Brevet FR2461253A1 — publié le 19810130

La présente invention concerne un tube indicateur pour la mesure d'aérosols d'anhydride arsénieux dans I' air. L'anhydride arsénieux figure dans le répertoire MAK-Liste 1978 comme substance de travail cancérigène. Ce répertoire donne comme valeur limite admissible (concen- tration technique de référence) une concentration de 0,2 mg As2O3/m3. Une surveillance fréquente et régulière de la pré- sence de cette substance dans l'air sur les lieux de tra- vail est absolument nécessaire. Le procédé connu qui utili- se un tube indicateur se prête à cette opération. On connaît un procédé de détection de gaz de combat à base d'arsine, tant sous la forme de produits volatils que sous celle de brouillards, le tube indicateur utilisé contient en amont d'une couche de gel de silice très acti- ve un filtre formé de masses fibreuses minérales ou orga- niques, par exemple de la ouate de verre, de la cellulose, de l'amiante. Lorsqu'un échantillon d'air traverse le tube, le brouillard d'arsine qu'il contient éventuellement est retenu dans le filtre, tandis que l'arsine volatile est fi- xée par le gel de silice. On introduit ensuite dans le tu- be indicateur un réactif sous la forme d'une solution de chlorure de zinc (II) dans de l'acide chlorhydrique concen- tré. Les particules du brouillard d'arsine retenues par le filtre de matière fibreuse sont alors entraînées par le réactif et amenées à la couche de gel de silice. Les gaz toxiques à base d'arsine réagissent ensuite avec le réac- tif sur le gel de silice. Une mesure effectuée suivant ce procédé permet uniquement une détection qualitative avec une sensibilité de 5 mg de gaz à l'arsine par m3 d'air (brevet allemand 742 689". Un autre tube indicateur connu, utilisé pour la détection de chlorvinylarsine (Léwisite) contient, dans le sens d'écoulement de l'air à contrôler, une ampoule rem- plie deacide chlorhydrique, une couche faite d'un matériau support sur lequel on a répandu une poudre d'un métal tel 246 1 253 que le zinc, l'aluminium ou le magnésium, ou autre simi- laire, une couche tensio-active d'un sable de verre alca- Iin ou autre matière similaire et une couche indicatrice faite d'un réactif connu pour la détection de l'hydrogène arséniée par exemple une couche de gel de silice imbibé d' une solution de chlorure d'or. Pour la mesure de la chlor- vinylarsine, l'air à contrôler est aspiré à travers le tu- be indicateur, la pointe de celui-ci ayant été préalable- ment brisée. S'il contient de la léwisite, celle-ci est séparée dans la couche tensio-active avec formation de combinaisons d'arsenic. Après que la quantité d'air pré- déterminée a traversé le tube, l'ampoule est brisée par une saillie prévue a cet effet sur le tube et, avec encore un peu d'air, son contenu,. sous forme de vapeur d'acide chlorhydrique, est amené en contact avec la poudre métal- lique. L'hydrogène qui se forme alors réagit avec les combinaisons d'arsenic séparées pour donner de l'hydrogène arsénié et la couche indicatrice se colore de façon connue (brevet allemand il 40 749). Ces deux procédés à tube indicateur ne conviennent pas à un dosage d'aérosols d'anhydride arsénieux contenus dans l'air. La sensibilité des dispositifs employés pour leur mise en oeuvre ne suffit pas pour des mesures dans la plage de la valeur limite de 0,2 mg/m3 donnée dans le répertoire MAK-Liste 1978 pour l'anhydride arsénieux. Les mesures quantitatives dans la plage de cette valeur limite doivent jusqu'ici être effectuées par des procédés de la- boratoire fort coûteux. L'invention a donc pour objet de réaliser un tube indicateur apte à la mesure de la teneur de l'air en aéro- sols d'anhydride arsénieux dans la plage de mesure préci- tée et avec lequel on peut, de façon connue et sans prépa- ratifs spéciaux, surveiller l'air sur les lieux de travail. A cet effet, le tube indicateur selon l'invention contient, dans un tube de verre muni, de façon connue, d' une ampoule pour réactif brisable et d'extrémités pointues cassables, dans le sens d'écoulement de l'air contrôlé, une dose d'acide sulfurique dilué contenue dans la dite ampou- le, un papier filtre imprégné de poudre de zinc, qui occu- pe toute la section du tube, une couche réceptrice granu- leuse de gel de silice, une couche séparatrice granuleuse