FR2531780A1 - Method and device for measuring the water adsorbed on a solid material. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de dosage de l'eau adsorbée sur un matériau solide, utilisable en particulier pour déterminer la teneur en eau de métaux et alliages tels que l'uranium et les aciers, ou d'oxydes tels que les oxydes d'uranium et les oxydes mixtes d'uranium et de plutonium. The subject of the present invention is a method and a device for the determination of water adsorbed on a solid material, usable in particular for determining the water content of metals and alloys such as uranium and steels, or of oxides such as than uranium oxides and mixed oxides of uranium and plutonium.
La plupart des corps solides sont recouverts d'une pellicule plus ou moins épaisse d'eau et la quantité d'eau adsorbée dépend de la nature du matériau solide et de l'hygrométrie environnante. Most solid bodies are covered with a more or less thick film of water and the amount of water adsorbed depends on the nature of the solid material and the relative humidity.
Dans le cas de métaux ou de céramiques à base dioxydes, il est intéressant pour certaines applications de connaître avec précision la teneur en eau adsorbée, c'est-à-dire la teneur en eau physisorbée et chimisorbée du matériau. L'eau physisorbée est l'eau qui peut être éliminée par lavage sans flux de gaz, alors que l'eau chimisorbée est l'eau adsorbée qui reste après ce traitement de lavage.Bien que l'eau adsorbée puisse autre libérée par chauffage du matériau à une température appropriée, il est diffa cile de déterminer avec précision la quantité totale d'eau adsorbée car la majeure partie de l'eau est li- bérée très rapidement au début du chauffage et dBau- tres éléments tels que l'hydrogène qui étaient inclus dans le matériau solide sous la forme de composés chi miques, peuvent être également libérés lors de ce chauffage.Ainsi, lorsqu'on réalise le chauffage du matériau en atmosphère d'azote, on obtient un melange gazeux comprenant non seulement de la vapeur d'eau mais de l'hydrogène, de l'oxygène et éventuellement des oxydes de carbone, ce qui pose certains problèmes pour déterminer avec précision la quantité de vapeur d'eau du mélange gazeux. In the case of metals or ceramics based on dioxides, it is interesting for certain applications to know precisely the adsorbed water content, that is to say the water content physisorbed and chemisorbed material. The physisorbed water is the water that can be removed by washing without gas flow, while the chemisorbed water is the adsorbed water remaining after this washing treatment. Although the adsorbed water can be released by heating the At a suitable temperature, it is difficult to determine the total amount of water adsorbed because most of the water is released very quickly at the start of heating and other elements such as hydrogen were included in the solid material in the form of chemical compounds, can also be released during this heating.Thus, when heating the material in a nitrogen atmosphere, a gaseous mixture is obtained comprising not only steam water but hydrogen, oxygen and possibly oxides of carbon, which poses certain problems to accurately determine the amount of water vapor of the gas mixture.
En revanche, lorsqu'on veut déterminer la teneur en hydrogène d'un matériau, ceci peut être effectué plus facilement en libérant l'hydrogène dans un courant de gaz inerte tel que l'azote et en déterminant ensuite la teneur en hydrogène de ce gaz inerte, par exemple en utilisant un détecteur classique de chromatographie tel qu'un catharomètre. On the other hand, when it is desired to determine the hydrogen content of a material, this can be done more easily by releasing the hydrogen in a stream of inert gas such as nitrogen and then determining the hydrogen content of this gas. inert, for example using a conventional chromatography detector such as a katharometer.
La présente invention a précisément pour objet un procédé de dosage de l'eau adsorbée dans un matériau solide qui est facile à mettre en oeuvre, tout en permettant l'obtention d'une bonne précision et d'une bonne reproductibilité des résultats, comme dans le cas du dosage de l'hydrogène. The present invention specifically relates to a method for determining the adsorbed water in a solid material which is easy to implement, while allowing to obtain a good accuracy and a good reproducibility of results, as in the case of the determination of hydrogen.
