Brevet FR2504023A1 — publié le 19821022

Dispositif de dégazage. La présente invention concerne un dispositif de dégazage destiné à éliminer les bulles d'un échantillon d'une solution de revêtement métallique ou placage non électrolytique et elle a trait plus particulièrement, à un dispositif de dégazage adapté pour éliminer efficacement un grand volume de gaz ou bulles d'hydrogène d'un échantillon, contenant des bulles, d'une solution de revêtement métallique ou placage non électro- lytique afin d'assurer l'obtention d'une mesure précise lorsque O 10 l'on désire régler automatiquement la concentration et/ou la quantité de sous-produits de réaction d'une solution de revê- tement métallique ou placage non électrolytique en mesurant de façon continue et automatique cette concentration, par exemple la concentration d'un ion métal, et/ouune propriété, par exemple le poids spécifique, la conductivité ou l'indice de réfraction,d'une solution de revêtement métallique ou pla- cage non électrolytique. Lors de l'analyse de certains éléments constl- tutifs d'une solution de revêtement métallique non électrolyti- que, l'inclusion de bulles dans la solution provoque un échan- tillonnage incorrect Si la solution contenant des bulles est fournie à un analyseur sans avoir été dégazée, les bulles pré- sentes dans la solution perturbent l'analyse en donnant nais- sance à un bruit Par exemple, on détermine d'une façon conti- nue la concentration des ions nickel d'une solution de nickelge non électrolytique au moyend'nanalyseur tel qu'un spectropho- tomètre Si on échantillonne la solution de nicweage non élec- trolytique qui contient un grand volume de gaz hydrogène par suite de la réaction mise en Jeu et si onl'Introduit dans un analyseur sans l'avoir dégazée les bulles de gaz tendent à dé- velopper des bruits,ce qui se traduit par des résultats d'ana- lyse inacceptables. On a représenté sur la figure 1 un exemple type du moyen de dégazage connu utilisé à des fins d'analyse avec des solutions de revêtement métallique Ce moyen de dégazage comprend un tube vertical 1 à travers lequel le liqui- de s'écoule vers le haut et un tube d'embranchement raccordé perpendiculairement au tube vertical 1 Les bulles sont entrat- nées principalement par le courant ascendant du liquide s'écoulant verticalement vers le haut à travers le tube vertical 1 tandis qu'une partie du liquide pénétrant dans le tube d'embranchement 2 à partir duquel cette partie du liquide est dirigée sur un analyseur est plus ou moins exempte de bulles Toutefols, un-tel moyen de dégazage n'a pas une efficacité satisfaisante pour des liquides conte- nant un grand volume de bulles, par exemple pour des solu- tions de nickelage non électrolytiques, et un volume considé- rable de bulles est entratné dans le liquide s'écoulant à travers le tube de branchement 2 et dirigé sur un analyseur. Par conséquent, les résultats d'analyse comprennent des bruits tout à fait inacceptables qui sont dûs à la présence des bulles. Un objet de la présente invention estd'éllmlner les problèmes mentionnés cl-dessus et d'obtenir un dispositif de dégazage qui peut élimlner efficacement les bulles d'un échantillon d'une solution de revêtement métallique non élec- trolytlque contenant un grand volume de bulles, comme par exemple une solution de nickelage non électrolytique, de ma- nlère que l'échantillon liquide complètement dégazé puisse être introduit dans un analyseur en vue de la mesure delacon- centration et/ou d'une propriété physique de cette solution de revêtement métallique non électrolytique afin d'assurer l'obtention de mesuresprécises. Selon la présente invention, on atteint l'ob Jet mentionné ci-dessus à l'aide d'un dispositif de dégazage per- mettant d'éliminer les bulles d'un échantillon d'une solution de revêtement métallique ou placage non électrolytique dans le but d'introduire un échantillon dégazé de cette solution dans un analyseur en vue de la mesure de la concentration et/ou d'une propriété physique de la solution de revêtement métalli- que non électrolytique, ce dispositif comprenant: un récipient fermé, et une cloison poreuse qui comporte des pores est communiquant les uns avec les autres et qui/placée à l'lntérieur