Brevet FR2513763A1 — publié le 19830401

La présente invention concerne un élément pour la mesure de potentiels de solutions électrochimiques. Elle s'applique notamment au dosage des thiols ou mercaptans dans des solutions liquides, les hydrocarbures par exemple. On sait que les mesures de potentiels de solutions électrochimiques, et notamment les titrages potentiométriques, nécessitent la connaissance de la différence de potentiel existant entre deux électrodes indicatrices ou entre une électrode indicatrice et une électrode de référence. Des éléments de mesure comportant de telles électrodes sont commercialement disponibles mais sont conçus pour les besoins des laboratoires d'analyses et non pour ceux de l'IndustrieX Ils sont en effet fragiles et ne permettent pas, lorsqu'un de leurs composants est défaillant, le remplacement de ce composant, mais nécessitent au contraire d'être alors mis au rebut et remplacés par de nouveaux éléments. Ils posent donc des problèmes d'entretien, de durée de vie et par conséquent de coût d'exploitation. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Elle a pour objet un élément pour la mesure de potentiels de solutions électrochimiques, caractérisé en ce qu'il comprend un corps et au moins une électrode de mesure maintenue dans ledit corps et amovible par rapport à celui-ci. Par électrode de mesure, on entend une électrode indicatrice ou de référence. Ledit élément peut donc comprendre une seule électrode (indicatrice ou de référence). Il faut alors deux tels éléments, l'un comportant une électrode indicatrice, l'autre comportant une autre électrode indicatrice ou une électrode de référence, pour effectuer lesdites mesures de po tentiels. Selon une caractéristique préférée de l'invention, ledit élément comprend un corps ainsi qu'une première et une seconde électrodes de mesure maintenues dans ledit corps et amovibles par rapport à celui-ci. Ces deux électrodes de mesure peuvent être des électrodes indicatrices ou peuvent etre, l'une, une électrode indicatrice et l'autre, une électrode de référence. On voit donc que lorsque l'un des composants de l'élément selon l'invention (électrodes, corps) est défectueux, il peut etre remplacé sans avoir à changer d'élément, d'où moins de problèmes d'entretien et un coût d'exploitation plus faible qu'avec les éléments de l'art antérieur dont les composants sont soudés ensemble et donc inamovibles. Selon une caractéristique particulière de l'invention, la première électrode de mesure est une électrode indicatrice métallique. Selon une autre caractéristique particulière, la première électrode de mesure est une électrode. indicatrice présentant la forme d'un barreau. Ce barreau est par exemple en argent. Selon une autre caractéristique particulière, ledit barreau argent présente une partie sulfurée prévue pour être en contact avec lesdites solutions électrochimiques, lorsque celles-ci contiennent des sulfures ou des thiols. Selon une autre caractéristique particulière, la seconde électrode de mesure est une électrode de référence en graphite et consiste par exemple en un barreau de graphite. Le graphite étant sensible aux variations de pH, une telle électrode de référence a une utilisation limitée à l'étude de solutions électrochimiques à pH fixe. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, chaque électrode de mesure est maintenue par vissage-blocage dans ledit corps. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit corps est réalisé en une matière résistant aux solvants. Par exemple, ladite matière est prise dans le groupe comprenant les polyesters d'acide méthacrylique, le polytétrafluoréthylène et le polytrifluoromonochloréthylène, respectivement commercialisés sous les marques .Plexiglass ou Altuglass, Teflon et KEL-EF. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier donné à titre indicatif et non limitatif, en référence au dessin annexé. Sur ce dessin, on a représenté schématiquement un élément pour la mesure de potentiels de solutions électrochimiques selon l'invention, appliqué-au dosage d'espèces t-elles que les thiols ou mercaptans RSH ou encore les sulfures dans une solution liquide conductrice du courant électrique et tamponnée 1 contenue dans une cellule électrochimique 2 qui est munie d'un agitateur, d'entrées des liquides prévus pour constituer ladite solution 1 et d'une évacuation de cette dernière, non représentés- sur le dessin. Pour effectuer ce dosage, on peut par exemple procéder par coulométrie à intensité imposée, et, dans l'exemple décrit, par argentimétrie, en utilisant une électrode 3 génératrice d'ions Ag+, associée à une électrode auxiliaire 4.Ces deux électrodes 3 et 4 sont rendues solidaires de la cellule électrochimique 2, plongent dans la solution 1 et sont respectivement munies de bornes 3a et 4a leur permettant d'être reliées électriquement, respectivement à l'aide de conducteurs électriques 3b et 4b, à un coulomètre (non représenté) incorporé à un titrimètre 5 connu dans l'état de la technique. L'élément de mesure selon l'invention comprend un corps 6 ainsi qu'une électrode indicatrice 7, constituée par un barreau d'argent, et une électrode dé référence 8, constituée par un barreau de graphite, ces deux électrodes 7 et 8 étant maintenues dans ledit corps 6 et étant amovibles par rapport à celui-ci. Ce corps 6 présente, par exemple, une partie extérieure