Ce procédé comprend les étapes suivantes a) traiter le matériau solide pour désorber l'eau qu'il contient et entraîner cette eau dans un courant de gaz vecteur, b) faire réagir l'eau ainsi libérée avec un composé capable de réduire l'eau en hydrogène gazeux, et c) doser l'hydrogène présent dans le courant de gaz vecteur. This process comprises the following steps: a) treating the solid material to desorb the water it contains and entrain this water in a stream of carrier gas, b) reacting the water thus released with a compound capable of reducing water in gaseous hydrogen, and c) assay the hydrogen present in the carrier gas stream.
Selon l'invention, on convertit la vapeur d'eau libérée par le matériau solide en hydrogène gazeux et l'on dose cet hydrogène par des techniques classiques, ce qui permet de déterminer indirectement mais plus facilement la quantité de vapeur d'eau libérée. Cependant , pour que le dosage d'hydrogène soit représentatif de la quantité de vapeur d'eau libérée, il faut séparer cet hydrogène de l'hydrogène dégagé éventuellement par l'échantillon lors de la première étape a). According to the invention, the water vapor released by the solid material is converted into gaseous hydrogen and this hydrogen is measured by conventional techniques, which makes it possible indirectly but more easily to determine the quantity of water vapor released. However, in order for the hydrogen dosage to be representative of the quantity of water vapor released, this hydrogen must be separated from the hydrogen optionally evolved by the sample during the first step a).
Selon un premier mode de réalisation du procédé de l'invention, on réalise cette première étape dans des conditions telles que l'hydrogène présent dans l'échantillon sous la forme d'hydrogène adsorbé ou sous la forme de composé inclus dans le matériau solide, ne soit pas libéré en même temps que la vapeur d'eau Dans ce but, on réalise cette première étape a) en chauffant le matériau solide à une température T1 inférieure à 3O00C dans un four balayé par un gaz vecteur sec. According to a first embodiment of the process of the invention, this first step is carried out under conditions such that the hydrogen present in the sample in the form of adsorbed hydrogen or in the form of a compound included in the solid material, For this purpose, this first step is carried out a) by heating the solid material to a temperature T1 lower than 3O00C in a oven swept with a dry carrier gas.
En effet, à ees températures relativement basses, l'hydrogène présent sous la forme de composé défini dans la plupart des matériaux solides ne peut être libéré du matériau solide
De préférence, dans ce premier mode de réalisation du procédé de l'invention, on introduit tout d'abord le matériau solide dans une capsule étanche en matériau fusible à la température T1 et on chauffe ensuite la capsule étanche contenant le matériau solide à la température T1.In fact, at these relatively low temperatures, the hydrogen present in the form of a compound defined in most solid materials can not be released from the solid material
Preferably, in this first embodiment of the process of the invention, the solid material is first introduced into a sealed capsule of fusible material at temperature T1 and then the sealed capsule containing the solid material is heated to room temperature. T1.
Ainsi, on évite qu'une grande partie de la vapeur dteau soit libérée rapidement de l'échantillon lors de l'introduction dans le four, ce qui perturbe la ligne de base et ne permet pas d'obtenir des résultats satisfaisants. En effet, gracie à la capsule, la vapeur d'eau libérée au moment du chauffage reste à l'intérieur de la capsule jusquXau moment où celle-ci fond et libère ainsi les gaz dans le courant de gaz vecteur sec. Thus, it is avoided that a large part of the water vapor is released quickly from the sample during the introduction into the oven, which disturbs the baseline and does not provide satisfactory results. Indeed, graced with the capsule, the water vapor released at the time of heating remains inside the capsule until it melts and thus releases the gas in the stream of dry carrier gas.
Ce premier mode de réalisation du procédé de l'invention présente ainsi l'avantage de ne pas libérer l'hydrogène présent dans le matériau solide sous forme liée ou sous forme d'hydrure. Toutefois, dans ce premier mode de réalisation, la totalité de la vapeur d'eau ne peut être libérée car la température n'est pas suffisamment élevée pour dégager l'eau liée au matériau par chimisorption. This first embodiment of the method of the invention thus has the advantage of not releasing the hydrogen present in the solid material in bonded form or in hydride form. However, in this first embodiment, all the water vapor can not be released because the temperature is not high enough to release the water bound to the material by chemisorption.
