La problématique ?
Un dépôt est l’accumulation de substances ou de particules pouvant provenir de diverses sources, telles que la précipitation de composants chimiques insolubles, l’agrégation de particules en suspension, la corrosion, ou encore la contamination par des matières étrangères.
Le client a fait appel à FILAB, laboratoire spécialisé en caractérisation de matériaux et analyses chimiques, afin de déterminer la nature d’un dépôt présent en fond d’une cuve autoclave. En effet, le client cherche assurer l’intégrité de son matériel pour ne pas affecter sa performance.
Premières analyses réalisées par MEB-EDX
Les observations MEB-FEG et les analyses EDX mises en œuvre ont permis d’aboutir aux informations suivantes. Le dépôt retrouvé dans la cuve est composé majoritairement de Carbone (C), d’Oxygène (O), de Calcium (Ca) et de Sodium (Na), plus minoritairement de Magnésium (Mg) et de Silicium (Si), ainsi que de traces d’Azote (N), de Soufre (S), de Chlore (Cl), de Fer (Fe) et de Cuivre (Cu).
Les analyses complémentaires par IRTF
Avec l’analyse par IRTF, les bandes d’absorption caractéristiques observées sont les suivantes :
- Une bande large vers 1403 cm-1 caractéristique du mode de vibration de type élongation des liaisons Carbonates ;
- Deux pics fins vers 871 et 712 cm-1 caractéristiques du mode de vibration de type déformation des liaisons Carbonates.
En observant ces résultats, le spectre du dépôt observé semble correspondre au spectre d’un composé de référence de type Carbonate de Calcium.
Les résultats obtenus...
Les analyses réalisées pour cette étude ont révélé que les échantillons analysés contiennent principalement du carbone, de l’oxygène et du calcium. Sur la base de cette composition élémentaire, l’hypothèse d’identification a conclu à la présence de carbonate de calcium dans les dépôts analysés.
Conclusion de l'étude
La découverte de carbonate de calcium comme constituant principal du dépôt analysé a offert à notre client une perspective précieuse sur l’origine des obstructions dans ses équipements. Cette analyse a conduit à l’élaboration d’un programme de maintenance préventive spécifiquement adapté pour contrer les effets du dépôt de carbonate, améliorant ainsi la performance et la durabilité des équipements.
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Notre FAQ
L’identification d’un dépôt inconnu repose sur des analyses complémentaires de sa composition élémentaire et de sa nature chimique. Dans cette étude, FILAB a associé MEB-EDX et spectroscopie infrarouge IRTF. Le rapprochement des résultats a orienté l’identification vers un dépôt principalement constitué de carbonate de calcium.
Le MEB permet d’observer la morphologie du dépôt, tandis que l’EDX renseigne sur les éléments présents dans les zones analysées. Ici, le carbone, l’oxygène et le calcium étaient majoritaires, avec notamment du sodium. Cette composition a permis de formuler une hypothèse minérale, ensuite précisée par l’analyse infrarouge.
L’IRTF apporte des informations sur les liaisons chimiques, là où l’EDX indique surtout quels éléments sont présents. Dans ce dépôt, les bandes observées vers 1403, 871 et 712 cm⁻¹ étaient caractéristiques de carbonates. Leur comparaison avec un spectre de référence a conforté l’identification du carbonate de calcium comme constituant principal.
La présence de calcium ne suffit pas à identifier du carbonate de calcium, car cet élément entre dans la composition de nombreux composés. Dans cette étude, l’interprétation s’appuie sur la composition élémentaire et sur les bandes caractéristiques des carbonates en IRTF. C’est cette convergence analytique qui soutient l’identification du dépôt.
Connaître la nature du dépôt permet d’orienter la recherche de son origine et le choix d’actions de maintenance. Dans le cas présenté, l’identification du carbonate de calcium a aidé le client à construire un programme préventif adapté. Les mesures concrètes doivent ensuite tenir compte du procédé, des fluides utilisés et des matériaux de l’équipement.
Laboratoire d’analyses et d’expertises spécialisé pour les industriels
