Utilisation de l'azote en laboratoire

L’azote gazeux est utilisé dans les analyses en laboratoire depuis des décennies. Dans le passé, les laboratoires devaient se faire livrer leur approvisionnement en azote gazeux en cylindres ou en bouteilles depuis l'usine d'azote la plus proche, ce qui, pour certains laboratoires, pouvait prendre plusieurs jours. Ces cylindres ou flacons alimenteraient alors un instrument LC-MS (Liquid Chromatographe-Mass Spectrometer), ou peut-être un détecteur dans le cas du GC (Gas Chromatographe), permettant au laboratoire de réaliser son analyse.

Il existe une alternative aux bouteilles d'azote, il s'agit d'un générateur d'azote sur site. Un générateur d’azote élimine non seulement les tracas liés au remplacement des bouteilles, mais fournit également un approvisionnement ininterrompu en gaz d’une pureté constante. Cette cohérence est générée à l’aide de l’une des deux technologies suivantes, à savoir l’adsorption modulée en pression (PSA) et les générateurs d’azote à membrane.

Le principe de fonctionnement d'un générateur d'azote à membrane est que l'air atmosphérique est comprimé par un compresseur d'air et passé à travers une membrane à fibres creuses, filtrant des parties de l'air (principalement l'oxygène) laissant derrière lui un azote gazeux de haute pureté.

Les systèmes de génération d'azote plus avancés peuvent inclure plusieurs étapes de filtration avant d'atteindre la membrane, ce qui élimine davantage les autres particules présentes dans le gaz, telles que la poussière et l'humidité. Les filtres à mailles fines sont couramment utilisés dans le processus de génération d'azote. Ils servent à éliminer les particules présentes dans l'air, tandis que les sécheurs d'air sont utilisés pour éliminer l'humidité. En plus d’assurer une plus grande pureté de l’azote, ces étapes de filtration supplémentaires protégeront également la membrane.

Un générateur d'azote PSA (Pressure Swing Adsorption) fonctionne de manière similaire à un générateur d'azote à membrane en termes de compression de l'air atmosphérique avec un compresseur d'air. Au lieu de passer à travers une membrane, un générateur d'azote PSA fera passer l'air à travers une colonne de matériau étroitement emballé sous pression en carbone appelé tamis moléculaire en carbone (CMS). Le CMS ne laisse passer que les plus petites molécules d’azote tandis que les plus grosses molécules d’oxygène et d’autres molécules sont adsorbées par le CMS, laissant de l’azote de haute pureté. Deux colonnes CMS sont nécessaires pour un générateur d'azote PSA, car une colonne est déprussisée, l'autre pousse l'air à travers le tamis à pression, d'où le nom d'adsorption modulée en pression.

Semblable encore au générateur d'azote à membrane, un générateur d'azote PSA avancé contiendra également des étapes de préfiltration pour éliminer les particules de poussière et l'humidité de l'air avant d'entrer dans le CMS.

Pour la plupart des spectromètres de masse, un volume élevé d'azote gazeux est requis, ce qui signifie que les cylindres ou les bouteilles peuvent être consommés en quelques jours lors de l'utilisation d'un instrument LC-MS. Cela peut entraîner des interruptions régulières de l'analyse et l'inconvénient de devoir changer de bouteille ou d'attendre les livraisons d'azote. Il y a aussi l’inconvénient supplémentaire de la pureté incohérente délivrée par les cylindres et les bouteilles lorsqu’ils atteignent l’extrémité inférieure de leur capacité. En effet, des contaminants peuvent pénétrer dans l’espace vide du cylindre. Ces impuretés peuvent avoir un impact sur l’intégrité de l’analyse car elles peuvent réagir avec l’échantillon.

Ces incohérences et inconvénients sont éliminés par un générateur d'azote gazeux, c'est pourquoi de plus en plus de laboratoires se tournent vers des générateurs d'azote pour alimenter leurs instruments en gaz. En outre, un générateur d'azote est particulièrement adapté aux applications urgentes où l'analyse n'a pas le temps d'être interrompue pendant le changement des bouteilles de gaz.

La génération d'azote gazeux sur site est également une solution plus sûre que l'utilisation de bouteilles, car le personnel n'est pas obligé de déplacer de lourdes bouteilles dans le laboratoire. Il existe également des avantages en termes de coûts, car le générateur d'azote sur site réduit la charge administrative liée à la commande de bouteilles (établissement des bons de commande et planification des livraisons) et au paiement des frais de livraison. De plus, le prix du gaz livré en bouteilles peut fluctuer d'un mois à l'autre, car le prix du marché de l'azote gazeux est soumis à la volatilité de l'offre et de la demande. Il est également nécessaire de prendre en compte les avantages environnementaux liés à l’élimination des livraisons continues de gaz. La production de gaz elle-même doit également être prise en compte, car la production de gaz dans une usine d’azote nécessite une consommation d’énergie considérable.

Le paysage moderne de l'azote gazeux de laboratoire a été modifié de façon permanente avec l'introduction de générateurs d'azote permettant la production de gaz sur site dans les laboratoires. Des milliers de laboratoires à travers le monde ont adopté cette méthode plus efficace d'approvisionnement en gaz pour leurs applications LC-MS et GC. Ceux qui ne l’ont pas encore fait devraient envisager de mettre à jour leur laboratoire dans un avenir proche en raison de l’incertitude et des inconvénients liés à l’approvisionnement en gaz en vrac. Pourquoi ne pas passer à un générateur d'azote Peak Scientific, qui, selon nous, est le générateur d'azote le plus fiable du marché, avec une assistance disponible 24 heures sur 24 et un taux de réparation sur site de 95 %, contactez l'un de nos spécialistes dès aujourd'hui.