Ce que couvre cette catégorie
Les instruments d'analyse déterminent ce que contient un échantillon et en quelle quantité. Ce sont des instruments de laboratoire par définition, car un échantillon est prélevé, préparé et mesuré dans des conditions maîtrisées - ce qui les distingue des analyseurs en ligne qui travaillent directement sur un flux de procédé, et les deux se spécifient dans des conversations totalement différentes.
Comme ces systèmes s'achètent normalement contre une méthode documentée, la spécification part de trois éléments et progresse vers l'extérieur : l'analyte, c'est-à-dire la substance à mesurer ; la matrice, c'est-à-dire tout le reste de l'échantillon ; et la limite de détection que le résultat doit atteindre. C'est seulement une fois ces trois points fixés que se posent la question de la technique et celle de la configuration.
Cet ordre compte parce que la même substance peut être mesurée par plusieurs techniques dont les coûts d'exploitation sont très différents, et choisir par technique plutôt que par besoin est la façon dont un laboratoire se retrouve avec un instrument inutilisable pour la méthode qu'il doit suivre. L'environnement de soutien - gaz, vide, refroidissement, consommables et étalons de référence - fait partie de la décision et non des accessoires.
Types de produits dans instruments d'analyse
| Type de produit | Principe de mesure | Généralement spécifié pour |
| Spectrophotomètre UV-visible | Absorption de la lumière à des longueurs d'onde définies, convertie en concentration par une courbe d'étalonnage | Mesure quantitative des espèces qui absorbent dans l'ultraviolet ou le visible, et méthodes de routine fondées sur des réactions colorées |
| Spectromètre FTIR | Absorption de l'énergie infrarouge par les liaisons moléculaires, comparée à des spectres de référence | Identification de matériaux et de groupes fonctionnels, y compris solides et formulations, lorsqu'une méthode quantitative n'est pas exigée |
| Chromatographe en phase gazeuse | Les constituants sont séparés dans un flux de gaz vecteur et détectés à leur élution | Mélanges volatils et semi-volatils, solvants résiduels et contrôles de pureté lorsqu'une séparation est nécessaire avant l'identification |
| Chromatographe en phase liquide | Les constituants sont séparés dans une phase mobile liquide sur une phase stationnaire | Composés non volatils, thermolabiles et ioniques qui ne survivraient pas à une méthode de chromatographie en phase gazeuse |
| Spectromètre de masse | Les ions sont séparés selon le rapport masse sur charge et détectés, ce qui donne une spécificité élevée | Confirmation et identification lorsqu'une limite de détection basse et une réponse sans ambiguïté sont exigées ensemble |
| Spectromètre d'absorption atomique | Les atomes à l'état fondamental absorbent la lumière à des longueurs d'onde propres à chaque élément | Concentrations de métaux dans l'eau, les sols, les alliages et les échantillons biologiques, lorsqu'un élément est dosé à la fois |
| Analyseur COT | Le carbone organique est oxydé et le dioxyde de carbone formé est mesuré | Travaux sur l'eau et les effluents lorsque la charge organique est le chiffre publié, et lorsqu'une limite réglementaire s'applique |
| Analyseur de taille de particules | La diffraction laser ou l'analyse d'image déduit une distribution granulométrique de l'échantillon | Poudres, suspensions et émulsions, lorsque la distribution et non une valeur unique constitue le résultat |
Les colorimètres, les analyseurs élémentaires et les accessoires qui accompagnent ces systèmes sont également répertoriés dans cette catégorie.
Comment choisir un instrument d'analyse
Il existe rarement un seul instrument correct pour un usage, mais il y a toujours une présélection justifiable et un ensemble de réponses qui éliminent le reste. Voici les questions qui tranchent.
- L'analyte et la matrice ensemble, car la matrice décide souvent de la technique plus que la substance elle-même : un échantillon d'eau propre et un solide minéralisé posent deux problèmes différents pour la même cible.
- La limite de détection et le seuil de déclaration, y compris tout niveau réglementaire auquel le résultat doit être comparé et non simplement détecté.
- La méthode ou la norme suivie par le laboratoire, car une procédure accréditée nomme généralement la technique et les critères d'acceptation.
- Le débit : nombre d'échantillons, temps de préparation, et le fait que le laboratoire travaille par lots ou en continu, ce qui décide si une automatisation vaut la peine.
- La voie de préparation de l'échantillon, car l'extraction, la minéralisation et la dilution prennent souvent plus de temps que la mesure et fixent la capacité réelle du laboratoire.
- Les consommables et leur approvisionnement : colonnes, lampes, gaz, solvants, étalons et matériaux de référence, qui ont tous un coût d'exploitation et une durée de conservation.
- L'environnement de soutien nécessaire : place sur paillasse, vide, refroidissement, alimentation en gaz, ventilation et alimentation électrique, qui constituent souvent la contrainte qui décide quel instrument peut être installé.
