L'analisi del Carbonio e dell'Azoto sono basilari allo scopo di razionalizzare le concimazioni ed evitare rischiosi eccessi nell'apporto di nutrienti al suolo. Particolarmente critica è la situazione delle aziende zootecniche che solo raramente integrano correttamente i fertilizzanti minerali con i materiali organici prodotti in azienda, ritenendo le deiezioni degli animali solo un sottoprodotto, sottostimando o non considerando l’apporto di elementi fertilizzanti ai terreni agricoli che deriva dal loro corretto impiego. Dal punto di vista della protezione ambientale negli ultimi anni è andata crescendo l’attenzione all’importanza del suolo per la conservazione e la funzionalità degli ecosistemi.

1. Analisi dei terreni
Determinazione di Carbonio e Azoto
elementargroup
info@elementar.it

2. 08.04.2016 Analisi dei terreni | EIT | Sales 2
Agenda
La storia di elementar1
Portafoglio elementar2
Analisi dei terreni - premessa3
Caratteristiche degli analizzatori4
La chimica della combustione5
Le soluzioni elementar6
Risultati7

3. La storia di elementar
08.04.2016 3
fondazione
1851
Dennstedt patent "über die vereinfachte
Elementaranalytik", è stata la base per la prima
generazione di strumenti
1904
Il primo analizzatore elementare per la
determinazione simultanea di carbonio,
idrogeno e azoto
1932
Introduzione del primo analizzatore di
Dumas per Azoto/Proteine
1964
Heraeus cede il ramo d’azienda degli
analizzatori a Elementar
1995
Introduzione dell’analizzatore TOC ad
alta temperatura
1973
Introduzione del primo analizzatore
elementare completamente automatico con
detector a TCD
1980
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4. 08.04.2016 4
Introduzione della serie “cube"
vario MICRO cube, rapid N cube, vario EL cube,
vario MACRO cube
2006
vario TOC cube
2008
rapid CS cube, vario ISOTOPE cube,
vario PYRO cube
2009
rapid N exceed, rapid OXY cube
2014
trace SN cube
2010
vario MAX cube, iso TOC cube
2012
Acquisizione di Isoprime Ltd
La storia di elementar
rapid MAX N Exceed
2015
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5. 08.04.2016 5
Portafoglio prodotti «CHIMICA ORGANICA»
Analizzatori CHNS
Analizzatori N/proteine
Analizzatori CS
Analizzatori SN
Analizzatori TOC
Portafoglio elementar
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6. 08.04.2016 6
Portafoglio prodotti «CHIMICA INORGANICA»
Analizzatori CS
Analizzatori ONH
Analizzatori CS & ONH
Portafoglio elementar
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7. Analisi dei terreni - premessa
08.04.2016 7
L'analisi del Carbonio e dell'Azoto sono basilari allo scopo di razionalizzare le concimazioni ed evitare
rischiosi eccessi nell'apporto di nutrienti al suolo.
Particolarmente critica è la situazione delle aziende zootecniche che solo raramente integrano
correttamente i fertilizzanti minerali con i materiali organici prodotti in azienda, ritenendo le deiezioni degli
animali solo un sottoprodotto, sottostimando o non considerando l’apporto di elementi fertilizzanti ai terreni
agricoli che deriva dal loro corretto impiego.
Dal punto di vista della protezione ambientale negli ultimi anni è andata crescendo l’attenzione
all’importanza del suolo per la conservazione e la funzionalità degli ecosistemi.
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8. Analisi dei terreni - premessa
08.04.2016 8
Il parametro C/N, ottenuto dividendo i contenuti in percentuale di carbonio organico ed azoto totale, è
molto spesso utilizzato per quantificare il livello di umificazione del materiale organico del terreno.
Tale rapporto è generalmente elevato nei residui vegetali e si abbassa al progredire del processo di
stabilizzazione fino a raggiungere un valore prossimo a 10.
Questo valore è tipico di terreni neutri e ben drenati in cui si equivalgono processi di mineralizzazione e
sintesi. In generale i terreni con rapporto C/N compreso fra 9 ed 11 hanno una sostanza organica ben
umificata e quantitativamente abbastanza stabile nel tempo in quanto il rilascio dell’azoto e la sua
riorganicazione risultano in equilibrio.
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9. Analisi dei terreni - premessa
08.04.2016 9
In questo senso uno sforzo sempre maggiore viene richiesto agli operatori del settore per un continuo
miglioramento degli strumenti di conoscenza del suolo, tra cui l’analisi chimico-fisica continua a mantenere
un ruolo chiave.
Per tale motivo le tecniche di analisi sono regolamentate da normative europee ed italiane volte, a definire
le misure di salvaguardia necessarie al loro mantenimento:
• D.M. 13/09/1999 - Approvazione dei "Metodi ufficiali di analisi chimica del suolo"
• ISO 13878 Soil quality - Determination of total nitrogen content by dry combustion
• ISO 10694 Soil quality - Determination of organic and total carbon after dry combustion
• ISO 15178 Soil quality - Determination of total sulfur by dry combustion
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10. Caratteristiche degli analizzatori
08.04.2016 10
In riferimento alle suddette norme, gli analizzatori devono avere le seguenti caratteristiche:
 Analizzatori che utilizzano il metodo di Dumas
 Analizzatori "macro" che permettano pesate nell’ordine di qualche grammo
 Separazione dei gas di combustione prima della rilevazione per evitare possibili interferenze
 Acidificazione del campione per la determinazione del carbonio organico
 Sistema di purificazione del campione per eliminare il contenuto di azoto atmosferico
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11. La chimica della combustione - I
08.04.2016 11
Combustion in oxygen on CuO at ~ 950°C in He/ Ar – carrier gas
O2, N2, NOx, CO, CO2, CH4, SO2, SO3, H2O, HCl...
Post combustion with CuO and Pt catalyst
O2, N2, NOX, SO2, CO2,, SO3 H2O, HCl...
Organic compounds
Consists of C, H, N, O, S, Cl ...
1. combustion
2. post combustion
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12. La chimica della combustione - II
08.04.2016 12
reduction on tungsten*; tungsten also absorbs SO2 and binds excess O2 ; Ag or Zn removes halogens
N2, CO2
Quantification via TCD
H2O is removed via condensation and chemical fine drying
O2, N2, NOX, CO2, SO2, SO3 H2O, HCl...
3. optional drying
O2, N2, NOX, CO2, SO2, SO3, HCl...
4. reduction
5. gas separation
6. detection
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13. 08.04.2016 13
PERCHE’ E’ IMPORTANTE LA POST COMBUSTIONE?
Il compito del tubo di post combustione è convertire tutto il carbonio a CO2 e assicurare dati affidabili.
Infatti alcune sostanze, durante la combustione, formano metano (CH4); se tale quantià di carbonio non
viene ridotta a CO2, verrà rilevata come azoto, inficiando così l’analisi.
Questo aspetto diventa più rilevante quanto più il peso del campione è maggiore.
Questa è una questione di chimica e non un problema strumentale!
La chimica della combustione
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14. Le soluzioni elementar
08.04.2016 14
vario MACRO cube vario MAX cube
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15. Le soluzioni elementar
08.04.2016 15
vario MACRO cube vario MAX cube
 Analizzatore macro basato su metodo Dumas
 Sistema di separazione dei gas brevettato
 Sistema di purificazione campione brevettato
 Auto campionatore da 60 posizioni
 Peso campione fino a 1 gr*
 Detector a TCD
 Tempo di analisi: 3-4 min per elemento
 Analizzatore macro basato su metodo Dumas
 Sistema di separazione dei gas brevettato
 Sistema di purificazione campione brevettato
 Auto campionatore da 90 posizioni
 Peso campione fino a 5 gr*
 Detector a TCD
 Tempo di analisi: 4 min per elemento
* dipende dal tipo di campione
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16. 08.04.2016 16
Come si prepara un campione:
 preparazione per ottenere granulometria adeguata (mulini, …….)
 introdurre campione in fogli di stagno (o capsule se liquidi)
 pesare il campione
 formare pastiglia
 introdurre nell’auto campionatore
Le soluzioni elementar
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17. 08.04.2016 17
Come si prepara un campione:
 pesare il campione
 introdurre campione in crogioli
 introdurre nell’auto campionatore
Le soluzioni elementar
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18. 08.04.2016 18
Sistema di introduzione:
 gli analizzatori sono tutti dotati di auto campionatore a più posizioni
 modalità singolo campione o automatico
 caricamento auto campionatore anche con
strumento in funzione
 sistema brevettato “Ball Valve” per la
purificazione del campione
Le soluzioni elementar
vario MACRO cube
vario MAX cube
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19. 08.04.2016 19
 Temperatura fino a 1200°C
 Tecnologia a basso voltaggio per una maggior sicurezza
 estraibile per una più facile manutenzione
 10 anni di garanzia
Fornace:
Le soluzioni elementar
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20. 08.04.2016 20
Il sistema di combustione e riduzione dei gas degli strumenti
Elementar è stato sviluppato sulla base di decine di anni di
esperienza, portando allo sviluppo di:
 Tubo di combustione
 Tubo di post combustione
 Tubo di riduzione
Le soluzioni elementar
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combustione
post-
combustione
riduzione