Aussi, selon un second mode de réalisation du procédé de l'invention, on réalise l'étape a) à une température supérieure pour s'assurer que la totalité de la vapeur d'eau liée au matériau solide est libérée. Also, according to a second embodiment of the process of the invention, step a) is carried out at a higher temperature to ensure that all of the water vapor bound to the solid material is released.
Selon ce second mode, on réalise l'étape a) en chauffant le matériau solide à une température T2 supérieure à 3000C dans un four balayé par un gaz vecteur sec. According to this second embodiment, step a) is carried out by heating the solid material at a temperature T2 greater than 3000 ° C. in a furnace swept with a dry carrier gas.
Comme dans le premier mode de réalisation du procédé, on réalise ce traitement après avoir introduit le matériau solide dans une capsule étanche réalisée en matériau fusible à la température T2. As in the first embodiment of the method, this treatment is carried out after having introduced the solid material in a sealed cap made of fusible material at the temperature T2.
Dans les deux modes de réalisation du procédé de l'invention, on utilise avantageusement une capsule en étain car ce métal présente l'avantage de fondre à une température relativement basse (231,80C) et de bouillir à une température élevée (2 270 c), ce qui permet de ne pas perturber le dosage d'hydrogène par adjonction d'autres vapeurs dans le courant de gaz vecteur. In both embodiments of the process of the invention, a tin capsule is advantageously used because this metal has the advantage of melting at a relatively low temperature (231.80 ° C.) and of boiling at a high temperature (2270 ° C.). ), which makes it possible not to disturb the hydrogen dosage by adding other vapors in the carrier gas stream.
Selon l'invention, après avoir libéré l'eau dans le courant de gaz vecteur, constitué par exemple par un gaz inerte tel que l'argon ou l'azote, on introduit le courant de gaz vecteur sur un composé capable de réduire la vapeur d'eau en hydrogène. According to the invention, after having released water into the carrier gas stream, constituted for example by an inert gas such as argon or nitrogen, the carrier gas stream is introduced onto a compound capable of reducing the vapor of water in hydrogen.
Ce composé doit être tel qu'on obtienne une transformation quantitative de la vapeur d'eau en hydrogène, sans inclure d'autres composés dans le courant gazeux. Par ailleurs, ce composé doit être facile à mettre en oeuvre , c'est-à-dire ne pas engendrer de réactions explosives avec la vapeur d'eau et de préférence réagir avec la vapeur d'eau à la température ambiante. This compound must be such as to obtain a quantitative transformation of the water vapor into hydrogen, without including other compounds in the gas stream. Furthermore, this compound must be easy to implement, that is to say do not generate explosive reactions with water vapor and preferably react with water vapor at room temperature.
Parmi les composés susceptibles d'être utilisés, on peut citer les hydrures de métaux alcalins et alcalinoterreux, les métaux alcalins et alcalino terreux tels que le magnésium, et l'uranium. De préférence, selon l'invention, on utilise l'hydrure de lithium qui permet d'obtenir à la température ambiante une transformation quantitative de la vapeur d'eau en hydrogène. Among the compounds that may be used include alkali metal and alkaline earth metal hydrides, alkali and alkaline earth metals such as magnesium, and uranium. Preferably, according to the invention, lithium hydride is used which makes it possible to obtain, at room temperature, a quantitative transformation of the water vapor into hydrogen.
