Brevet FR2640380A1 — publié le 19900615

L'invention concerne un procédé de mesure de la teneur en oxyde d'éthylène contenu dans un mélange gazeux. Des mélanges gazeux contenant de l'oxyde d'éthylène (en une proportion de l'ordre de 10%) sont couramment utilisés pour effectuer des stérilisations de matériels chirurgicaux ou médicaux. Habituellement, on contrôle l'efficacité du traitement de stérilisation par des tests biologiques consistant a incorporer dans le stérilisateur des cultures de microorganismes dont la destruction est un signe de l'efficacité du traitement. Ces tests sont longs et ralentissent l'exécution des opérations de stérilisation.Par ailleurs, lorsqu 'un traitement stérilisant se révèle inefficace, on a tendance habituellement å en tenir pour responsable la présence d'une teneur trop basse en oxyde d'éthylène, alors qu'en réalité de nombreux autres paramètres peuvent être mis en cause (température, pression, taux d'hygrométrie, durée du cycle de stérilisation, etc...). I1 serait donc intéressant de disposer de moyens simples permettant de mesurer la teneur en oxyde d'éthylène du mélange gazeux stérilisant å l'entrée du stérilisateur ou dans celui-ci afin de lever cette ambiguite. De nombreuses méthodes d'analyse, décrites notamment dans la pharmacopée française, sont destinées å mesurer des traces d'oxyde d'éthylène résiduel (au niveau du ppm) dans le materiel stérilisé, mais ces méthodes ne conviennent pas pour mesurer des teneurs relativement élevées (de l'ordre de 10*) d'oxyde d'éthylène dans un mélange gazeux. Par ailleurs, on connais des dispositifs de dosage d'un gaz contenu dans un mélange gazeux par absorption infrarouge. Ces dispositifs sont basés sur la propriété qu'ont tous les gaz, å l'exception des gaz monoatomiques et des gaz diatomiques constitués par deux atomes identiques, de posséder un spectre d'absorption dans l'infrarouge. Typiquement, un tel dispositif de dosage infrarouge comprend une source de rayonnement infrarouge dont le rayonnement est alternativement envoyé a travers une cellule de mesure parcourue par ledit mélange gazeux et 9 travers une cellule de référence remplie d'un gaz non absorbant tel que l'azote, et un récepteur disposé a la suite des cellules et comprenant une cuve de mesure coopérant avec l'armature mobile d'un condensateur. Les armatures du condensateur sont reliées a un capacimétre. Normalement, la cuve de mesure est remplie du gaz å doser. Le principe de fonctionnement d'un tel analyseur repose sur le fait que, lorsque le rayonnement infrarouge traverse la cellule de référence, il n'est pratiquement pas affaibli tandis que, lorsqu'il traverse la cellule de mesure, il subit un affaiblissement qui est d'autant plus important que la concentration en gaz à doser est élevée dans le mélange gazeux. La cuve de mesure qui est remplie du gaz a doser formant un filtre sélectif et reçoit alternativement les rayonnements ayant traversé la cellule de référence et la cellule de mesure est donc soumise å un échauffement différent selon que le rayonnement vient de traverser la cellule de référence ou la cellule de mesure. Cette différence de température se traduit par une variation de la pression régnant dans la cuve de mesure et, donc, par une différence de déformation de l'armature mobile du condensateur, laquelle engendre a son tour une variation de la capacité du condensateur. Cette variation de capacité est proportionnelle la concentration en gaz doser doser du mélange gazeux. On peut donc déduire la concentration en gaz å doser de la mesure de la capacité si on a préalablement étalonne l'appareil avec des mélanges gazeux a teneurs connues en gaz & doser. Colis on l'a dit, la cuve de mesure est habituellement remplie du gaz å doser.Toutefois, lorsqu'on veut doser de l'oxyde d ' éthylène contenu dans un mélange gazeux, on s'est aperçu qu'on ne pouvait pas remplir ladite cuve avec de l'oxyde d'éthylène en raison de son instabilité dans le temps due å sa propension å polymériser, ce qui fausse les résultats. I1 serait donc avantageux de trouver un moyen permettant de surmonter cette difficulté. Selon l'invention, la difficulté en question peut etre surmontée en remplaçant, dans la cuve de mesure de la cellule de mesure du dispositif de dosage par absorption infrarouge du genre décrit ci-dessus, l'oxyde d'éthylène par du méthane. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de dosage d'un gaz contenu dans un mélange gazeux å l'aide d'un dispositif de dosage par absorption infrarouge comprenant une source de rayonnement infrarouge dont le rayonnement est alternativement envoyé å travers une cellule de mesure parcourue par ledit mélange gazeux et å travers une cellule de référence remplie d'un gaz non absorbant et un récepteur comportant une cuve de mesure habituellement remplie du gaz 9 doseret coopérant avec l'armature mobile d'un condensateur relié â un capacimètre, caractérisé en ce que a) le gaz à doser est l'oxyde d'éthylène, b) la cuve de mesure est remplie de méthane ou d'un mélange gazeux contenant du méthane, c) on calibre initialement le dispositif de dosage d'abord avec une série de mélange gazeux étalons contenant des concentrations connues de méthane pour obtenir une courbe de la variation de la capacité mesurée en fonction de la concentration en méthane, puis avec une série de mélanges gazeux étalons contenant des concentrations connues d'oxyde d ' éthylène pour obtenir une courbe de