dudit récipient pour diviser l'intérieur de ce dernier en des premier et second compartiments, le premier compartiment étant pourvu d'une entrée et d'une sortie pour le passage de l'échan- tillon,contenant des bulles, de la solution de revêtement mé- tallique ou placage non électrolytique et le second compar- tlment étant pourvu d'une sortie pour l'échantillon dégazé de la solution de revêtement métallique ou placage non élec- trolytique, et des premier et second compartiments étant en communication en ce qui concerne les liquides l'un avec l'autre par les pores de la cloison poreuse, l'agencement étant tel que l'échantillon con- tenant des bulles traverse le premier compartiment de l'entrée Jusqu'à la sortie tandis qu'une partie de l'échantillon pénè- tre dans ladite cloison poreuse depuis le premier Jusqu'au second compartiment sans être accompagné par les bulles, grâce à quoi l'échantillon dégazé peut s'écouler vers l'exté- rieur par la sortie du second compartiment. Selon la présente invention, une cloison poreuse comportant des pores communiquant les uns avec les autres est placée/l'intérieur d'un récipient fermé de manière à diviser l'intérieur de ce récipient en des premier et second compartiments, le premier compartiment étant muni d'une entrée et d'une sortie pour le passage d'un échantillon, contenant des bulles, d' une solution de revêtement métallique ou pla- cage non électrolytique, et le second compartiment étant pourvu d'une autre sortie pour l'échantillon dégazé de la solution de revêtement métallique ou placage non électroly- tique L'échantillon contenant des bulles est introduit dans le premier compartiment par l'entrée et est déchargé de ce compartiment par la sortie tandis qu'une partie du liquide de l'échantillon pénètre dans la cloison poreuse depuis le premier Jusqu'au second compartiment Pendant cette pénétra- tion, le liquide de l'échantillon contenant un grand volume 0 de bulles est dégazé efficacement de sorte que le liquide dégazé est disponible à la sortie du second compartiment et est envoyé à un analyseur en vue de la mesure de la con- centration ou d'une propriété physique. Le dispositif de dégazage selon la présente invention est utilisé efficacement pour la mesure automatique la de la concentration et/ou des propriétés physiques de/ solu- tion de revêtement métallique non électrolytique comprenant les solutions de nickelage non électrolytiques, les solutions pour revêtement de cobalt non électrolytiques, les solutions ? 504023 pour revêtement d'alliage de nickel non électrolytiques et pour les solutions de cuivrage non électrolytiques utilisant comme agents réducteurs des sels hypophosphites ou des compo- sés du bore tels que les composés d'hydrure de bore, les com- posés de barazane, etc, les solutions de cuivrage non élec- trolytiques utilisant de la formaline comme agent réducteur, et autres solutions analogues. Les dispositifs de dégazage de la présente invention peuvent être incorporés à un système analyseur pour l'analyse continue automatique d'une solut$on de revêtement métallique non électrolytique Le système analyseur peut com- prendre une pompe pour extraire d'une cuve de revêtement mé- tallique ou placage un échantillon d'une solution de revête- ment métallique ou placage non électrolytique, un dispositif de refroidissement pour refroidir l'échantillon de solution de revêtement métallique Jusqu'à une température prédéterminée (habituellement Jusqu'à la température ambiante),un analyseur pour mesurer la concentration ou des propriétés physiques de l'échantillon de solution de revêtement métallique, et des tuyaux pour raccorder ces dispositifs L'analyseur peut êtreun spectrophotomètre destiné à mesurer la capacité d'absorption de l'échantillon de solution de revêtement métallique,un p H mètre, un dispositif de mesure de poids spécifique, un dispo- de sitif de mesure de conductibilité électrique,undisp Ds Uf/ mesure d'indice de réfraction, ou autre dispositif analogue Le dis- positif de dégazage doit être munien amontde l'analyseur afin d'introduire dans ce dernier l'échantillon dégazé. Par l'expression "liquide contenant des bulles", on désigne un liquide contenant un volume important de gaz, par exemple de