En effet, l'hydrure de lithium réagit avec l'eau selon le schéma réactionnel suivant :
Ainsi, à une molécule de vapeur d'eau correspond une molécule d'hydrogène. Cependant, cette réaction est plus complexe car on pourrait avoir les réactions secondaires suivantes :
Etant donné que les réactions (2) et (3) mettent en jeu des matériaux solides, elles ont une cinétique très lente à la température ambiante et sont négligeables par rapport à la réaction (1). En revanche, leur cinétique est plus rapide à température élevée et ces réactions sont totales vers 400-450 C. Since the reactions (2) and (3) involve solid materials, they have very slow kinetics at room temperature and are negligible compared to the reaction (1). On the other hand, their kinetics are faster at high temperature and these reactions are total around 400-450 C.
Aussi, pour éviter les réactions secondaires indésirables, on réalise de préférence la conversion à basse température, par exemple à la température ambiante. Also, to avoid undesirable side reactions, the conversion is preferably carried out at low temperature, for example at room temperature.
En revanche, Si on réalisait la conversion à une température d'environ 4500C, le schéma réactionnel global serait le suivant
et l'on obtiendrait ainsi deux molécules d'hydrogène pour une molécule d'eau et un doublement de la sensibilité.On the other hand, if the conversion was carried out at a temperature of approximately 4500C, the overall reaction scheme would be as follows
and one would thus obtain two molecules of hydrogen for a molecule of water and a doubling of the sensitivity.
Par ailleurs, pour éviter que la réaction secondaire (4) ne puisse se produire, on opère en présence d'un excès d'hydrure de lithium par rapport à la quantité de vapeur d'eau à détecter. Moreover, to prevent the secondary reaction (4) can occur, it operates in the presence of an excess of lithium hydride relative to the amount of water vapor to be detected.
Ainsi, l'utilisation d'hydrure de lithium présente certains avantages puisqu'on peut opérer à la température ambiante tout en obtenant des rendements de conversion de 85 à 100 %. Thus, the use of lithium hydride has certain advantages since it is possible to operate at ambient temperature while obtaining conversion yields of 85 to 100%.
Après cette opération, on détecte l'hydrogène présent dans le courant de gaz inerte au moyen d'un détecteur de chromatographie de type classique, par exemple en utilisant un catharomètre. After this operation, the hydrogen present in the inert gas stream is detected by means of a conventional chromatography detector, for example using a katharometer.
Etant donné que le procédé de l'invention s'applique en particulier à la détection de traces d'eau, par exemple de O à 100 ug, il est important de pouvoir doser avec précision l'hydrogène gazeux qui correspond uniquement à la quantité d'eau libérée par l'échantillon de matériau solide, ctest-à-dire ne pas tenir compte de la vapeur d'eau présente dans la capsule avant chauffage et ne pas tenir compte, dans le second mode de réalisation du procédé, de l'hydrogène libéré par le traitement à haute température de l'échantillon de matériau solide. Since the process of the invention is particularly applicable to the detection of traces of water, for example from 0 to 100 μg, it is important to be able to accurately measure the hydrogen gas which corresponds only to the amount of water. water released by the sample of solid material, that is to say does not take into account the water vapor present in the capsule before heating and ignore, in the second embodiment of the process, the hydrogen released by the high temperature treatment of the sample of solid material.
Dans ce but, on effectue tout d'abord un dosage en utilisant une capsule vide pour déterminer la quantité de vapeur d'eau emprisonnée dans la capsule. For this purpose, an assay is first performed using an empty capsule to determine the amount of water vapor trapped in the capsule.
