Générateur d'air zéro

Le prix d’un gĂ©nĂ©rateur d’air zĂ©ro se situe gĂ©nĂ©ralement entre 2 000 € et 10 000 € selon la capacitĂ© et la configuration. Les modèles destinĂ©s Ă  l’alimentation d’un seul instrument prĂ©sentent gĂ©nĂ©ralement des dĂ©bits plus faibles. Les Ă©quipements capables d’alimenter plusieurs appareils simultanĂ©ment demandent une capacitĂ© supĂ©rieure et peuvent intĂ©grer un compresseur. Le prix dĂ©pend notamment du dĂ©bit d’air, de la pression disponible, du niveau de contamination rĂ©siduelle en hydrocarbures et des Ă©quipements intĂ©grĂ©s de compression, filtration et sĂ©chage.

L’air zĂ©ro est principalement utilisĂ© comme gaz de laboratoire lorsqu’un air comprimĂ© classique risque d’introduire des hydrocarbures ou d’autres contaminants dans l’analyse. En chromatographie en phase gazeuse, il est notamment employĂ© avec les dĂ©tecteurs Ă  ionisation de flamme FID. L’air alimente la combustion nĂ©cessaire au fonctionnement du dĂ©tecteur et doit prĂ©senter une teneur suffisamment faible en hydrocarbures pour ne pas augmenter le bruit de fond. Le gĂ©nĂ©rateur peut Ă©galement alimenter certains dĂ©tecteurs FPD ou NPD, des analyseurs de carbone organique total et d’autres Ă©quipements scientifiques utilisant de l’air purifiĂ©. Dans les configurations GC-FID, il peut fonctionner en complĂ©ment d’un gĂ©nĂ©rateur d’hydrogène, l’hydrogène et l’air zĂ©ro servant tous les deux au fonctionnement du dĂ©tecteur.

Le fonctionnement repose sur le traitement d’une source d’air comprimé afin d’en éliminer l’humidité, les particules et surtout les hydrocarbures.

L’air passe par plusieurs étapes de filtration et de purification. Selon les technologies utilisées, les hydrocarbures présents dans l’air peuvent être piégés ou transformés afin d’obtenir une concentration résiduelle très faible. La qualité du gaz obtenu est généralement caractérisée par la teneur résiduelle en hydrocarbures totaux, ou THC. Plus cette valeur est faible, plus le gaz convient aux applications analytiques sensibles. Certains systèmes éliminent également d’autres contaminants, comme le monoxyde de carbone ou certains composés présents dans l’air ambiant.

Un générateur d’air zéro avec compresseur intégré aspire directement l’air ambiant, le comprime puis le purifie. Cette configuration constitue une solution autonome et évite de raccorder l'appareil au réseau d’air comprimé du bâtiment. Elle est particulièrement adaptée aux laboratoires ne disposant pas d’une installation d’air comprimé suffisamment propre ou stable.

Un modèle sans compresseur doit être raccordé à une source d’air existante. Le débit, la pression et la qualité de cette alimentation doivent respecter les caractéristiques demandées par le générateur. Cette configuration peut être intéressante lorsque le laboratoire dispose déjà d’un réseau d’air comprimé correctement traité.

Le dimensionnement doit partir des caractéristiques des instruments à alimenter.

Le débit est généralement exprimé en L/min. Il doit couvrir la consommation de l’instrument et, lorsqu’un générateur alimente plusieurs équipements, la consommation cumulée des appareils susceptibles de fonctionner simultanément. Les générateurs de laboratoire peuvent proposer des capacités allant de quelques litres à plusieurs dizaines de litres par minute.

La pression doit être compatible avec les recommandations du chromatographe, du détecteur ou de l’analyseur. Une pression insuffisante peut perturber le fonctionnement de l’instrument. Il faut également tenir compte des pertes de charge lorsque le générateur est installé à distance du point d’utilisation.

La concentration résiduelle en hydrocarbures constitue un critère essentiel pour les applications de chromatographie. Un niveau de THC très faible permet de limiter le bruit de fond et la contamination du détecteur. Les exigences doivent donc être comparées aux spécifications de l’instrument et aux performances annoncées par le générateur.

Le choix entre un modèle avec ou sans compresseur dépend de la présence d’un réseau d’air adapté dans le laboratoire. Avec un compresseur intégré, le niveau sonore devient également un critère à prendre en compte lorsque l’appareil est installé directement dans la zone de travail.

Pour un système GC-FID, le générateur doit fournir un débit et une pression stables avec une teneur très faible en hydrocarbures. L’installation associe généralement une alimentation en air zéro et une alimentation en hydrogène. Les besoins doivent être vérifiés à partir des caractéristiques du chromatographe et du détecteur.

Certains détecteurs utilisés en chromatographie nécessitent également une alimentation en air purifié. Le débit demandé et la qualité de l’air peuvent différer de ceux d’un FID. Les spécifications du fabricant de l’instrument restent donc la référence pour dimensionner le générateur.

L’air zéro peut alimenter différents analyseurs nécessitant un gaz de référence ou de combustion exempt de contaminants. Dans les laboratoires utilisant plusieurs types de gaz, le système peut être complété par un générateur d’azote ou un générateur d’hydrogène selon les équipements analytiques installés.