Brevet FR2053244A1 — publié le 19710416

La présente invention concerne une structure d'analyseur pour mesures électrochimiques, convenant tout particulièrement à la détermination en continu de la teneur en composés diazo'iques d'un mélange soumis à une réaction de copulation ou au réglage automa-5 tique d'une réaction de copulation. La réaction de copulation de composés diazoîques avec des composés azoîques est l'une des plus importantes dans la fabrication de colorants. Simultanément, en même temps que la diazotation a lieu une synthèse de base de la majorité des colorants azoîques 10 dont la qualité dépend dans une grande mesure des conditions de la réaction de copulation. Ce fait apparaît tout d'abord dans le cas de pigments azoîques, où des écarts très faibles par rapport aux conditions de réaction prescrites peuvent dégrader sensiblement la qualité des colorants. En général, pour contrôler le processus et 15 la fin de la réaction de copulation, on évalue subjectivement la teneur en constituants diazoîques ou azoîques d'un mélange en réaction, surtout par réactions colorées sur papier. Cette méthode n'est pas très satisfaisante et, lorsqu'on l'adopte, le produit de réaction est très souvent de qualité médiocre. 20 Pour maintenir des conditions optimales de réaction pour la synthèse de nombreux colorants azoîques, il est commode de procéder en continu à une détermination polarographique de la teneur en composés diazoîques d'un mélange en réaction. Ce procédé fait 1' objet du brevet tchécoslovaque N° 128.404. Il permet d'opérer la 25 réaction de copulation avec un très faible excès de composé dia-zoîque, pratiquement nécessaire à la réaction. Cet excès de composé diazoîque rend la réaction assez rapide et minimise la formation de composés indésirables. Ce procédé permet aussi d'indiquer nettement la fin de la 30 réaction de copulation ainsi que de doser les composés diazoîques introduits dans le mélange en réaction. Par ce procédé, on peut conserver les conditions de réaction prescrites et, simultanément, maintenir constante la qualité du produit. En général, la mise en oeuvre du procédé d'indication polaro-35 graphique précité et l'utilisation d'une électrode déversant goutte à goutte du mercure, incorporée à un analyseur industriel fonctionnant en continu, soulèvent de nombreuses difficultés, surtout dans le cas où la substance analysée est sous forme de suspension relativement épaisse, dont les propriétés physiques varient au 40 cours de la réaction. 27898 2 2053244 Pour que l'analyseur fonctionne bien, il faut non seulement que le mercure tombe bien goutte à goutte de l'électrode à mercure, mais aussi qu'il soit parfaitement séparé du mélange en réaction, qui est très souvent sous forme de suspension très épaisse, et aus-5 si que le liquide analysé soit remplacé assez rapidement dans l'espace séparant les électrodes. Il est souvent assez difficile de satisfaire simultanément à tous ces impératifs, mais l'analyseur suivant l'invention permet d'atteindre ce résultat. Cet appareil, spécialement conçu pour dé-10 terminer et opérer automatiquement une réaction de copulation convient aussi à de nombreuses autres mesures électrochimiques dans lesquelles l'électrode dont dégoutte du mercure est en général utilisée avant tout à des mesures polarographiques opérées en continu. L'analyseur suivant l'invention est muni d'un élément détec-15 teur polarographique, contenant l'électrode dont dégoutte le mercure qui pénètre dans l'espace de mesure. L'espace de mesure présente dans sa partie inférieure un trop-plein qui maintient constant le niveau de mercure et assvire simultanément la fermeture de l'espace de mesure avec le mélange en réaction ; ce trop-plein est en 20 outre muni d'un dispositif qui abrège le délai de transport du mélange en réaction à analyser. Ce dispositif comporte un moyen destiné à diviser le courant de mélange en réaction qui arrive par une entrée de mélange en réaction mobile dans le couvercle de l'analyseur, et un moyen calmant qui rend non turbulent l'écoule-25 ment du mélange en réaction. Ce moyen calmant comprend un récipiert et un écran interposé dans le récipient. Le récipient présente dans sa partie supérieure un déversoir que franchit le mélange en réaction. L'espace de mesure proprement dit est muni d'un dispositif 30 destiné à maintenir le mélange en réaction à un niveau constant. Dans l'espace de mesure est disposée une électrode déversant du mercure goutte à goutte et une électrode comparatrice, le circuit qui dessert ces électrodes comportant une source d'énergie et é-ventuellement un diviseur de tension ou un diviseur de tension et 35 un appareil de mesure. L'analyseur suivant l'invention peut encore comporter d'autres électrodes, par exemple électrode de mesure du pH et/ou un élément détecteur de mesure de la température. L^analyseur peut aussi faire partie d'un régulateur automatique destiné à commander automatiquement un processus, par exemple processus de 40 copulation dans l'industrie des colorants. 0 27898 3 2053244 Le dessin annexé est une vue schématique en coupe d'un analyseur suivant l'invention, destiné à déterminer en continu la teneur en composés diazoîques d'un mélange en cours de réaction de copulation. 