Par ailleurs, dans le second mode de réalisation du procédé de l'invention, on effectue de plus un dosage sur un échantillon de matériau solide qui a été soumis tout d'abord à un décapage, un lavage et un sèchage afin de détruire la couche d'oxyde présente en surface et d'éliminer la quasi-totalite de l'eau adsorbée. Dans ce cas, les mesures effectuées sur l'échantillon décapé permettent de déterminer la quantité d'hydrogène libérée de l'échantillon lors du chauffage.Enfin, si l'on veut connaître la quantité d'eau fixée sur l'échantillon par chimisorption, on peut réaliser de plus un dosage sur un échantillon du matériau solide non protégé par une capsule afin de déterminer la quantité de vapeur d'eau libérée en dernier lieu soit eau fixée par chimisorption
Le procédé de llnvention présente ainsi de nombreux avantages et il permet d'effectuer des mesures précises sur des quantités très faibles.Furthermore, in the second embodiment of the method of the invention, an addition is also made to a sample of solid material which has been subjected first to stripping, washing and drying to destroy the layer. of oxide present on the surface and eliminate almost all of the adsorbed water. In this case, the measurements carried out on the pickled sample make it possible to determine the quantity of hydrogen released from the sample during heating. Finally, if one wants to know the quantity of water fixed on the sample by chemisorption, it is also possible to assay a sample of the solid material not protected by a capsule in order to determine the quantity of water vapor finally released, ie chemisorption-fixed water.
The method of the invention thus has many advantages and allows accurate measurements on very small quantities.
L'invention a également pour objet un dispo sitif pour la mise en oeuvre de ce procédé. The invention also relates to a device for implementing this method.
Ce dispositif comprend a) un four pour chauffer le matériau solide, b) des moyens pour introduire un gaz vecteur dans le four, c) une colonne remplie dun d'un composé capable de réduire la vapeur d'eau en hydrogène, d) des moyens pour extraire le gaz vecteur sortant du four et pour le mettre en circulation dans ladite colonne, et e) des moyens pour déterminer la teneur en hydrogène du gaz vecteur sortant de ladite colonne. This device comprises a) a furnace for heating the solid material, b) means for introducing a carrier gas into the furnace, c) a column filled with a compound capable of reducing the water vapor to hydrogen, d) means for extracting the carrier gas from the furnace and circulating it in said column, and e) means for determining the hydrogen content of the carrier gas exiting said column.
Avantageusement, le fOUE utilisé est un four à induction à haute fréquence, ce qui permet de monter rapidement la température et dRUtlliSeE des températures pouvant aller jusqu'à 2000 C. Ce four comprend un creuset de graphite à l'intérieur duquel on peut dise poser le matériau solide ou la capsule étanche contenant le matériau solide. Advantageously, the fuse used is a high-frequency induction furnace, which allows the temperature to be rapidly raised and the temperature can be raised up to 2000 ° C. This furnace comprises a graphite crucible inside which it can be said to put the solid material or the sealed capsule containing the solid material.
L'utilisation d'un creuset en graphite pre- sente certains avantages car lorsque l'on réalise le chauffage du matériau à une température supérieure à 500 C, par exemple de l'ordre de 1700 C une parte de la vapeur d'eau dégagée dans le four est déjà réduite en hydrogène par le graphite du creuset. The use of a graphite crucible has certain advantages because when the heating of the material is carried out at a temperature above 500.degree. C., for example of the order of 1700.degree. C., a portion of the steam is released. in the furnace is already reduced to hydrogen by the crucible graphite.
Avantageusement, les moyens pour déterminer la teneur en hydrogène du gaz inerte sortant de ladite colonne sont constitués par un catharomètre. Advantageously, the means for determining the hydrogen content of the inert gas leaving said column are constituted by a katharometer.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit donnée bien entendu à titre illustratif et non limitatif en référence au dessin annexé qui représente schématiquement un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Other features and advantages of the invention will appear better on reading the description which follows given of course by way of illustration and not limitation with reference to the accompanying drawing which schematically shows a device for implementing the method of the invention. .
Sur cette figure, la référence 1 désigne le four de chauffage du matériau solide à analyser, la référence 3 désigne la colonne remplie du composé capable de réduire la vapeur d'eau en hydrogène, la référence 5 désigne le détecteur d'hydrogène constitué par un catharomètre, et la référence 7 désigne la source de gaz vecteur. In this figure, the reference 1 designates the heating furnace of the solid material to be analyzed, the reference 3 designates the column filled with the compound capable of reducing the water vapor to hydrogen, the reference 5 designates the hydrogen detector constituted by a catharometer, and the reference 7 designates the source of carrier gas.
