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Mercury Ultratracer

UT-3000

 

Mesure du mercure gazeux total (TGM) dans l'air
et d'autres gaz à des niveaux d'ultra-traces

VM-3000 Mercury Vapor Monitor

Applications

  • Analyses de la qualité de l'air
  • Surveillance de la pollution de l'air intérieur
  • Suivi des sources de pollution de l'environnement
  • Profilage Plume
  • Étude de la dispersion du mercure dans l'atmosphère
  • Études d'interaction entre l'atmosphère et les surfaces
  • Prévention de la pollution
  • Gaz naturel et produits dérivés
  • Hydrogène et autres gaz
  • Études de dégazage du sol

Mesure du total de mercure gazeux dans l'air et
d'autres gaz à des niveaux d'ultra-traces

L'analyseur d'ultra-traces de mercure UT-3000 est un outil compact et fiable qui permet de mesurer le mercure dans les gaz à des niveaux d'ultra-traces. Grâce au module haute performance d'amalgamation GoldTrap et à un détecteur de vapeur de mercure AA de pointe, l'analyseur UT-3000 propose des limites de détection inférieures au ng/m³ (ppq - part per quadrillion).

Principe de mesure

Une pompe à membrane ne nécessitant pas de maintenance envoie l’échantillon de gaz dans une cellule optique. Un faisceau de lumière UV passe à travers cette cellule optique et une partie des atomes de mercure contenus dans le gaz absorbe cette lumière. Cette méthode d’analyse est appelée « spectrométrie d’absorption atomique » (AAS). Elle est très sélective et très sensible. La méthode AAS a conservé son importance et a continué de faire ses preuves jusqu’à aujourd’hui malgré le développement d’autres méthodes de mesure. Elle ne nécessite pas l’utilisation d’un gaz porteur coûteux et ne subit que peu d’interférences.

Fonctionnement automatique

Mercury Instruments

UT-3000 : mesure de la qualité de l'air urbain et mesure du mercure dans le gaz naturel

L'UT-3000 fonctionne automatiquement. Toutes les fonctions sont contrôlées par un micro-processeur intégré. Une fois que l'analyse a démarré, les mesures sont effectuées et les données sont collectées par l'enregistreur de données intégré. En paramétrage normal, l'enregistreur de données a une capacité d'enregistrement de 4 semaines.

Le collecteur en or (GoldTrap), le "Cœur en Or"

GoldTrap

Comment fonctionne le GoldTrap du système UT-3000?

Mercury Instruments

Un nouveau système de collecteur a été développé pour le dispositif UT-3000 : le GoldTrap de Mercury. Il constitue un élément clé du système de mesure et possède de bien meilleures caractéristiques que les collecteurs en or utilisés précédemment. Le GoldTrap est constitué d’un tube fin en céramique possédant une inertie thermique minimale et situé dans un cylindre de protection. On utilise de l’or ultra pur et massif comme moyen de collecte.

Le GoldTrap de Mercury Instruments est utilisé pour capturer le mercure gazeux total (TGM = Total Gaseous Mercury) directement à partir du gaz considéré. Le mercure est fixé par la surface d’or et ainsi retiré de l’échantillon de gaz (« collecteur en or »). Après cette phase d’amalgamation, le GoldTrap est rapidement chauffé. Le mercure organique est alors brusquement relâché (« désorption thermique »). Le mercure se présente alors sous forme de gaz et les vapeurs de mercure sont balayées par un flux d’air dans la cellule optique du détecteur. C’est alors que la concentration en mercure est mesurée par spectrométrie d’absorption atomique.

Déroulement d’un cycle de mesure avec le collecteur en or GoldTrap

Mercury Instruments

Un serpentin électrique se trouvant en contact direct avec la surface en céramique chauffe le GoldTrap. C’est la raison pour laquelle le GoldTrap révèle des pics brusques et élevés pendant le cycle de chauffage du mercure collecté.
Un cycle de mesure dure environ 90 secondes. Le GoldTrap se caractérise par une excellente stabilité à long terme.

L’utilisation de l’air comme gaz porteur pendant la désorption thermique des atomes Hg présente un autre avantage : les substances qui pourraient contaminer le système sont ainsi oxydées et balayées ce qui évite toute possible passivation de la surface d’or..