5 L'analyseur destiné à déterminer en continu la teneur en com posés diazoîques d'un mélange en cours de réaction de copulation, tel que représenté sur la figure 1, comporte un dispositif destiné à diviser le courant de mélange en réaction, formé par une entrée 1 de mélange en réaction, mobile dans le couvercle 8 de l'analy-10 seur, et par un écran séparateur 2 qui abrège le délai de transport du mélange en réaction à analyser ; il comporte encore un dispositif calmant destiné à rendre non turbulent l'écoulement du mélange en réaction. Ce dispositif comprend un récipient 4 et un écran 5 disposé dans le récipient 4. Le récipient 4 présente dans 15 sa partie supérieure un déversoir 6 que franchit le trop-plein de mélange en réaction. L'organe actif de l'analyseur est un élément détecteur polarographique, comprenant un espace de mesure 7, muni d'un trop-plein 10 destiné à maintenir constant le niveau du mélange en réaction. 20 Le trop-plein 10 débouche dans un espace par lequel le mélan ge en réaction est évacué par la sortie 3 de l'analyseur. Deux électrodes, à savoir une électrode 11 qui déverse goutte à goutte du mercure et une électrode auxiliaire 12, sont situées dans l'espace de mesure 7. Sur le circuit desservant ces électrodes sont in-2 5 terposés un diviseur de tension 13, alimenté par une source d'alimentation 14, et un instrument de mesure 15. Uh réservoir de mercure 16 est relié à l'électrode 11 déversant le mercure goutte à goutte et en bas de l'espace de mesure 7 se trouve un filtre 17 de rejet de mercure raccordé à une sortie de mercure 17 par l'inter-30 médiaire d'un trop-plein 18. Le courant de mélange en réaction à analyser arrive dans l'analyseur par le tube d'admission 1, mobile dans le couvercle 8 de l'analyseur et l'écran 2 le divise en deux. L'une des fractions du courant, habituellement la plus grande, ne subit pas l'analyse et 35 sort immédiatement de l'analyseur par la sortie 3. Cet agencement a pour avantage de réduire notablement le délai de transport, c'est-à-dire le temps qu'exige le transport du mélange en réaction à analyser du point de prélèvement jusqu'à l'intérieur de l'analyseur. 40 La seconde fraction du courant de mélange à analyser est 27898 4 2053244 recueillie dans le récipient 4, dans lequel est interposé l'écran 5. En franchissant ],e déversoir 6 du récipient 4, le mélange en réaction pénètre dans l'espace de mesure 7 de l'analyseur. On peut régler le débit de mélange à analyser qui traverse la 5 section de mesure de l'analyseur en déplaçant convenablement l'écran 2 qui fractionne le mélange réactif. Dans l'espace de mesure 7, le niveau atteint par le mélange en réaction est maintenu constant par un trop-plein 10, débouchant dans l'espace par lequel le mélange en réaction sort de l'analyseur à travers la sortie 3. 10 L'espace de mesure de l'analyseur contient les électrodes : électrode de mesure 11 et électrode comparatrice 12. L'électrode de mesure 11 est une électrode déversant goutte à goutte du mercure et l'électrode 12 une électrode au calomel, au chlorure d'argent, au sulfate de mercure ou toute autre électrode comparatrice connue. 15 Sur le circuit des électrodes 11 et 12 sont interposés le diviseur de tension alimenté par la source d'alimentation 14 et l'appareil de mesure 15. Le mercure, qui arrive au réservoir de mercure 16 et s'écoule goutte à goutte de l'électrode 11, forme un filtre de rejet 17 à la base de l'espace de mesure 7. Le niveau de mercure est 20 maintenu constant par un trop-plein 18. Le filtre de mercure 17 délimite simultanément la base de l'espace de mesure 7. L'électrode de mesure 11 qui déverse du mercure goutte à goutte est un tube capillaire en verre, disposé horizontalement ou incliné . 2 5 Quand la réaction de copulation est opérée automatiquement, l'analyseur qui détermine en continu la teneur en composés diazoîques du mélange en réaction fait partie d'un ensemble de contrôle automatique. L'analyseur suivant l'invention peut encore être muni d'élec-30 trodes de mesure ou de réglage, par exemple destinées à régler le pH pendant la réaction de copulation. L'analyseur peut encore comporter un élément détecteur de température destiné à mesurer ou à régler la température pendant la réaction de copulation. Pour réaliser l'analyseur suivant l'invention, on peut utili-35 ser des matières plastiques, du verre, différents métaux, isolément ou en combinaison. Grâce à sa structure, cet analyseur assure un délai de transport réduit ainsi qu'une constante de temps faible. Le fonctionnement de cet analyseur est sûr même dans les cas 40 où la consistance ou d'autres propriétés physiques du mélange 27898 5 2053244 analysé se modifient pendant la réaction. L'analyseur suivant l'invention permet de calmer sans difficulté l'écoulement du mélange en réaction qui arrive dans l'espace de mesure 7. 5 il assure en outre parfaitement la séparation entre le mercu re et le mélange analysé. L'analyseur suivant l'invention a en outre l'avantage qu'on peut observer visuellement son fonctionnement. Dans l'ensemble, il est très simple et très facile à démonter, ce qui est avantageux 10 pour la vérification et l'entretien. 70 27898 6 2053244 REVENDICATION Analyseur pour mesures électrochimiques, notamment pour la détermination en continu de la teneur en composés diazoîques d'un mélange subissant une réaction de copulation comprenant un élé-5 ment détecteur polarographique avec une électrode destinée à déverser du mercure goutte à goutte et située dans l'espace de mesure , ce dernier présentant dans sa partie inférieure un trop-plein qui conserve à une masse de mercure un niveau constant, cette masse de mercure refermant simultanément l'espace de mesure, 10 caractérisé par un dispositif propre à réduire le délai de transport du mélange en réaction analysé qui comprend un moyen adapté à diviser un courant de mélange en réaction, formé par une entrée mobile dans le couvercle de l'analyseur et par un écran de séparation, ainsi que par un dispositif calmant formé par un récipient 15 et par un écran interposé dans ce récipient, celui-ci présentant au sommet un déversoir de mélange en réaction.