Le four 1 est un four à haute fréquence comprenant un inducteur 9 alimenté par un générateur à haute fréquence non représenté sur le dessin, chauffant par induction un creuset de graphite 11 dans lequel on peut placer l'échantillon ou l'échantillon disposé à l'intérieur de sa capsule étanche. Le creuset de graphite 11 est placé dans l'axe du four qui comprend une enceinte en quartz épais reliée, d'une part, à la source de gaz vecteur 7 par la conduite 13 et, d'autre part, à la colonne 3 par la conduite de sortie 15. The furnace 1 is a high frequency furnace comprising an inductor 9 powered by a high frequency generator not shown in the drawing, inductively heating a graphite crucible 11 in which the sample or the sample placed at the center can be placed. inside of its waterproof capsule. The graphite crucible 11 is placed in the axis of the furnace which comprises a thick quartz enclosure connected, on the one hand, to the source of carrier gas 7 by line 13 and, on the other hand, to column 3 by the outlet pipe 15.
La colonne 3 constituée par un tube de verre est obturée à chacune de ses extrémités par un bouchon en caoutchouc 17 au travers duquel passent respectivement les conduites en polyéthylène 15 et 19 d'introduction et d'extraction du gaz vecteur. De la poudre d'hydrure de lithium 21 est disposée à l'intérieur de la colonne 3, entre deux tampons en laine de quartz 23. La conduite 19 est reliée au catharomètre 5 qui est parcouru, par ailleurs, par du gaz vecteur de référence provenant directement de la source de gaz vec teur 7 par la conduite 25. Column 3 constituted by a glass tube is closed at each of its ends by a rubber stopper 17 through which pass respectively the polyethylene pipes 15 and 19 for introducing and extracting the carrier gas. Lithium hydride powder 21 is disposed inside the column 3, between two quartz wool pads 23. The pipe 19 is connected to the katharometer 5 which is traversed, moreover, by reference carrier gas directly from the source of carrier gas 7 via line 25.
Le détecteur 5 est un catharomètre placé dans une enceinte thermorégulée ; la cellule qui détecte-les variations de conductibilité thermique, comporte quatre filaments en tungstène montés en pont de
Wheatstone et alimentés par une tension continue stabilisée. Deux des filaments sont placés dans le circuit parcouru par le gaz vecteur de référence et les deux autres filaments sont placés dans le circuit du gaz vecteur chargé d'hydrogène.The detector 5 is a katharometer placed in a thermoregulated chamber; the cell which detects the variations of thermal conductivity, comprises four tungsten filaments mounted in bridge of
Wheatstone and powered by a stabilized DC voltage. Two of the filaments are placed in the circuit traversed by the reference vector gas and the two other filaments are placed in the circuit of the carrier gas charged with hydrogen.
Le pont est équilibré à l'origine par une résistance ajustable. La présence d'hydrogène sur deux des filaments du pont de Wheatstone entraîne une variation de la résistance électrique et provoque un déséquilibre du pont se traduisant par l'apparition d'une tension continue sur la diagonale du pont. Cette tension de déséquilibre est élevée à un niveau convenable par un amplificateur opérationnel et l'intégra tion est réalisée à l'aide d'un convertisseur 25 ana-" logique numérique tension-fréquence afin d'obtenir l'intégrale de la- tension de déséquilibre du pont pendant la durée de l'analyse, qui est généralement de 2 à 3 minutes. The bridge is balanced initially by an adjustable resistance. The presence of hydrogen on two of the Wheatstone bridge filaments causes a variation of the electrical resistance and causes an unbalance of the bridge resulting in the appearance of a DC voltage on the diagonal of the bridge. This unbalance voltage is raised to a suitable level by an operational amplifier and the integration is performed using a voltage-frequency digital analog converter to obtain the integral of the voltage. bridge imbalance for the duration of the analysis, which is typically 2 to 3 minutes.