filetée Ga lui permettant d'être rendu solidaire de la cellule électrochimique 2 par vissage. Les électrodes indicatrice 7 et de référence 8 sont respectivement en contact avec une première borne 7a et une seconde 8a qui les relient électriquement, respectivement à l'aide de conducteurs électriques 7b et 8b, audit titrimètre 5.Ces- électrodes indicatrice 7 et de. référence 8 plongent dans la solution 1 et permettent de détecter la fin de la réaction chimique résultant de l'action des ions Ag+ sur un-mercaptan RSH ou un sulfure (dans l'exemple considéré). Le corps 6 est fait d'une matière résistant aux solvants. Cette matière est par exemple du poly tr ifluoromonochloréthylène (PTFCE). A titre d'exemple, le corps 6 est de forme allongée et deux conduits, un premier 6b et un second 6c, sont pratiqués dans celui-ci et permettent respectivement de loger le barreau d'argent 7 et le barreau de graphite 8 qui dépassent de la partie basse 6d du corps 6 de façon à être en contact avec ladite solution 1. La partie inférieure 7c du barreau d'argent 7 est sulfurée, par exemple par électrolyse dans une solution de Na2S, pour l'application particulière de l'ensemble selon l'invention aux dosages de mercaptans ou de sulfures en solution. Bien entendu, on utiliserait un barreau d'argent non sulfuré si l'on voulait doser des chlorures et ledit barreau d'argent pourrait être remplacé par tout autre barreau de nature adaptée à l'espèce chimique à doser. Par ailleurs, la partie supérieure 6e du corps 6 comporte un premier trou 9 fileté, débouchant sur le premier conduit 6b et incliné par rapport à ce dernier. La première borne 7a présente une partie filetée 9a prévue pour que cette borne 7a puisse être vissée dans le premier trou 9 et vienne bloquer le barreau d'argent 7 dans le corps 6. Ce dernier comporte, également dans sa partie supérieure 6e, un second trou 10 fileté, situé dans le prolongement du second conduit 6c et débouchant sur la partie supérieure 6f de ce second conduit 6c, cette partie supérieure 6f étant filetée. Le barreau en graphite 8 présente unepartie supérieure 8c filetée, prévue pour être vissée dans la partie supérieure 6f du second conduit 6c.La seconde borne 8a présente une partie filetée lOa prévue pour être vissée dans le second trou 10, de façon à bloquer le barreau de graphite 8, par l'intermédiaire d'un joint métallique 11, par exemple en laiton, interposé entre la partie filetée 10a de la seconde borne 8a et la partie supérieure 8c du barreau de graphite 8 pour ne pas abimer ce dernier lors du blocage. L'élément de mesure représenté sur le dessin comprend un corps unique pour deux électrodes, ce qui est moins coûteux qu'un corps par électrode. Par ailleurs, cet élément ne comporte pas de produits frittés pour la mesure de potentiels, ce qui le rend moins sujet aux pollutions et encrassements que les éléments connus dans l'état de la technique. Enfin, l'électrode de référence en graphite évite l'utilisation de solutions chimiques, par exemple à base de chlorure de potassium, employées pour les électrodes de référence dans l'art antérieur. L'élément pour la mesure de potentiels de solutions électrochimiques, objet de l'invention, est de conception simple. Il est composé d'une ou plusieurs électrodes amovibles maintenues sans aucune soudure dans un corps, ce qui permet de les remplacer lorsque c'est nécessaire, sans avoir à changer d'élé- ment. On obtient ainsi un élément adapté aux besoins de l'industrie. REVENDICATIONS 1. Elément pour la mesure de potentiels de solutions électrochimiques, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (6) et au moins une électrode de mesure (7 ou 8) maintenue dans ledit corps (6) et amovible par rapport à celui-ci. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (6) ainsi qu'une première (7) et une seconde (8) électrodes de mesure maintenues dans ledit corps (6) et amovibles par rapport à celui-ci. 3. Elément selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première électrode de mesure (7)est une électrode indicatrice métallique. 4. Elément selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la première électrode de mesure (7) est une électrode indicatrice présentant la forme d'un barreau. 5. Elément selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit barreau est en argent. 6. Elément selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit barreau d'argent présente une partie sulfurée (7c) prévue pour être en contact avec lesdites solutions électrochimiques (1), lorsque celles-ci contiennent des sulfures ou des thiols. 7. Elément selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la seconde électrode de mesure (8) est une électrode de référence en graphite. 8. Elément selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite électrode de référence est un barreau de graphite. 9. Elément selon l'une quelconque des reven dications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque électrode de mesure (7-8) est maintenue par vissage-blocage dans ledit corps (6). 10. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit corps (6) est réalisé en une matière résistant aux solvants. 11. Elément selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite matière est prise dans le groupe comprenant les polyesters d'acide méthacrylique, le polytétrafluoréthylène et le polytrifluoromonochloréthylène.