{"id":22949,"date":"2026-10-23T15:13:42","date_gmt":"2026-10-23T13:13:42","guid":{"rendered":"https:\/\/gasmix.com\/?p=22949"},"modified":"2026-10-23T16:30:39","modified_gmt":"2026-10-23T14:30:39","slug":"gaz-detalonnage-siloxanes-pour-le-biogaz-generer-des-etalons-de-d4-sur-site-a-partir-du-liquide","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/gasmix.com\/fr\/gaz-detalonnage-siloxanes-pour-le-biogaz-generer-des-etalons-de-d4-sur-site-a-partir-du-liquide\/","title":{"rendered":"Gaz d’\u00e9talonnage siloxanes pour le biogaz : g\u00e9n\u00e9rer des \u00e9talons de D4 sur site \u00e0 partir du liquide"},"content":{"rendered":"\t\t
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Gaz d’\u00e9talonnage siloxanes pour le biogaz : g\u00e9n\u00e9rer des \u00e9talons de D4 sur site \u00e0 partir du liquide<\/h1>

Un gaz d’\u00e9talonnage de siloxanes est difficile \u00e0 se procurer. Les bouteilles sont co\u00fbteuses, longues \u00e0 obtenir, propos\u00e9es dans peu de concentrations et se conservent mal. Une \u00e9tude conjointe<\/a> entre Axel’One<\/a> (plateforme chimie et environnement, Lyon) et AlyTech montre une autre voie : vaporiser le siloxane liquide et le diluer sur site jusqu’\u00e0 la concentration requise.<\/p><\/div>

Pourquoi les siloxanes posent-ils probl\u00e8me dans le biogaz ?<\/h2>

Les siloxanes sont des compos\u00e9s volatils du silicium provenant des d\u00e9tergents et des cosm\u00e9tiques. On les retrouve dans le gaz de d\u00e9charge et dans les digesteurs de boues d’\u00e9puration. Lors de la combustion du biogaz, ils se transforment en d\u00e9p\u00f4ts de silice qui usent les moteurs et encrassent les \u00e9quipements. Pour le biom\u00e9thane inject\u00e9 dans le r\u00e9seau, la norme EN 16723-1<\/a> limite la teneur en silicium total \u00e0 moins de 1 mg\/m\u00b3.<\/p>

L’octam\u00e9thylcyclot\u00e9trasiloxane (D4) est l’un des siloxanes les plus fr\u00e9quemment rencontr\u00e9s dans le biogaz. Les exploitants mesurent les siloxanes pour prot\u00e9ger les moteurs \u00e0 gaz, v\u00e9rifier que les filtres \u00e0 charbon actif ne sont pas satur\u00e9s et attester la qualit\u00e9 du biom\u00e9thane avant injection.<\/p>

Pourquoi les bouteilles d’\u00e9talonnage de siloxanes posent-elles probl\u00e8me ?<\/h2>

Les siloxanes sont des mol\u00e9cules lourdes et collantes. Elles s’adsorbent sur les parois des bouteilles et des tubes, ce qui rend difficile la fabrication d’\u00e9talons stables \u00e0 faible concentration. Les bouteilles de siloxanes sont donc co\u00fbteuses et longues \u00e0 obtenir, disponibles dans peu de concentrations, et leur stabilit\u00e9 est limit\u00e9e. Un \u00e9talonnage multipoint<\/a> impose donc d’acheter plusieurs bouteilles et de suivre la date de p\u00e9remption de chacune.<\/p>

Comment g\u00e9n\u00e9rer un \u00e9talon de siloxane \u00e0 partir du liquide ?<\/h2>

Le NEPHOS<\/a> dose le siloxane liquide \u00e0 l’aide d’un d\u00e9bitm\u00e8tre massique Coriolis, le vaporise dans un gaz vecteur, puis le dilue au moyen de r\u00e9gulateurs de d\u00e9bit massique. Une ligne chauff\u00e9e maintient le m\u00e9lange en phase gazeuse jusqu’\u00e0 l’analyseur. Sur le NEPHOS, un second \u00e9tage de dilution permet d’atteindre de faibles concentrations sans modifier le d\u00e9bit de liquide.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\"Syst\u00e8me<\/figure><\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Dans l’\u00e9tude, un seul d\u00e9bit de liquide de 1,061 g\/h de D4 (puret\u00e9 98 %, CAS 556-67-2) a permis d’obtenir six niveaux, de 5 ppm \u00e0 0,5 ppm. Seul le d\u00e9bit envoy\u00e9 vers le second \u00e9tage a \u00e9t\u00e9 modifi\u00e9 :<\/p>\n

