Brevet FR2652418A1 — publié le 19910329

La présente invention concerne un appareil d'analyse et de mesure pour l'analyse colorimétrique d'hydrures gazeux, sur un support imprégné d'une solution de glycol et d'un sel servant d'indicateur. On connaiît un appareil d'analyse et de mesure de ce type par le document DE-OS 32 39 092. Il est de plus en plus nécessaire de déceler avec certitude les hydrures gazeux, tels que l'arsine ou la phosphine, qui sont des constituants hautement toxiques auxquels certains traitements donnent lieu, par exemple dans l'industrie des semi-conducteurs. On a besoin pour cela d'appareils simples à manier et donnant une indication fiable. L'indicateur connu fonctionne sur le principe du changement de couleur d'une substance d'indication, en présence d'hydrures gazeux à déceler. Dans ce cas, l'indicateur imprègne, par exemple, une bande de papier et est pourvu d'additifs d'imprégnation. Le degré de la coloration est mesuré soit par comparaison des couleurs, soit par une longueur de coloration de la bande d'indication. On dispose aussi des possibilités offertes par l'analyse spectro-photométrique. Les constituants de l'indicateur connus sont du nitrure d'argent, imprégné sur le support avec un acide et un glycol. Etant donné que seul le nitrure d'argent est sensible à la lumière et ne garantit une stabilité de longue durée de l'indicateur, que pendant des intervalles de temps courts, pour améliorer la stabilité à long terme, un ajout d'acide est nécessaire. Mais même cet indicateur, pourvu d'un additif acide, ne présente une caractéristique de décèlement inchangée que sur une période de temps d'environ une demi- heure. Cette durée de stabilité est trop faible pour empêcher, pendant une longue période, une coloration de l'indicateur, due à la lumière. Or ceci est souhaitable, car il est nécessaire de pouvoir stocker les indicateurs non utilisés, pendant une période de temps assez longue. I1 faut aussi éviter des erreurs de mesure, dues à l'action de la lumière, pendant le décèlement de l'hydrure gazeux. Le document EP-A1 206 815 décrit un autre indicateur pour hydrures gazeux. On utilise, dans ce cas, comme réactif de décèlement un sel de cuivre, en particulier du carbonate de cuivre. Ce système de décèlement n'est toutefois pas suffisamment nettement identifiable dans son changement de couleur, par rapport aux hydrures gazeux, car la couleur bleue initiale de l'indicateur vire au noir, en présence des hydrures, mais ce changement de couleur ne peut être constaté à l'oeil nu, en particulier lorsque les concentrations sont faibles. Cet indicateur connu ne convient donc qu'à de fortes concentrations de décèlement. La présente invention se propose donc de perfectionner un indicateur du type précité, de manière à améliorer sa stabilité à long terme, y compris sous l'effet de la lumière et de manière que son changement de couleur soit nettement identifiable, en présence d'hydrures gazeux notamment pour les plus faibles quantités à déceler. Pour résoudre ce problème, on prévoit comme sel, outre le glycol, le chlorure de palladium-il. L'avantage de l'invention réside essentiellement dans le fait que l'indicateur conserve sa coloration de base initiale jaune/orange, sans autre additif, tel qu'un acide, même sous une forte intensité lumineuse. Le passage de la coloration jaune/orange, en présence d'hydrures gazeux, à une coloration grise, peut être facilement constaté par l'observateur. Le stockage, même à des températures élevées, n'entraîne pas un changement de couleur involontaire. On obtient ainsi une solution d'indicateur simple, constituée de quelques composants, pour déceler des hydrures gazeux qui sont stables dans le temps et qui peuvent être utilisés comme imprégnation, facilement identifiables dans leur changement de couleur, pour, par exemple, des bandes d'indicateurs ou des tubes indicateurs colorimétriques. La solution au problème posé peut également résulter de la présence, à côté du glycol, de chlorure de palladium tétramine en solution. Un tel système présente non seulement les avantages des indicateurs comportant du chlorure de palladium II, mais encore permet la détection des plus petites quantités d'hydrures gazeux dans des proportions de 0,01 ppm. Un papier indicateur, imprégné de cette solution, reste incolore même lorsqu'il est exposé aux rayons du soleil. Le changement de couleur très net du blanc au gris, en présence d'hydrures, permet de déceler aussi les quantités les plus faibles. Pour augmenter encore la sensibilité, il s'est révélé avantageux de prévoir comme glycol, le tétraéthylène glycol. Pour préparer une solution d'imprégnation, suivant l'invention, on mélange 0,5 g de chlorure de palladium-il et 10 ml de tétraéthylène glycol qu'on complète à 100 mm avec du méthanol. Avec la solution ainsi obtenue, on imprégne par exemple du papier indicateur, avec ou sans gel de silice comme support, et on le soumet à l'hydrure gazeux sous forme d'une plaquette. L'intensité de la coloration obtenue qui va du blanc au gris, donne une mesure de la quantité de substances nocives présentes. On peut aussi imprégner de la solution une garniture granuleuse de gel de silice pour un tube à essai colorimétrique et l'utiliser pour déceler l'hydrure gazeux. La longueur de la zone colorée du blanc au gris indique la concentration de la substance nocive. Une autre solution d'imprégnation est réalisée à partir d'un mélange de: 0,5 g de chlorure de palladium II, dissous dans 5 ml d'ammoniaque pour former du chlorure de palladium tétramine, et g de tétraéthylène glycol complété à 100 ml avec du méthanol. Un indicateur imprégné avec cette solution possède une coloration blanche, qui vire vers une coloration grise en 1l présence d'hydrure gazeux. Le support d'indicateur, sous forme de papier ou d'un garnissage de gel de silice granulé, est imprégné avec l'une des solutions ainsi obtenues, et soumis à un hydrure gazeux. Un exemple de réalisation est décrit ci-après, en référence au dessin schématique annexé, dans le cas d'un support en forme de plaquette. La figure unique représente, en coupe, un appareil d'analyse pour hydrures gazeux, qui comprend comme plaquette d'analyse un support de plaquettes 1 -de forme circulaire, sur lequel repose un papier indicateur 2 imprégné, en forme de disque, qui est maintenu sur le support 1 par un rebord 3. Le rebord annulaire 3 délimite une ouverture 4, ménageant un passage pour l'hydrure à analyser vers le papier indicateur 2. A ce niveau, l'hydrure réagit avec la solution de détection imprégnant le papier par un changement de couleur, dont l'intensité, mesurée par comparaison avec des couleurs standards formant étalons, donne une indication sur la dose rassemblée pendant la durée d'exposition. Du chlorure de palladium II dissous ou du chlorure de palladium tétramine peuvent être utilisés comme moyens d'imprégnation. REVENDICATIONS 1. Appareil d'analyse et de mesure pour la détection colorimétrique d'hydrures gazeux, sur un support imprégné d'une solution de glycol et d'un sel servant d'indicateur, caractérisé en ce qu'en plus du glycol n'est utilisé comme sel que du chlorure de palladium II en solution. 2. Appareil d'analyse et de mesure pour la détection colorimétrique d'hydrures gazeux, sur un support imprégné d'une solution de glycol et d'un sel servant d'indicateur, caractérisé en ce qu'en plus du glycol, n'est utilisé comme sel que du chlorure de palladium tétramine en solution. 3. Appareil d'analyse et de mesure selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on prévoit que le glycol est du tétraéthylèneglycol.