On décrit, ci-après, un exemple de mise en oeuvre du procédé concernant la détection de la vapeur d'eau contenue dans un acier. On introduit dans une capsule en étain un échantillon d'acier inoxydable et l'on scelle ensuite la capsule de façon étanche, puis on l'introduit dans le four 1 où l'on a mis en circulatin de l'azote provenant de la source 7 et ayant une teneur en eau inférieure à 1 ppm, qui est obtenu par purification sur une cartouche d'Oxysorb d'azote technique ayant au plus 5 ppm d'eau.On fait circuler l'azote dans le four 1 à un débit de 9 l/h et on monte la température du four jusqu'à 1700 C. Dans ces condi tions, la capsule d'étain se met à fondre et l'échantillon d'acier libère dans le four la vapeur d'eau qu'il contient ainsi que l'hydrogène présent sous la forme d'hydrure ou d'autres composés. Ces gaz sont en traînées par le courant d'azote dans la colonne 3 où l'eau est transformée en hydrogène par réaction avec l'hydrure de lithium, puis l'azote contenant l'hydrogène est introduit dans le catharomètre 5 en même temps que l'azote de référence provenant de la source de gaz vecteur 7 par la conduite 25.On enregistre alors les différences de conductivité entre les deux courants gazeux qui sont fonction de la quantité d'hydrogène présente dans l'azote sortant de la colonne 3, pendant 2 minutes 30 secondes et on intègre les résultats obtenus. An exemplary implementation of the method relating to the detection of water vapor contained in a steel is described below. A sample of stainless steel is introduced into a tin capsule and then the capsule is sealed and then introduced into the oven 1 where nitrogen has been circulated from the source. 7 and having a water content of less than 1 ppm, which is obtained by purification on a technical nitrogen Oxysorb cartridge having at most 5 ppm of water.The nitrogen is circulated in the furnace 1 at a flow rate of 9 l / h and the temperature of the oven is raised to 1700 C. Under these conditions, the tin capsule begins to melt and the steel sample releases into the oven the water vapor it thus contains the hydrogen present in the form of hydride or other compounds. These gases are trailed by the stream of nitrogen in column 3 where the water is converted to hydrogen by reaction with lithium hydride, and the nitrogen containing hydrogen is introduced into the katharometer 5 at the same time as the reference nitrogen from the source of carrier gas 7 via line 25. The differences in conductivity between the two gas streams, which are a function of the quantity of hydrogen present in the nitrogen leaving column 3, are then recorded, for 2 minutes 30 seconds and integrates the results obtained.
On réalise également des dosages de l'hydrogène,
- sur un échantillon d'acier inoxydable soumis tout d'abord à un décapage pour éliminer la vapeur d'eau qu'il contient,
- sur une capsule en étain ne contenant pas d'échantillon, et
- sur un échantillon d'acier non protégé, c' est-à- dire introduit directement dans le creuset 11 du four 1 sans avoir été disposé dans une capsule d'étain.Hydrogen determinations are also carried out,
on a sample of stainless steel which is first stripped to remove the water vapor which it contains,
- on a tin capsule not containing a sample, and
- On a sample of unprotected steel, that is to say, introduced directly into the crucible 11 of the oven 1 without being placed in a tin capsule.
On enregistre dans chaque cas les résultats obtenus. The results obtained are recorded in each case.
Ceux-ci sont donnés dans le tableau qui suit :
<tb> <SEP> teneur <SEP> en <SEP> H2 <SEP> ( g/cm) <SEP>
<tb> <SEP> acier- <SEP>
<tb> protégé <SEP> 0,8
<tb> acier
<tb> décapé <SEP> 0,1 <SEP> i <SEP>
<tb> capsule <SEP> i
<tb> <SEP> vide <SEP> 0,05 <SEP>
<tb> <SEP> acier
<tb> non <SEP> protégé <SEP> 0,1 <SEP>
<tb>
Au vu de ces résultats, il apparait que l'échantillon d'acier contient 0,7 ssg/cm2-de H2 sous forme de vapeur d'eau dont 0,7 vg/cm2 physisorbés et < 0,1 g/cm chimisorbés.<tb><SEP> content <SEP> in <SEP> H2 <SEP> (g / cm) <SEP>
<tb><SEP> steel- <SEP>
<tb> protected <SEP> 0.8
<tb> steel
<tb> pickled <SEP> 0.1 <SEP> i <SEP>
<tb> capsule <SEP> i
<tb><SEP> empty <SEP> 0.05 <SEP>
<tb><SEP> steel
<tb> no <SEP> protected <SEP> 0.1 <SEP>
<Tb>
In view of these results, it appears that the steel sample contains 0.7 ssg / cm 2 -H 2 in the form of water vapor including 0.7 vg / cm 2 physisorbed and <0.1 g / cm chemisorbed.