- Le traitement des données : savoir si les résultats doivent être publiés dans un format défini, conservés dans un système de laboratoire, ou audités par rapport aux données brutes.
- Le service et l'appui à l'étalonnage, y compris l'accès aux étalons de référence et à une organisation de maintenance capable de répondre dans les limites d'immobilisation tolérables.
Dérouler la sélection dans l'ordre
- Énoncer l'analyte, la matrice et la gamme de concentration, et confirmer à quoi le résultat est comparé.
- Identifier la méthode ou la norme que le laboratoire doit suivre, car elle peut fixer la technique avant toute autre considération.
- Établir la limite de détection et les critères d'acceptation auxquels le résultat doit satisfaire.
- Choisir la technique à partir de ces trois réponses, à l'aide de la comparaison ci-dessus, plutôt qu'à partir de la familiarité avec un système.
- Déterminer la voie de préparation de l'échantillon et vérifier qu'elle est réalisable avec l'équipement et le personnel disponibles.
- Dimensionner le système pour le débit nécessaire, y compris la justification éventuelle d'un passeur automatique ou d'une étape de préparation automatisée.
- Confirmer l'installation : gaz, vide, refroidissement, ventilation, alimentation électrique et place sur paillasse, qui décident souvent de la faisabilité.
- Décider les consommables, les étalons et l'organisation de maintenance qui doivent être en place pour que le système fonctionne dès le premier jour.
Comparer les technologies
| Technologie | Idéal pour | Limites | Question type |
| Absorption moléculaire UV-visible | Méthodes quantitatives fondées sur une espèce absorbante ou une réaction colorée | Exige un chromophore, subit les interférences de la matrice, et dépend d'une manipulation soignée des cuves et d'un blanc correct | Quelle quantité d'une substance connue est présente |
| Spectroscopie FTIR | Identifier la nature d'un matériau, y compris les solides et les mélanges | L'eau et certaines matrices interfèrent, et l'interprétation d'un mélange complexe dépend des bibliothèques de référence disponibles | De quel matériau s'agit-il |
| Chromatographie en phase gazeuse | Mélanges volatils et semi-volatils qui doivent être séparés avant d'être mesurés | L'échantillon doit être volatil et thermiquement stable, et le choix de la colonne et du détecteur détermine ce qui peut être résolu | Quels constituants sont présents, et dans quelle proportion |
| Chromatographie en phase liquide | Composés non volatils, labiles et ioniques, y compris les grosses molécules | Consommation de solvants et temps de développement de méthode ; la phase mobile devient un coût d'exploitation et une question d'élimination | Quelle est la composition d'un mélange liquide |
| Absorption atomique | Concentrations de métaux dans une large gamme de matrices | La configuration classique dose un élément à la fois, et certains éléments exigent une autre approche d'atomisation | Quelle quantité de ce métal est présente |
| Spectrométrie de masse | Identification et confirmation à faible concentration, seule ou comme détecteur d'une technique de séparation | Exige un vide, un environnement maîtrisé, des consommables et une interprétation experte ; c'est rarement un premier achat isolé | Ce qui est présent, exactement, à très faible concentration |
Paramètres à confirmer avant commande
Une fois la technologie choisie, il reste une liste de valeurs que seule l'installation peut fournir. Ce sont celles qui modifient le modèle, le prix ou le délai :
- L'analyte ou les analytes, et la matrice dans laquelle l'échantillon se présente.
- La gamme de concentration et la limite de détection exigées par la méthode.
- La méthode ou la norme suivie par le laboratoire, ou les critères d'acceptation auxquels le résultat est comparé.
- La forme de l'échantillon et la voie de préparation, y compris toute étape de minéralisation, d'extraction ou de dilution.
- Le débit : échantillons par jour ou par lot, et le temps disponible pour la préparation.
- L'installation disponible : place sur paillasse, alimentation électrique, gaz, vide, refroidissement et ventilation.
- Les besoins en données : format de résultat, logiciel, stockage, et la nécessité de conserver les données brutes.
- Les consommables et étalons de référence nécessaires avec la commande initiale.
- Les attentes en matière d'étalonnage et de maintenance, y compris l'intervalle et le délai d'intervention dont le laboratoire a besoin.
- Le fait que le laboratoire travaille sous système qualité, et la documentation qui doit accompagner le système.
Des chiffres cités, non supposés
Les spécifications varient selon le modèle et l'application, aucun chiffre de performance n'est donc indiqué sur cette page. Lorsqu'un paramètre n'a pas été documenté pour un modèle donné, la page produit le dit plutôt que de combler la lacune par un chiffre plausible. Envoyez les valeurs ci-dessus et nous renverrons celles que détient réellement le modèle retenu.
Où ces instruments sont utilisés
