et réduire les coûts. Les zéolithes synthétiques constituent le sujet principal de cette note d’application. Toutefois, les analyseurs XRD d’Olympus peuvent aussi servir aux activités médianes de toute une gamme de produits fabriqués, notamment les produits pharmaceutiques.
Fabrication des zéolithes synthétiques
Les zéolithes synthétiques sont des composés d’aluminosilicate adaptés à beaucoup d’applications industrielles et domestiques, incluant sans s’y limiter :
- Détergents
- Purification de l’eau
- Catalyseurs
- Litière pour chats non agglomérante
- Capteurs solaires et réfrigérateurs à adsorption
Le processus de production des zéolithes synthétiques consomme beaucoup d’énergie, et ce, pendant plusieurs heures. Comme les coûts en énergie peuvent être élevés, chaque heure gagnée durant le processus représente des économies pour le fabricant.
Avantage des analyseurs XRD Olympus
Comme le temps de production du produit final peut varier, il est essentiel pour les chimistes et les ingénieurs d’avoir accès en temps réel aux données XRD leur permettant de faire ce qui suit :
- Déterminer si le processus est complété et s’il peut être terminé plus tôt que prévu
- Évaluer si le processus peut être optimisé (par ex., par l’ajout de matières premières)
L’équipement XRD généralement utilisé en laboratoire exige de grands échantillons qui peuvent mettre beaucoup de temps à sécher, ce qui ralentit le processus. Comme les analyseurs XRD d’Olympus ne requièrent qu’un petit échantillon de 15 mg, le processus est accéléré. Voici les avantages des analyseurs Vanta :
- Possibilité d’analyser les boues
- Petits échantillons : seuls 15 mg sont nécessaires, donc il suffit d’étaler l’échantillon sur la lame, de le laisser sécher quelques instants et de l’analyser ensuite.
- Facilité d’utilisation, nul besoin d’un technicien spécialisé
- Aucune exigence d’entretien de longue durée — Analyse XRD régulière et temps d’immobilisation négligeable
Étude de cas – Usine de fabrication de zéolithe synthétique
Les données ci-dessous sont tirées d’un processus appliqué par une usine de fabrication de zéolithe synthétique, lequel requérait habituellement cinq heures. Toutefois, il s’avère que ce processus était souvent complété beaucoup plus vite.
Une heure et demie après le début du processus, on a prélevé un échantillon qu’on a étalé sur une lame, laissé à sécher pendant 3 minutes, et puis analysé à l’aide de l’appareil BTX II™ d’Olympus. Cet échantillon a ensuite été comparé au produit final optimal (Figure 1). Ces tracés indiquent que cet échantillon ne correspond pas au produit final, indiquant que le processus n’est pas terminé. Par conséquent, il faut poursuivre le processus.
Un second échantillon a été prélevé deux heures et demie après le début du processus, et puis analysé à l’aide de l’appareil XRD BTX II. Les résultats de l’échantillon 2 correspondent au produit idéal, même après des temps d’exécution courts (Figure 2). Par conséquent, cette information permet d’achever le processus deux heures et demie plus tôt que prévu et de réduire les coûts.
 Figure 1. Modèles – Zéolithe synthétique. Le tracé bleu représente le produit final optimal, alors que le tracé rouge illustre l’échantillon analysé une heure et demie après le début du processus. Cela indique qu’après une heure et demie, le produit n’est pas terminé et que le processus doit être poursuivi. |  Figure 2. Analyse de la durée d’exécution pour l’ensemble de données de l’échantillon prélevé deux heures et demie après le début du processus. Même après des temps d’exécution courts, on constate que le produit est presque achevé. |
Cet exemple indique comment les analyseurs XRD Olympus peuvent servir aux activités médianes de l’industrie de la fabrication des zéolithes synthétiques. Les analyseurs XRD d’Olympus peuvent aussi servir aux activités médianes de toute une gamme d’applications de l’industrie de la fabrication, notamment les produits pharmaceutiques et le ciment.