Pour un échantillon d'uranium naturel testé dans les mêmes conditions; on a obtenu les résultats suivants
<tb> <SEP> teneur <SEP> en <SEP> H2 <SEP> ( g/cm) <SEP>
<tb> U <SEP> protégé <SEP> 11,4
<tb> U <SEP> décapé <SEP> 3,1
<tb> capsule
<tb> vide <SEP> 0,05
<tb> U <SEP> non
<tb> protégé
<tb>
L'échantillon d'uranium contient 8,3 g/cm d'hydrogène sous forme de vapeur d'eau dont 3,5 ssg/cm2 physisorbés et 4c8 g/cm chimisorbés. <tb><SEP> content <SEP> in <SEP> H2 <SEP> (g / cm) <SEP>
<tb> U <SEP> protected <SEP> 11.4
<tb> U <SEP> Pickled <SEP> 3.1
<tb> capsule
<tb> empty <SEP> 0.05
<tb> U <SEP> no
<tb> protected
<Tb>
The uranium sample contains 8.3 g / cm 2 of hydrogen in the form of steam, of which 3.5 ssg / cm 2 are physisorbed and 4 g / 8 g / cm are chemisorbed.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8214151A FR2531780A1 (en) | 1982-08-16 | 1982-08-16 | Method and device for measuring the water adsorbed on a solid material. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8214151A FR2531780A1 (en) | 1982-08-16 | 1982-08-16 | Method and device for measuring the water adsorbed on a solid material. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2531780A1 true FR2531780A1 (en) | 1984-02-17 |
| FR2531780B1 FR2531780B1 (en) | 1985-02-08 |
Family
ID=9276887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8214151A Granted FR2531780A1 (en) | 1982-08-16 | 1982-08-16 | Method and device for measuring the water adsorbed on a solid material. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2531780A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1331474A1 (en) * | 2002-01-07 | 2003-07-30 | Holger Hofmann | Apparatus and method for measuring the water content of solid material |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE641850A (en) * | 1962-12-28 | 1964-06-29 | ||
| US3252759A (en) * | 1961-11-09 | 1966-05-24 | Simon Wilhelm | Quantitative analysis of gaseous mixtures |
| US3346342A (en) * | 1964-10-09 | 1967-10-10 | American Instr Co Inc | Carbon and hydrogen analyzer |
| US3451779A (en) * | 1964-12-02 | 1969-06-24 | Yanagimoto Seisakusho Co Ltd | Apparatus for elementary analysis |
-
1982
- 1982-08-16 FR FR8214151A patent/FR2531780A1/en active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3252759A (en) * | 1961-11-09 | 1966-05-24 | Simon Wilhelm | Quantitative analysis of gaseous mixtures |
| BE641850A (en) * | 1962-12-28 | 1964-06-29 | ||
| US3346342A (en) * | 1964-10-09 | 1967-10-10 | American Instr Co Inc | Carbon and hydrogen analyzer |
| US3451779A (en) * | 1964-12-02 | 1969-06-24 | Yanagimoto Seisakusho Co Ltd | Apparatus for elementary analysis |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1331474A1 (en) * | 2002-01-07 | 2003-07-30 | Holger Hofmann | Apparatus and method for measuring the water content of solid material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2531780B1 (en) | 1985-02-08 |
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