Lors des mesures effectuées dans la zone des traces, il est particulièrement important que le collecteur en or soit parfaitement propre avant la mesure. Pour garantir cette propreté, une étape de nettoyage est réalisée automatiquement avant chaque cycle de mesure. Un filtre fin en PTFE se trouvant à l’entrée d’échantillonnage, capture les particules ou gouttelettes d’aérosol, l’interaction avec le mercure devant être déterminé restant toutefois négligeable.

Contrôle du volume d’échantillonnage

Pendant la mesure, le débit de l’échantillon de gaz est déterminé en utilisant un débitmètre électronique et stabilisé par le biais d’une pompe. Pour augmenter la sensibilité, le flux de gaz automatiquement est réduit pendant l’étape de désorption. Le débit intégré au fil du temps donne le volume total de l’échantillon (litres standards).

Détecteur d'absorption atomique (AAS)

Le détecteur utilisé dans l'UT-3000 offre une sensibilité, une précision et une stabilité maximales. Une haute fréquence provoquée par une lampe à induction au mercure basse pression est utilisée comme source de lumière UV. Cette lampe crée une ligne d'émission à 253,7 nm sur une bande passante très mince qui est semblable à la ligne d'absorption des atomes Hg mesurée. La méthode de faisceau de référence est appliquée pour obtenir une stabilité optimale de la source UV. La concentration en mercure est mesurée dans une cellule optique entièrement fabriquée en silice fondue (Suprasil). Grâce à l'amélioration de sensibilité fournie par le GoldTrap, il n'est plus nécessaire d'utiliser cellule longue, ce qui créait toujours un plus grand effet de surface. Des détecteurs d'UV récents à l'état solide, avec un traitement de signal numérique, sont utilisés pour les mesures d'absorption.

Calibrage

Pour le contrôle et l’étalonnage du système de mesure du mercure, Mercury Instruments propose comme accessoire un module d’étalonnage manuel et un module d’étalonnage automatique. Dans les deux cas, une quantité de mercure définie est injectée dans le port d’étalonnage intégré avec une micro-seringue et elle est recueillie dans le collecteur en or. Cette méthode d’étalonnage statique avec de l’air saturé en mercure est rapide, sûre et précise.

Des seringues étanches au gaz spéciales sont utilisées pour prélever le gaz d’étalonnage.

Affichage et résultat des mesures

Les résultats des mesures sont affichés sur un écran à cristaux liquides sous forme de graphique en barres et de valeurs numériques. Il est impossible de lire les anciennes données avec la fonction de pagination. Les calibrages sont archivés dans une mémoire non volatile. L'appareil est doté d'une interface série pour le transfert des données vers un PC, et d'une sortie 0-20 mA.

Avantages de la méthode de détection AA

La dernière technique de détection AA utilisée dans l'UT-3000 offre des avantages importants par rapport aux autres méthodes. La détection des traces de mercure par fluorescence exige d'utiliser un gaz porteur et parfois un gaz injecté dans un tube. Cette méthode implique également d'un effet de trempe qui ne peut jamais être complètement éliminé. L'UT-3000 n'a pas besoin de gaz cher pour son fonctionnement et il n'y a pas d'interférences négatives causées par l'effet de trempe. La sensibilité et les limites de détection sont de loin supérieures à celles des instruments basés sur la mesure de la résistance électrique d'un fin film d'or.

Fonction AutoRange

Pour l’application dans le fonctionnement en ligne (par ex. : PA-2 Gold, systèmes pour le gaz naturel), l’UT-3000 peut être équipé d’une fonction AutoRange. Si elle est activée, le volume d’échantillonnage est adapté automatiquement à la concentration de mercure de l’échantillon de gaz. Dans ce but, au début de la mesure, le plus faible volume possible d’échantillon de gaz est d’abord sélectionné automatiquement. Si l’absorption est trop faible, le volume d’échantillon de gaz est augmenté jusqu’à ce que l’absorption se situe dans la plage la plus favorable.

