Dynamic Vapour Sorption(DVS) ou Gravimetric Vapour Sorption(GVS)

La Sorption Dynamique de Vapeur est une technique gravimétrique pour l'étude des interactions des vapeurs avec les solides. Assez souvent, la vapeur d'intérêt est l'eau, en raison de la présence de l'humidité ambiante lors de la fabrication, le stockage et l'utilisation des matériaux, tels que les produits agro-alimentaires et pharmaceutiques, ainsi que les plastiques, papiers, produits chimiques, échantillons géologiques. La mesure des isothermes de sorption d'eau est devenu une technique de caractérisation fondamentale dans beaucoup de ces domaines.

La technique consiste à:

• Un échantillon maintenu dans une chambre à température contrôlée.
• Une microbalance, pour mesurer l'absorption et la désorption de la vapeur sur l'échantillon.
• Un flux de gaz porteur, avec une teneur en vapeur contrôlée. Souvent, cela est généré par le mélange d'un flux sec (pur) avec un flux saturé en vapeur.

Les mesures sont généralement effectuées à pression constante et avec un débit total fixe, afin de minimiser les variations du poids associées à la force d'Achimède et la force de trainée. L'utilisation d'une température fixe, permet d'obtenir la courbe isotherme de sorption par l'équilibration de l'échantillon sous une série de concentrations de vapeur. La mesure est souvent très sensibles à la température, nécessitant un contrôle de température très stable: la répétition de la mesure à plusieurs températures différentes est utilisé pour sonder la thermodynamique des processus de sorption.

La méthode dynamique est particulièrement pour les études des matériaux qui dégagent des vapeurs ou des gaz pendant leur interaction avec la vapeur d'analyse. C'est très souvent le cas pour les aliments, qui sont susceptibles à libérer de l'eau ou des molécules organiques volatiles, et aussi pour de nombreux composés organiques pharmaceutiques, qui ont tendance à libérer des solvants piégés lors de la synthèse. Dans certains cas, l'échantillon peut perdre jusqu'à la moitié de son poids de cette façon. Le flux continu de gaz porteur élimine ces vapeurs contaminants, qui peuvent fausser les mesures, si on les permet de s'accumuler, comme dans une méthode de mesure statique, où l'échantillon n'est pas balayé par le gaz.

Les instruments gravimétriques de ce type, tels que IGAsorp de Hiden Isochema ou les instruments multi-échantillon SPS de Projekt Messtechnik permettent une mesure rapide des isothermes de sorption d'humidité.

Selon l'application, la taille de l'échantillon peut varier de quelques milligrammes, comme pour un nouveau matériau pharmaceutique, à des dizaines ou des centaines de grammes pour les matériaux de construction.