l'hydrogène et de l'air, sous la forme de bulles. Les objets, caractéristiques et avantages ci-dessus ainsi que d'autres objets, caractéristique et avan- tages de la présente invention apparattront plus complètement dans la description donnée ci-après en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un moyen de dégazage de la technique antérieure; la figure 2 est un dispositif de dégazage selon un des modes de réalisation de la présente invention; la figure 3 est un schéma montrant un systè- me d'analyse continu automatique destiné à la mesure de la concentration d'une solution de revêtement métallique non électrolytique et dans lequel est incorporé le dispositif de dégazage de la figure 2; et les figures 4 et 5 sont des vues en coupe d'un dispositif de dégagage selon des modes de réalisation différents respectifs de la présente invention. En se référant à la figure 2, on voit que le dispositif de dégagzage selon un des modes de réalisation de la présente invention est référencé ll dans son ensemble et est représenté comme comprenant un récipient fermé 12 en une matière appropriée,comme par exemple du verre, du métal et une matière plastique Une cloison poreuse 13 comportant des pores communiquant les uns avec les autres est placée à l'intérieur du récipient fermé 12 de manière à diviser l'intérieur de ce dernier en des premier et second comparti- ments 14 et 15 qui communiquent, en ce qui concerne le liquide, les uns avec les autres par les pores de la cloison 13 Le premier compartiment 14 est pourvu à son extrémité inférieure d'une entrée 16 destinée à l'introduction d'un liquide conte- nant des bulles (un échantillon d'une solution de revêtement métallique ou placage non électrolytique contenant des bulles). Cette entrée 16 de liquide contenant des bulles est de préfé- rence placée en face de la cloison 13 de manière que le liquide contenant des bulles et pénétrant dans le premier compartiment 14 par l'entrée 16 puisse heurter la cloison 13 Le premier compartiment 14 est aussi pourvu à son extrémité supérieure d'une sortie 17 pour le liquide contenant des bulles En outre, le second compartiment 15 est pourvu d'une autre sortie 18 pour le liquide dégazé. Pendant le fonctionnement de ce dispositif de dégazage 11, le liquide contenant des bulles est intrdduit dans le premier compartiment 14 par l'entrée 16 La majeure partie du liquide contenant des bulles introduit dans le pre- mier compartiment 14 sort de ce compartiment par la sortie 17 avec les bulles qui y sont entratnées Une partie du liquide pénètre dans la cloison poreuse 13, c'est-à-dire traverse les pores de la cloison 13, sans être accompagné par les bulles depuis le premier compartiment 14 Jusqu'au second compartiment Même si le liquide présent dans le premier compartiment 14 contient un grand volume de bulles, aucune bulle ne passe à travers les pores de la cloison 13 Le liquide qui pénètre dans le second compartiment 14 et sort par la sortie 18 est un liquide dégazé. On peut obtenir un effet de dégazage en utilisant comme cloison 13 un corps poreux fritté comportant des pores d'un diamètre qui n'est pas supérieur à 100 microns,de préfé- rence un diamètre de 5 à 100 microns, et une épaisseur de 1 à 30 mm De préférence, une épalsseur de 2 à 20 mm, particu- llèrement de 5 à 10 mm, peut être recommandée pour un filtre poreux en céramique, en verre ou en matière plastique, et une épaisseur de 1 à 10 mm, particulièrement de 2 à 5 mm, peut être recommande pour un filtre poreux en métal tel que l'acier inoxydable Le débit du liquide sortant par la sortie 17 peut, de préférence, être réglé à une valeur supérieure à celle du débit du liquide sortant par l'autre sortie 18 du second com- partiment et le courant du liquide pénétrant dans le premier compartiment 14 est dirigé de manière à heurter la cloison 13 afin de favoriser l'effet de dégazage Le débit du liquide à l'entrée 16 peut de préférence être de 0,05 à 10 litres/mln, et, de façon plus préférable, de 0,1 à 5 litres/min. Le dispositif de dégazage ll peut être incorporé à un système analyseur pour l'analyse continue automatique d'une solution de revêtement métallique ou placage non électrolytl- que, par exemple une solution de nickelage non électrolytique, comme représenté sur la figure 3 Plus préclsé-ment, le système analyseur comprend une ligne de mesure comprenant une cuve de placage 19 remplie d'une solution 20 de placage non électro- lytique, une pompe 21, le dispositif de dégazage 11, un dis- positif de refroidlssement 22, un analyseur 23 ( un spectro- photomètre) et une autre pompe 24 raccordée en série par des tuyaux 25, 26, 27, 28, 29, 30 et 31 Une solution 20 de pla- cage: ou revêtement métallique non électrolytique présente dans la cuve 19 est envoyée continuellement à l'aide de la pompe 21 par l'lntermédlaire des tuyaux 25 et 26 dans le pre- ? 