Plateforme d’appui analytique et technique
La Cellule d’Appui Analytique et Technique (CAAT) est une équipe du département Génie des Procédés Industriels de l’UTC, constituée d’un ingénieur de recherche, d’un ingénieur d’étude, d’un technicien et d’un assistant chef de projet. Son rôle est d’apporter une assistance technique et une expertise analytique aux équipes de recherche du laboratoire TIMR. Pour mener à bien sa mission, la cellule CAAT dispose d’un parc analytique conséquent adapté aux besoins des chercheurs de TIMR. Le savoir-faire de cette cellule peut être mis à disposition des industriels sous la forme de prestations de services.

Spectromètre de masse
Appareil : Thermo ISQ QD
La spectrométrie de masse consiste à identifier la composition d’un échantillon (liquide ou gazeux) par ionisation sous vide de ses constituants.
Type de mesure : un spectre de masse présentant des pics caractéristiques (m/z) des espèces détectées.
Un spectromètre de masses peut être couplé à un autre système d’analyse, tel un système de chromatographie jouant le rôle de filtre.

La chromatographie
Appareils :
- GC Perkin Elmer Autosystem XL
- HPLC Thermo Ultimate 3000
La chromatographie est une méthode de séparation des constituants d’un mélange liquide ou gazeux.
Nous travaillons sur deux types de chromatographie :
- la chromatographie en phase gazeuse (CPG)
- la chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC)

Le principe de la chromatographie repose sur la différence d’affinité des constituants de l’échantillon pour la phase mobile et pour la phase fixe.
Type de mesure : un chromatogramme.
Dans des conditions chromatographiques données, le « temps de rétention » (temps au bout duquel un composé est élué dans la colonne puis détecté), caractérise qualitativement une substance. L’amplitude d’un pic, permet une mesure quantitative.

Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier FTIR
Appareil : Thermo TGA/FTIR interface
La spectroscopie infrarouge est une technique d’analyse non destructive qui permet d’identifier les liaisons chimiques des constituants de l’échantillon. Cette technique s’applique aux échantillons solides, liquides et gazeux, et permet une mesure qualitative et quantitative, sur des petites quantités d’échantillons.
Type de mesure : un spectre infra-rouge
Notre système FTIR est couplé à l’analyse thermogravimétrique ATG pour identifier les gaz issus du traitement thermique

L’analyse thermogravimétrique ATG
L’analyse thermogravimétrique (ATG) est une technique couplant un traitement thermique à une mesure de poids. Elle permet de suivre la perte de masse d’un échantillon pendant son traitement thermique sous atmosphère contrôlée.
Type de mesure :
- Pertes de masse
- Température de fusion
- Température de transitions de phase (solide/liquide et liquide/gaz)
- Changements structuraux
- Stabilité thermique
- Teneur en eau

Granulométrie Laser
Appareil : Malvern Mastersizer 2000 (solide et liquide)
Cette mesure permet la déterminer la distribution en taille de particules (poudres ou gouttelettes) par une technique basée sur la diffraction de la lumière.

Un faisceau laser passe à travers un échantillon de particules dispersées et l’énergie de la lumière est mesurée en fonction de l’angle. Les grosses particules diffractent de la lumière aux petits angles et les petites particules diffractent de faibles intensités aux grands angles.
Type de mesures :
- distribution granulométriques comprises entre 0.1µm et 2000µm,
- Dv10%, Dv50%, Dv90%,
- D[3/2), D[4/3],
- Span, etc.

Morphogranulométrie
Appareil : Malvern Morphologi G3
Cette mesure permet de caractériser la taille et la forme de particules parfaitement dispersées par capture d’image individuelle à l’aide de différents objectifs (x2.5, x5, x10, x20 et x50). Cette mesure est souvent complémentaire à la granulométrie par diffraction laser dont le principe considère les particules comme sphériques.
Type de mesures :
- nombre de particule
- Distribution granulométriques en diamètre CE
- Dn10, Dn50, Dn90
- Indice de convexité(rugosité)
- Indice d’élongation
- Indice de circularité
- Diagrammes de distribution granulométrique
- etc…

Pycnométrie à Hélium
Appareil : Micromeritics Accupyc 1330
Cette mesure permet, à une température donnée, la mesure de la masse volumique et de la densité « vraie » d’un échantillon.
Après avoir préalablement pesé l’échantillon, l’appareil mesure le volume de l’échantillon par l’intrusion d’un gaz (He) en pénétrant dans les pores les plus étroits (10-10m).
Type de mesures :
- masse volumique (g.cm-3)
- Densité « vraie ».

Adsorption gazeuse
Appareil : Micromeritics 3Flex
L’adsorption est un phénomène spontané qui se produit dès qu’une surface solide est mise en contact avec un gaz : on parle alors de physisorption. On construit une « isotherme d’adsorption » pour une série de points donnant les quantités adsorbées sur un solide en fonction de la pression, à la température constante de l’azote liquide (77 K). La physisorption est un phénomène réversible, ce qui permet également l’analyse de la désorption.
Type de mesures :
- volume adsorbé
- Surface spécifique (m².g-1)
- Distribution mésoporeuse
- Surface spécifique microporeuse
- etc…

Calorimétrie différentielle à balayage (DSC)
Appareil : TA Q100 – Setaram
La calorimétrie différentielle à balayage est une analyse thermique permettant de mesurer les échanges de chaleur par thermocouples entre un échantillon et une référence. Les thermogrammes nous permettent ainsi de déterminer diverses transitions de phase d’un échantillon.
Type de mesure :
- Transition vitreuse (Tg)
- Enthalpie de fusion/cristallisation
- Température de fusion/cristallisation etc…

Porosimétrie à Mercure (Hg)
Appareil : Micromeritics Autopore IV
Cette mesure permet de déterminer la distribution macro et méso poreuse d’un échantillon par intrusion de mercure dans ses pores. On utilise le mercure pour ses propriétés, notamment sa tension de surface pour laquelle il va falloir progressivement augmenter la pression afin de lui permettre de pénétrer dans des pores de plus en plus fins.
Type de mesure :
- Volume poreux
- Distribution poreuse
- Densité, etc…

Lyophilisateur
Appareil : CHRIST alpha 2,4 LDplus
La lyophilisation est un procédé permettant la dessiccation d’échantillons préalablement congelés à ‑80°C par sublimation d’un solvant (généralement l’eau).
Type de mesure : masse sèche

Homogénéisateur Haute Pression (HHP)
Appareil : GEA Panda2000
L’homogénéisation haute pression est un procédé permettant de générer des microparticules, de façon homogène et uniforme, sous des pressions pouvant aller jusqu’à 2000 bars.