de quartz inerte et une couche indicatrice de gel de sili- ce imprégné de chlorure d'or. L'invention utilise avantageusement le procédé au tube indicateur. Celuici réunit en effet dans un article de consommation courante, le tube de verre, tous les élé- ments nécessaires à la mesure. La manière de se servir d' un tube indicateur est bien connue, de sorte que le con- trôle de l'air sur les lieux de travail est une opération simple, à la portée du plus grand nombre. Il suffit, dans un premier stade, de casser les extrémités du tube et, à l'aide d'une pompe connue, d'aspirer à travers celui-ci la quantité prévue d'air à contrôler. Dans un second sta- de, qui fait immédiatement suite au premier, on brise 1' ampoule de réactif et l'on aspire avec la pompe son con- tenu dans la couche séparatrice. Si l'air contrôlé con- tient des aérosols d'anhydride arsénieux, il y a réduction en hydrogène arsénié, lequel colore la couche indicatrice. La longueur de la partie colorée est directement propor- tionnelle à la masse de l'aérosol d'anhydride arsénieux séparé et constitue donc une mesure de la concentration de cette substance dans l'air. On peut détecter ainsi de fa- çon sûre des concentrations comprises entre 0,1 et 1 mg de As2 O3/M De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, dont l'unique figure est une vue en coupe longitudinale représentant, à titre d'exemple non li- mitatif, une forme d'exécution de ce tube indicateur. Il existe un grand nombre de tubes indicateurs dif- férents, qui servent à la mesure d'un nombre correspondant de gaz. On peut utiliser pour le tube indicateur selon l' invention les éléments de ceux-ci qui ont fait leurs preu- ves. L'un d'eux est le tube de verre 6, muni d'extrémités 246 1253 pointues cassables 7 et 8. Le contenu de ce tube est im- mobilisé entre des organes de maintien 10 dans des compar- timents séparés et ne craint donc pas les secousses. Il consiste, dans lesens d'écoulement 9 de l'air à contrôler, en une ampoule pour réactif brisable 1, remplie d'acide sulfurique dilué, en un papier-filtre 2, imprégné de poudre de zinc, en une couche réceptrice granuleuse 3, en une couche séparatrice granuleuse 4 et en une couche indicatri- ce granuleuse 5. La couche réceptrice 3 est faite de gel de silice, la couche séparatrice 4 est faite de quartz i- nerte et la couche indicatrice 5 est faite de gel de si- lice imprégné de chlorure d'or. Au niveau de l'ampoule 1, un morceau de tuyau flexible 11 est, de façon connue, en- filé sur le tube de verre 6. Il permet de briser l'ampoule après que les extrémités du tube ont été cassées. La mesure s'effectue en deux opérations, de la ma- nière suivante: 1. On casse les extrémités pointues 7 et 8 du tube 6 et l'on place dernier dans une-pompe aspirante à main de type connu, puis on fait passer à travers le tube une quantité d'air à contrôler correspondant à vingt coups de pompe. L'air circule dans le sens de la flèche 9 et les particules qui s'y trouvent en suspension, donc aussi les aérosols d'anhydride arsénieux qu'il contient éventuelle- ment, sont retenues sur le papier-filtre 2. 2. On brise l'ampoule 1, l'acide sulfurique qu'il contient est projeté en direction de la couche réceptrice 3 et aspiré ensuite dans la couche séparatrice 4 à l'aide de la pompe à main. L'acide sulfurique réagit avec le zinc du papier-filtre 2 en formant de l'hydrogène naissant qui réduit l'anhydride arsénieux. Zn + HIl2SO 4 ZnSO4 + 2 H As203 + 12 H 2 -AsH i 3H20 L'hydrogène arsénié qui se forme réagit ensuite a- vec le chlorure d'or de la couche indicatrice 5 pour co- lorer celle-ci: Asl3 + AuCI3 Au + 3 HCl 246 1253 - REVENDICATION - Tube indicateur pour la mesure d'aérosols d'anhy- dride arsénieux dans l'air, caractérisé en ce qu'il con- tient dans un tube de verre (6W muni, de façon connue, d' une ampoule pour réactif brisable (1) et d'extrémités pointues cassables (7,8), dans le sens (91 d'écoulement de l'air contrôlé, une dose d'acide sulfurique dilué con- tenue dans la dite ampoule (1W, un papier-filtre (2) im- prégné de poudre de zinc, qui occupe toute la section du tube, une couche réceptrice granuleuse (3) de gel de sili- ce, une couche séparatrice granuleuse (4) de quartz inerte et une couche indicatrice granuleuse (5) de gel de silice imprégné de chlorure d'or.