El Análisis Elemental se utiliza para determinar de forma cuantitativa la composición elemental (C, H, N, S y O) en muestras de naturaleza muy variada orgánicas e inorgánicas, sólidas, líquidas y viscosas, homogéneas o de fácil homogeneización. También para determinar el contenido total de C y N en muestras acuosas, pudiéndose llevar a cabo la diferenciación del contenido en C en sus formas orgánica e inorgánica (CT, CI, COT, NPOC).

La técnica de microanálisis está totalmente automatizada, y se basa en la combustión completa de la muestra, en condiciones óptimas (950 ºC a 1300 ºC y atmósfera de oxígeno puro), para convertir los elementos antes mencionados en gases simples (CO2, H2O, N2 y SO2). Estos gases, después de ser separados con distintas técnicas (columna cromatográfica, infrarrojos) según el equipo utilizado, son medidos y procesados teniendo en consideración el peso de la muestra y los datos proporcionados por una muestra patrón obteniéndose de este modo el contenido porcentual de cada elemento en la muestra.

El Análisis Térmico es el conjunto de métodos analíticos que estudia el cambio de una propiedad física de una sustancia en función de la temperatura o del tiempo mientras se somete a un programa de temperaturas en atmósfera controlada. Cuando un material se calienta o se enfría, su estructura cristalina y su composición química pueden sufrir cambios más o menos importantes como la fusión, sublimación o transiciones cristalinas. También pueden tener lugar reacciones de oxidación o descomposición, y cambios texturales como la sinterización o la recristalización. En la actualidad se ofertan las técnicas:

• Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), técnica que mide la variación del flujo de calor entre una muestra y una referencia cuando se someten a un programa de temperatura en atmósfera controlada.
• Termogravimetría acoplada a un Espectrómetro de Masas (TGA-MS), técnica que mide la variación de la masa de una muestra en atmósfera controlada, en función de la temperatura o del tiempo a temperatura constante. Puede utilizarse conjuntamente con otras técnicas (DSC y MS), obteniendo información complementaria sobre el comportamiento térmico de una muestra y los gases desprendidos durante el análisis.
• Calorimetría, técnica que permite calcular el poder calorífico de una muestra.

Estas técnicas pueden utilizarse en campos tan dispares como la industria alimenticia, la farmacéutica o la ingeniería. Se trata de una gran herramienta para el control de calidad y la caracterización de materiales de construcción, catalíticos, carbones, combustibles, metales, aceites, farmacéuticos, polímeros, alimenticios, etc.

Aplicaciones de Análisis Elemental (micro/macro)

• Determinación de la composición y confirmación de la fórmula empírica de un compuesto orgánico.
• Determinación de la pureza y homogeneidad.
• Investigación medioambiental: determinación del contenido orgánico en muestras de suelos, sedimentos, lodos, purines, plantas, fertilizantes y material filtrado del agua o del aire.
• Control de calidad en la producción, obtención y síntesis de todo tipo de compuestos, como fármacos, resinas, polímeros, catalizadores, etc.
• Análisis de fuentes de energía, como carbones, combustibles, aceites, biomasas, biodiesel, etc.
• Evaluación composicional de alimentos y productos derivados de la agricultura.
• Purificación de agua (análisis de agua potable, aguas residuales en instalaciones de purificación industriales, aguas con partículas en suspensión, aguas salinas y de mar)
• Control del medio ambiente (análisis de aguas superficiales que normalmente no contienen TOC pero sí altas concentraciones salinas y altos valores de TIC).
• Farmacia, medicina, biotecnología (determinación de TC y TN de agua ultrapura).
• Centrales eléctricas y laboratorios (determinación de TOC en centrales eléctricas y lugares de generación de vapor).
• Aguas residuales y de desechos (determinación simultánea de TC/TN en muestras líquidas)

Aplicaciones de la Termogravimetría (TGA)

• Estabilidad, descomposición y degradación térmica.
• Estudio composicional.
• Determinación de la pureza.
• Determinación del contenido de humedad, material volátil, cenizas y carbono.
• Vaporización, sublimación, deserción.
• Estudios cinéticos.

Aplicaciones de la Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC)

• Estudios de transiciones de primer orden: fusión, solidificación, cristalización, etc.
• Determinaciones de Cp, temperatura de transición vítrea o transición de Curie.
• Entalpías y cinéticas de reacción.
• Descomposición.
• Estudios de polímeros: identificación, curado, transiciones vítreas, fusión, grado de cristalinidad.
• Determinación de la pureza.

Aplicaciones del Calorímetro Isoperibólico

• Determinar el poder calorífico de una muestra a partir del calor generado tras su combustión en un ambiente controlado. El calor desprendido es proporcional al poder calorífico de la sustancia.