504023 mier compartiment 14 du dispositif de dégazage 11 avec les bulles quiy sont entratnées La majorité de ce courant (l'échan- tillon contenant des bulles) est renvoya à la cuve 19 de pla- cage ou revêtement métallique depuis la sortie 17 par l'inter- médiaire du tuyau 27 Une partie de l'échantillon de la solution de revêtement métallique ou placage pénètre dans la cloison 13 depuis le premier compartiment 14 jusqu'au second compartiment pendant qu'il est dégazé L'échantillon dégazé est pompé du second compartiment 15 par la pompe 24 et envoyé à travers la sortie 18, le tuyau 28, le di spcsitif de refroidissement 22 et le tuyau 29 à l'analyseur 23 o on détermine la concentration des ions métal en mesurant la capacitlé d'absorption de la solu- tion de revêtement métallique ou placage puis est renvoyé à la cuvette 19 à travers lestuyaux 30 et 51. On a constaté que le pourcentage de dégazage est à peu près 100 % quand on utilise le dispositif de dégazage ll qui est représenté sur la figure 2 et qui comporte la cloison 13 sous la forme d'un corps céramique poreux fritté présentant un diamètre de 100 mm, une taille de pore de 60 microns de dia- mètre, et une épaisseur de 7 mm Le débit du liquide à l'entrée est de 2 litres/min Par contre, le pourcentage de dégazage est de l'ordre de 60-70 % dans le cas du moyen de dégazage représen- té sur la figure 1 Pour augmenter le rendement du moyen de dégazage de la technique antérieure représentée sur la figure 1, il faut augmenter ses dimensions ainsi que le temps de séjour du courant d'échantillonnage de la solution de revêtement mé- tallique ou placage dans ce moyen de dégazage afin d'empêcher l'échantillon de la solution de revêtement métallique ou placa- ge de traverser rapidement le moyen de dégazage sans avoir été dégazé Même dans ces conditions, le dégazage à l'aide du moyen de la technique antérieure n'est pas pas effectué entiè- rement En outre, le temps de séjour accru du courant d'échan- tilonnage dans le moyen de dégazage entratne une augmentation du temps nécessaire pour envoyer l'échantillon à l'analyseur, ce qui se tradult par un retard de réponse La présente inven- tion a réussi à supprimer ces problème Set à réduire les dimen- sions du dispositif de dégazage L'échantillon de la solution de revêtement métallique ou placage est entièrement dégazé ? 504023 en un bref laps de temps On peut donc disposer des résultats d'analyse avec un temps de réponse bref et on évite effective- ment une variation des valeurs d'analyse, variation qui est due à la présence de bulles. Sur la figure 3, le spectrophotomètre peut être remplacé par d'autres disposltifs d'analyse, par exemple un p H-mètre quand on mesure l p H(concentration des ions hydrogène) de la solution non électrolytique, un dispositif de mesure de poids spécifique, un dispositlf de mesure de conductibilité électrique ou un dispositif de mesure d'indice de réfraction quand on mesure une propriété physique de la solution de revê- tement métallique ou placage non électrolytique, ou tout autre appareil analogue. La solution de revêtement métallique ou placage non électrolytique peut être une solution de nickelage non électrolytique, une solution de revêtement de cobalt non élec- trolytique, une solution de revêtement d'alliage de nickel non électrolytique, une solution de cuivrage non électrolytique, une solution de revêtement d'or non électrolytique, une solution de revêtement d'argent non électrolytique, ou autressolutions analogues. Il convient de remarquer qu'un dispositif de dégaza- ge supplémentaire,qui peut ou non être conforme à la présente