בדיקת אפר היא תהליך שבו שורפים חומר אורגני לחלוטין בתנור בטמפרטורה גבוהה (בדרך כלל 500–600°C) עד שכל החלקים האורגניים נשרפים, ונשאר רק ה"אפר" – כלומר שאריות אי-אורגניות(מינרלים, מתכות, תחמוצות וכו').
מטרות הבדיקה:
1. קביעת רמת המינרלים או החומרים הלא-אורגניים – למשל סידן, אשלגן, מגנזיום, תחמוצות מתכת.
2. בדיקת איכות – אחוז אפר גבוה או נמוך יכול להצביע על רמת הטוהר של חומר אורגני.
3. השוואה בין חומרים שונים – למשל סוגי מזון, דלקים, פולימרים.
4. איתור זיהומים – שאריות מתכת או אדמה.
תחומים בהם זה נפוץ:
1. תעשיית המזון
בדיקת אחוז המינרלים במזון (קמח, חלב, בשר, דגנים).
קביעה אם יש זיופים או תוספות לא רצויות.
חישוב ערך תזונתי (לדוגמה: כמה סידן או מגנזיום יש).
2. פרמקולוגיה ותרופות
בדיקת תרופות ותוספי מזון כדי לוודא שאין מזהמים מתכתיים.
קביעת איכות חומרי גלם טבעיים (צמחי מרפא, תמציות).
3.חקלאות ואדמה
קביעת אחוז מינרלים בצמחים ובקרקעות.
מעקב אחר דישון והשפעתו על ריכוזי יסודות.
4. כימיה ופולימרים
בדיקת פלסטיקים, גומי וחומרים אורגניים אחרים כדי לדעת כמה חומרי מילוי (Fillers) אי-אורגניים הוספו.
קביעת איכות פולימרים (למשל לוודא שאין עודף אפר שמעיד על זיהומים).
5. אנרגיה ודלקים
פחם, ביומסה, שמנים – כדי לדעת כמה אפר נשאר אחרי שריפה (נתון חשוב ליעילות האנרגטית ולפליטת מזהמים).
מבוא לתנורי אפר (Ashing Furnaces)
שריפת אפר (Ashing) היא תהליך של הסרת כל החומר האורגני מדגימה על ידי חימום באוויר.
מטרת התהליך יכולה להיות קביעת מסת השאריות היחסית (האפר), או שלב ביניים בהכנת הדגימה למטרות אחרות – כמו אפיון רכיבים אנאורגניים באמצעות פלואורסצנציה בקרני X (XRF), ספקטרומטר מסות, או בדיקות נוספות כגון בדיקת התכה של אפר (ash fusibility).
תהליך השריפה
דגימות מוכנות מחוממות באוויר עד שהן מגיבות עם החמצן ושורפות. התרכובות האורגניות שבדגימה מתחמצנות, והאפר שנותר מורכב מהתרכובות האנאורגניות, שאינן דליקות.
חלק מהבדיקות מוגדרות על פי תקנים בינלאומיים כגון ISO, EN, ASTM ועוד, אשר הן התהליך והן הציוד חייבים לעמוד בהם. קיימים גם תהליכים בעלי מטרות ספציפיות, לדוגמה Loss on Ignition (LOI), הדורש שקילת הדגימות לפני ואחרי השריפה על מנת לקבוע את הפחתת המסה כתוצאה מהחימום. קיימת אפשרות לשקול דגימות באופן רציף במהלך החימום, כדי לתעד את קצב ירידת המסה ולזהות את סיום תהליך השריפה, באמצעות תנור המצויד במאזניים מובנים.
תנורי שריפה אפר ייעודי הוא הציוד המתאים ביותר לביצוע תהליך זה. חברת Carbolite מייצרת טווח רחב של תנורי שריפה כלליים וכן תנורים מעבדתיים המיועדים לעמוד בתקנים מוגדרים של בדיקות פחם וקוק.