Surveillance du mercure dans le gaz naturel et le GNL

Le mercure est un composant fréquent du gaz naturel. Il peut être trouvé à des concentrations allant de quelques µg/m³ à plus de 10000 µg/m³. Une application importante de l'UT-3000 est la mesure du mercure dans le gaz naturel et le gaz naturel liquéfié (GNL).

Mercury Instruments propose aussi bien une version utilisable manuellement (Tedlar® Bag Méthode, mesure ponctuelle) qu’un système automatique pour une mesure en ligne.

Pour une mesure continue du mercure dans le gaz naturel – avec un ou plusieurs canaux – Mercury Instruments propose le MMS-NG résistant aux explosions (Mercury Monitoring System for Natural Gas).
L’UT-3000 NG mobile est également disponible et il peut être utilisé à des points de mesure différents.

 

 

La supériorité du système Tedlar® Bags par rapport aux autres matériaux

Mercury Instruments

 

Le dispositif Tedlar® Bag permet un prélèvement d’échantillon sans danger dans des zones exposées au risque d’explosion. Des échantillons de gaz de 3 à 10 L en fonction de la taille du système Tedlar® Bags peuvent être prélevés à l’aide d’un adaptateur et transmis au dispositif UT-3000 pour être mesurés.

Aucune hâte nécessaire!

Une étude comparative réalisée par Mercury Instruments à Karlsfeld montre que, en un jour, il n’y a eu pratiquement aucune diminution de Hg (dans une matrice en méthane).

Mercury Instruments

Pour plus d’informations concernant la mesure de Hg dans le gaz naturel
et le système Tedlar ® Bag,
consulter le fichier PDF : anglais, 4 pages

 

Mercury Ultratracer UT-3000: Spécifications techniques

Principe de mesure :  Pré-concentration du mercure dans un collecteur en or, puis relâchement par réchauffage rapide, détection par AA.
Collecteur de mercure : MI GoldTrap
Détecteur : Photomètre AA perfectionné avec une lampe à induction au mercure stabilisée, de longueur d'onde = 253,7 nm
Volume d'échantillon : 0,1 l à 100 l
Durée d'échantillonnage : 10 secondes à 15 minutes
Durée du cycle de mesure : 10 secondes à 16 minutes
Limite de détection : 0,1 ng/m³ correspondent à 0,5 pg Hg en absolu
Plage de mesure :

pour un volume d'échantillon de 10 l : 0,1 ng/m³ à 1000 ng/m³
pour un volume d'échantillon de 1 l : 1 ng/m³ à 10 000 ng/m³

Détermination du volume d'échantillon :
Débitmètre électronique
Pompe d'échantillonnage : Pompe à membrane, Viton
Entrée d'échantillonnage :  Filtre à membrane PTFE 0,45 µm, jetable
Port de calibrage : Cloison de ruban de silicone enveloppé de PTFE
Gaz porteur : Non requis
Affichage des données : Affichage de la valeur du signal en temps réel pendant la période de chauffage du Goldtrap ; affichage des résultats de mesure sous forme de diagramme en barres
Fonction d'enregistreur de données : Enregistreur de données intégré pour l'enregistrement de 10000 mesures (jusqu'à 100 jours)
Sortie de données : Via RS232 vers un ordinateur (PC de bureau ou portable)
Calibrage : À travers le port d'injection du gaz de calibrage, manuellement en utilisant la source de gaz de calibrage et la seringue (disponible en option), ou automatiquement avec la source de calibrage (en option)
Alimentation : 110 V ou 230 V 50/60 Hz
Consommation électrique : Max. 250 W (pic de chauffe)
Dimensions : 45 x 15 x 35 cm (L x H x P)
Poids : env. 9 kg
Température ambiante admissible:
5°C à 35°C
Accessoires :
  • Kit de calibrage statique Calset pour le calibrage manuel
  • Appareil de calibrage automatique AutoCal
  • Générateur de gaz de calibrage dynamique MC-3000
  • Boîtier de transport avec poignée et roues
  • Packs principaux d'alimentation indépendante
Mercury Instruments En tant que principal fournisseur d'équipement d'analyse haute précision, nous cherchons à offrir constamment des solutions d'excellente qualité. Nos produits sont fabriqués conformément à la norme de qualité ISO 9001.

 

UT-3000 cover brochure

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