Conductivité thermique de solvants
Cet exemple d’application est dédié à la mesure de conductivité thermique de solvants avec le LAMBDA, analyseur de conductivité thermique des liquides. Quatre solvants ont été choisis pour cette application : le toluène, le glycérol, l’alcool isopropylique et le glycol. Chaque échantillon a été mesuré 10 fois à 24°C afin de confirmer la reproductibilité.
Le LAMBDA, analyseur de conductivité thermique des liquides de la société Flucon, est basé sur la technique du fil chaud et a été spécialement conçu pour mesurer la conductivité thermique des liquides de -50°C à 300°C. La technique du LAMBDA repose sur un temps d’essai court d’une seconde et une approche de mesure transitoire afin de limiter les effets de la convection sur les essais. Cela garantit des mesures très précises avec une excellente reproductibilité. Le LAMBDA est conforme à la norme internationale ASTM D7896 pour la mesure de la conductivité thermique.
Le LAMBDA est un instrument de mesure de la conductivité thermique et de la diffusivité thermique des liquides et des pâtes, développé par la société allemande Flucon. Il permet de réaliser des mesures rapides et fiables sur vos échantillons.
Calibration de l’analyseur de conductivité thermique des liquides
La sonde du LAMBDA a été calibrée en utilisant de l’eau distillée, dont les propriétés thermiques sont connues sur une large gamme de températures. Une mesure de conductivité thermique a été réalisée sur l’échantillon d’eau distillé. La valeur obtenue a ensuite été ajustée sur l’appareil pour correspondre à la valeur de conductivité thermique connue à 24°C.
Réalisation des essais de conductivité thermique de solvants
Pour chaque solvant, l’opérateur a versé environ 40 ml d’échantillon dans le porte-échantillon pour liquides du LAMBDA. Il a ensuite inséré la sonde dans le porte-échantillon et à vissé l’ensemble. Il a attendu 10 minutes que le système soit à l’équilibre thermique avant de commencer les essais. Une fois le système isotherme, l’opérateur a programmé une série de 10 essais pour chaque échantillon sur le logiciel fluconLAM, avec un temps d’attente de 5 minutes entre chaque mesure. Les mesures résultantes ont été calculées automatiquement pour déterminer les valeurs moyennes de conductivité thermique de solvants ainsi que les statistiques qui les accompagnent. Les résultats de mesure se trouvent dans le tableau 1 ci-dessous où ils ont été comparés aux valeurs de conductivité thermique attendues à 24°C.
| Échantillons | Conductivité thermique mesurée (W/m.K) | Écart-type (W/m.K) | Écart-type relatif (%) | Conductivité thermique attendue (W/m.K) | Écart relatif (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Toluène | 0.1304 | 0.0003 | 0.20 | 0.129 | 1.10 |
| Glycérol | 0.2921 | 0.0010 | 0.35 | 0.292 | 0.03 |
| Isopropanol | 0.1367 | 0.0002 | 0.20 | 0.135 | 1.20 |
| Glycol | 0.2608 | 0.0006 | 0.20 | 0.258 | 1.10 |
Tableau 1. Conductivité thermique de solvants à 24°C. Les valeurs moyennes affichées sont calculées sur la base des 10 essais pour chaque solvant.
Conclusion
Les valeurs de conductivité thermique des solvants mesurées avec le LAMBDA sur les quatre échantillons présentaient des écarts relatifs allant de 0,03% à 1,2% par rapport aux valeurs de conductivité thermique attendues. Le fabricant du LAMBDA annonce une précision de ± 2% et une reproductibilité de ± 1% sur la plage d’utilisation de la température. On constate donc que tous les résultats expérimentaux sont donc bien compris dans cette gamme spécifiée.
Pour en savoir plus sur cet analyseur thermique, retrouvez toutes les informations et spécifications de ce produit sur notre page internet dédiée au LAMBDA. Vous pourrez également y télécharger une plaquette ou demander un devis.
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