Tableau 1. R\u00e9glages utilis\u00e9s pour les six niveaux d’\u00e9talonnage<\/strong><\/p>\n<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Niveau<\/th>Concentration en D4<\/th>D\u00e9bit de liquide<\/th>Gaz vecteur<\/th>Sortie du 1er \u00e9tage<\/th>Dilution du 2e \u00e9tage<\/th><\/tr><\/thead>
1<\/th>5 ppm<\/td>1,061 g\/h<\/td>1534,0 NmL\/min<\/td>17,6 NmL\/min<\/td>2985,9 NmL\/min<\/td><\/tr>
2<\/th>4 ppm<\/td>1,061 g\/h<\/td>1534,0 NmL\/min<\/td>14,1 NmL\/min<\/td>2989,4 NmL\/min<\/td><\/tr>
3<\/th>3 ppm<\/td>1,061 g\/h<\/td>1534,0 NmL\/min<\/td>10,6 NmL\/min<\/td>2993,0 NmL\/min<\/td><\/tr>
4<\/th>2 ppm<\/td>1,061 g\/h<\/td>1534,0 NmL\/min<\/td>7,0 NmL\/min<\/td>2996,5 NmL\/min<\/td><\/tr>
5<\/th>1 ppm<\/td>1,061 g\/h<\/td>1534,0 NmL\/min<\/td>3,5 NmL\/min<\/td>3000,0 NmL\/min<\/td><\/tr>
6<\/th>0,5 ppm<\/td>1,061 g\/h<\/td>1534,0 NmL\/min<\/td>1,8 NmL\/min<\/td>3001,8 NmL\/min<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/div><\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Le logiciel calcule les d\u00e9bits pour chaque concentration cible et les consigne dans un rapport : chaque point d’\u00e9talonnage est ainsi document\u00e9.<\/p>\n

Quels r\u00e9sultats l’\u00e9talonnage a-t-il donn\u00e9s ?<\/h2>\n

Sur un CPG-FID Agilent 7890B, les six niveaux ont donn\u00e9 une courbe d’\u00e9talonnage lin\u00e9aire avec un R\u00b2 sup\u00e9rieur \u00e0 0,999. L’essai a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 deux fois et les deux courbes \u00e9taient similaires. L’\u00e9talon \u00e9tant g\u00e9n\u00e9r\u00e9 en continu, plusieurs chromatogrammes peuvent \u00eatre enregistr\u00e9s sur chaque niveau, ce qui donne directement la r\u00e9p\u00e9tabilit\u00e9 :<\/p>\n

Tableau 2. R\u00e9ponse CPG-FID et r\u00e9p\u00e9tabilit\u00e9 par niveau<\/strong><\/p>\n<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Concentration en D4<\/th>Aire de pic moyenne<\/th>RSD<\/th><\/tr><\/thead>
5 ppm<\/th>121<\/td>1,4 %<\/td><\/tr>
4 ppm<\/th>97<\/td>1,1 %<\/td><\/tr>
3 ppm<\/th>73<\/td>1,0 %<\/td><\/tr>
2 ppm<\/th>49<\/td>1,3 %<\/td><\/tr>
1 ppm<\/th>25<\/td>1,2 %<\/td><\/tr>
0,5 ppm<\/th>13<\/td>3,8 %<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/div><\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Conditions CPG : colonne DB-1, 10 m \u00d7 0,53 mm, film de 2,65 \u00b5m, isotherme \u00e0 80 \u00b0C, injection splitless, analyse de 3,5 min.<\/p>\n

La m\u00eame approche a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e sur un micro-CPG \u00e9quip\u00e9 d’un d\u00e9tecteur TCD, de 50 ppm \u00e0 3 ppm. La limite basse venait de la limite de quantification du micro-CPG, et non du g\u00e9n\u00e9rateur.<\/p>\n

Quelle gamme de concentrations cela couvre-t-il ?<\/h2>\n

L’\u00e9tude d\u00e9montre des \u00e9talons de D4 de 0,5 \u00e0 50 ppm, soit environ 6,6 \u00e0 660 mg\/m\u00b3 de D4. C’est la gamme rencontr\u00e9e dans le biogaz brut<\/a>, pour la protection des moteurs et la surveillance des filtres. Les mesures sur gaz de d\u00e9charge publi\u00e9es sur le site de l’US EPA<\/a> vont de 4,5 \u00e0 161 mg\/m\u00b3 de siloxanes.<\/p>\n

La sp\u00e9cification du biom\u00e9thane est plus basse. Moins de 1 mg\/m\u00b3 de silicium correspond \u00e0 moins d’environ 0,2 ppm de D4. Le plancher de 0,5 ppm de cette \u00e9tude \u00e9tait fix\u00e9 par le CPG-FID, et non par le NEPHOS. Si vous avez besoin de niveaux inf\u00e9rieurs \u00e0 0,5 ppm, indiquez-nous votre d\u00e9tecteur et votre gamme cible : nous vous dirons ce qui est r\u00e9alisable.<\/p>\n

Un CPG-FID peut-il remplacer un CPG-IMS pour l’analyse des siloxanes ?<\/h2>\n

La norme ISO 2613-2:2023<\/a> d\u00e9crit la mesure des siloxanes dans le biom\u00e9thane par CPG-IMS. Pour un laboratoire de contr\u00f4le, l’\u00e9tude sugg\u00e8re une option plus simple : un CPG-FID standard, \u00e9talonn\u00e9 avec des \u00e9talons g\u00e9n\u00e9r\u00e9s sur site. Le FID a donn\u00e9 une r\u00e9ponse lin\u00e9aire de 0,5 \u00e0 5 ppm, avec une r\u00e9p\u00e9tabilit\u00e9 comprise entre 1,0 % et 3,8 %. Validez cette approche au regard de vos propres exigences qualit\u00e9 avant de changer de m\u00e9thode.<\/p>\n

Qu’apporte le NEPHOS par rapport aux bouteilles ?<\/h2>\n