21. Le soluzioni elementar
08.04.2016 21
vario MACRO cube vario MAX cube
 Versioni disponibili: N, CN, CHN, CNS, CHNS
 Gestione e controllo tramite PC
 Dimensioni: 42 x 55 x 55 cm (W x D x H)
 Utenze richieste: ossigeno e carrier gas
 Versioni disponibili: N, CN, CNS
 Gestione e controllo tramite PC
 Dimensioni: 55 x 55 x 61 cm (W x D x H)
 Utenze richieste: ossigeno e carrier gas
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22. 08.04.2016 22
Le soluzioni elementar
Software
 Visualizzazione dei grafici durante l‘analisi
 Programmazione automatica di accensione e spegnimento della fornace
 Leak test automatico
 Sistema operativo Windows
 Metodi pre-impostati e creazione nuovi
 Diagnosi automatica malfunzionamenti
 Tutte le funzioni primarie dello strumento,
incluso flusso dei gas, pressione,
temperatura forno di combustione,
consumo dei riempimenti, sono controllate
digitalmente. E’ possibile connettersi al
sistema via rete per una diagnosi on-line.
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23. 08.04.2016 23
Risultati
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Peso campioni: 200 – 400 mg

24. 08.04.2016 24
Risultati
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Peso campioni: 1000 mg

25. 2508.04.2016
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