invention, peut être intercalé dans le système de la figure 3 à une position appropriée, par exemple entre les dispositifs de refroidissement 22 et l'analyseur 23, ou en amont du dispo- sitif de dégazage 11. Dans la mise en oeuvre de la présente invention, la configuration du récipient fermé 12 n'est pas limitée à celle représentée sur la figure 2 et des récipients modifiés peuvent également être utilisés, par exemple un récipient 12 ' en forme de botte rectangulaire comme représenté sur la figure 4, et un récipient 12 " consistant en une enceinte en forme de botte rectangulaire formant le premier compartiment 14 " et une enceinte conique formant le second compartiment ", comme représenté sur la figure 5 En outre, il n'est pas nécessaire que la cloison 13 s'étende sur la totalité de la section transversale du récipient 12,comme représenté sur la figure 2 Par exemple, la cloison 13 ' peut être disposée entre ? 504023 des rebords supérieur et inférieur 32, 33 s'étendant à partir de la paroi intérieure du récipient 12 ', comme représenté sur la figure 4 L'entrée 16 " peut être inclinée par rapport à la cloison 13 " comme représenté sur la figure 5 En outre, bien que la sortie 17 du premier compartiment 14 soit orientée parallèlement à l'entrée 16, comme représenté sur la figure 2, la sortie-17 ' peut être orientée parallèlemernt à la cloison 17 ', comme représenté sur la figure 4 Bien que l'entrée 16 et la sortie 17 puissent être respectivement disposées au et sommet/a la base du récipient sur la figure 2, il est préfé- rable que la sortie 17 ' soit placée au sommet pour permettre aux bulles d'être entratnées avec le courant de liquide,comme représenté sur la figure 4 De plus, un tube d'aération 34, destiné à l'échappement des gaz, peut être raccordé au sommet du premier compartiment 14,comme représenté en traits mixtes sur la figure 2. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limlta- tif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Disposltif de dégazage pour éliminer les bulles d'un échantillon d'une solution de revêtement métallique ou placage 7 lectrolytique afin d'introduire un échantillon déga- zé de la solution de revêtement métallique ou placage non électrolytique dans un analyseur en vue de la mesure de la con- centration et/ou d'une propriété physique de cette solution de revêtement métallique ou placage non électrolytique, carac- térisé par le fait qu'il comprend: O 10 un récipient fermé ( 12, 12 ', 12 "), et une cloison poreuse ( 13, 13 ', 13 ") comportant des pores communiquant les uns avec les autres et placée à l'inté- rieur dudit récipient pour diviser l'intérleur de celui-cl en des premier et second compartiments ( 14, 14 ', 14 "; 15, 15 ', 15 "), le premier compartiment étant pourvu d'une entrée ( 16, 16 ', 16 ") et d'une sortie ( 17, 17 ', 17 ") pour le passage de l'échantillon, contenant des bulles, de la solution de revote- ment métallique ou placage non électrolytique et le second compartiment étant pourvu d'une sortie ( 18, 18 ', 18 ") pour l'échantillon dégazé de la solution de revêtement métallique ou placage non électrolytique, et les premier et second com- partiments étant en communication en ce qui concerne les li- quides l'un avec l'autre par les pores de la cloison poreuse, l'agencement étant tel que l'échantillon contenant des bulles passe à travers le premier compartiment de l'entrée Jusqu'à la sortie pendant qu'une partie de cet échantillon pénètre dans ladite cloison poreuse depuis le premier Jusqu'au second compartiment sans être accompagné par les bulles, l'échantillon dégazé pouvant ainsi sortir par la sortie du second compartiment. 2 Disposltif de dégazage suivant la revendica- tion 1, caractérisé par le fait que l'entrée ( 16, 16 ', 16 ") du premier compartiment se trouve en face de ladite cloison poreuse ( 13, 13 ', 13 ") , grâce à quoi le liquide contenant des bulles et pénétrant dans le premier compartiment par ladite entrée heurte ladite cloison poreuse. 3 Disposltif de dégazage suivant les revendica- tions 1 ou 2, caractérisé par le fait que ladite cloison poreuse est un corps poreux fritté comportant des pores d'un ? 40023 diamètre ne dépassant pas 100 microns et une épaisseur de 1 à 30 mm.