la variation de la capacité mesurée en fonction de la concentration en oxyde d'éthylèn, de façon a établir a partir des courbes obtenues un coefficient de correspondance K = ss capacité pour X* de CH, t capacité pour X% de OC2H4 pour chaque valeur X de concentration, et d) lorsqu'on veut effectuer le dosage d'un mélange gazeux contenant une concentration inconnue d'oxyde d'éthylène, on réétalonne le dispositif å l'aide de mélanges gazeux étalons contenant des concentrations connues de méthane pour obtenir une courbe de rgétalonnage de la variation de la capacité mesurée en fonction de la concentration en méthane, puis on procède au dosage dudit mélange gazeux contenant une concentration inconnue en oxyde d'ethylene ce qui donne une certaine valeur de la variation de la capacité dont on déduit la concentration en oxyde d'éthylène du mélange gazeux, connaissant le facteur K initialement déterminé, en se reportant 9 ladite courbe de reétalonnage. Le méthane a été choisi comme gaz de substitution å l'oxyde d'éthylène dans la cuve de mesure du récepteur pour les raisons qu'il présente dans la gamme de longueurs d'ondes de 3000 3200 cm-l une bande d'absorption commune avec l'oxyde d'éthylène et qu'il est stable dans le temps. Pour un dispositif de dosage donné par absorption infrarouge, on a trouvé qu'il existe une correspondance entre la capacité mesurée pour un mélange de concentration donnée en méthane et celle mesurée pour un mélange de meme concentration en oxyde d'éthylène. Pour chaque dispositif de dosage donné, il sera nécessaire de déterminer ce coefficient pour les diverses valeurs de concentration de la gamme de concentrations d'intérêt car tous les dispositifs de dosage ne sont pas rigoureusement identiques. Deux séries de mesures permettent d'établir initialement les coefficients de correspondance 1) Calibrer le dispositif de dosage avec des mélanges étalons contenant b base de méthane, par exemple des mélanges CH4/CO2 contenant 4, 5, 7, 15 et 20* en volume de CH4. On obtient ainsi une courbe capacité - f (% en volume de CH4) t 2) Calibrer le dispositif avec des mélanges gazeux étalons & teneur connue en OC2H4, par exemple des mélanges étalons OC2H4/CF2C12 (Fréon 12) à 5, 8, 10, 12 et 15% en volume de OC2 H4. On obtient ainsi une courbe capacité - f (% en volume de OC2 H4 ). On déduit le facteur K pour chaque concentration X en volume K capacité & 1% en volume de CH4 ticapacite à à % en volume de OC2H4 à partir de ces deux séries de mesure. Dans le cas du dispositif dont disposait la Demanderesse (analyseur COSMA Diamant 6000), on a pu mettre en évidence un coefficient K de correspondance pour chaque valeur de concentration en volume. Par exemple, pour une concentration de 10% en volume, on a trouvé K capacité pour 10% en volume de CH4 nJ 2 # capacité pour 10% en volume de OC2H4 Par la suite, lorsqu'on veut effectuer des mesures, il convient de réétalonner le dispositif à l'aide de mélanges étalons à base de méthane avant de procéder au dosage du mélange gazeux contenant de l'oxyde d'éthylène de façon à éliminer toutes les influences que pourraient avoir sur les variations de capacité d'autres caractéristiques du dispositif ou des gaz employés. A partir de cette courbe de réétalonnage et des valeurs du facteur K initialement déterminées pour le dispositif utilisé, on pourra facilement déterminer la teneur en oxyde d'éthylène dudit mélange à doser. REVENDICATION Un procédé de dosage d'un gaz contenu dans un mélange gazeux 9 l'aide d'un dispositif de dosage par absorption infrarouge comprenant une source de rayonnement infrarouge dont le rayonnement est alternativement envoyé å travers une cellule de mesure parcourue par ledit mélange gazeux et å travers une cellule de référence remplie d'un gaz non absorbant et un récepteur comportant une cuve de mesure habituellement remplie du gaz doser et coopérant avec l'armature mobile d'un condensateur relié å un capacimètre, caractérisé en ce que a) le gaz å doser est l'oxyde d'éthylène, b) la cuve de mesure est remplie de méthane ou d'un mélange gazeux contenant du méthane, c) on calibre initialement le dispositif de dosage d'abord avec une série de mélange gazeux étalons contenant des concentrations connues de méthane pour obtenir une courbe de la variation de la capacité mesurée en fonction de la concentration en méthane, puis avec une série de mélanges gazeux étalons contenant des concentrations connues d'oxyde d ' éthylène pour obtenir une courbe de la variation de la capacité mesurée en fonction de la concentration en oxyde d'éthylène, de façon & etablir å partir des courbes obtenues un coefficient de correspondance ss = capacité pour w% de CH t K = incapacité pour X8 de OC2 H4 pour chaque valeur désire K de concentration, et d) lorsqu'on veut effectuer le dosage d'un mélange gazeux contenant une concentration inconnue en oxyde d'éthylène, on réétalonne le dispositif & l'aide de mélanges gazeux étalons contenant des concentrations connues de méthane pour obtenir une courbe de réétalonnage de la variation de la capacité mesurée en fonction de la concentration en méthane, puis on procède au dosage dudit mélange gazeux contenant une concentration inconnue en oxyde d'éthylène ce qui donne une certaine valeur de la variation de la capacité dont on déduit la concentration en oxyde d'éthylène du mélange gazeux, connaissant le facteur K initialement déterminé, en se reportant å ladite courbe de réétalonnage.