Brevet FR2713774A1 — publié le 19950616

DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif destiné à l'analyse quantitative et qualitative de gaz dissous dans un liquide. n est par exemple tout à fait adapté à l'analyse des ions ammonium en solution dans l'eau, qui intéresse particulièrement les traiteurs d'eau, les organismes ayant en charge le contrôle qualitatif des cours d'eau, ainsi que divers industries. Les procédés d'analyse actuellement utilisés font appels à des techniques electrochimiques (electrodes spécifiques) ou colorimétriques. Ces méthodes, relativement satisfaisantes en laboratoire, s'avèrent manquer de stabilité lors qu'elles sont utilisées sur site pour des mesures en continu. En outre, les mesures peuvent être perturbes par des eaux charges ou colores. Ceci nécessite alors des automatismes de calibrage et de filtrage qui d'une part augmentent les coûts d'exploitation, et d'autre part rdwsent la fiabilité de l'ensemble. Le dispositif selon l'invention présente, grâce à la mise en oeuvre de techniques spectrophotométriques et au traitement de l'information, une stabilité telle que les solutions de calibrage ne sont pas nécessaires. De plus, le dispositif n'est perturbé ni par les particules solides ni par les colorations éventuelles de la solution. ll est constitué (voir figure 1) d'une cuve spectrophotométrique spéciale (2) dans laquelle la solution à analyser (7) est achemine par un système de pompage ou de pressurisation externe. Cette cuve est partiellement remplie jusqu ' aux rebords disposes de part et d'autre, mitant aux fenêtres montes aux extrmites d'être contaminées et salies par le contact du liquide. ll se constitue alors un état d'équilibre entre la phase liquide et la phase vapeur. Avant introduction de la solution dans la cuve, une injection en petite quantité d'un réactif (6) permet de modifier les équilibres chimiques et de favoriser l'apparition de la phase gazeuse. Exemple pour les ions ammonium: introduction de soude afin de déplacer l'équilibre NH4 vers NH3. La phase vapeur est traversée par un faisceau lumineux (3) gdnéré par une source (1) aboutissant à l'entrée d'un spectrophotomètre (4), pouvant etre avantageusement équipé d'une barrette de photodiodes afin de réaliser une acquisition simultanée du spectre. Les molécules à l'état gazeux présentent généralement dans l'ultra-violet ou l'infrarouge une série de bandes d'absorption typiques provenant de leurs états énergétiques vibrationnels ou rotationnels. Ces bandes se trouvent alors régulièrement espacees en longueur d'onde. Exemple : cas de la molécule d'ammoniac NH3 dans l'ultra-violet. Le traitement (5) du spectre ainsi obtenu par une transformation de Fourrier permet d'extraire le signal utile correspondant à la fréquence de récurrence de ces bandes d'absorption, typique de la molécule considérée et proportionnel à sa quantité. Ceci permet de s'affranchir de toute fluctuation d'absorbance pouvant provenir par exemple de réflexions parasites notamment sur la surface du liquide, et d'obtenir ainsi des limites de détection plus faibles. Cependant, un traitement plus simple, par exemple par mesure différentielle à deux longueurs d'onde, pourrait être utilisé moyennant des performances moindres. Une mesure de température du liquide (8) est effectuée afin d'affranchir la mesure analytique de la variation du rapport de solubilité liquide/gaz. Selon une variante non illustrée, la cuve pourra être à réflexions multiples afin de réduire son encombrement. Selon une variante non illustrée, la cuve pourra ne pas être équipe des rebords indiques dans un but de simplification. Selon une variante non illustrée, la cuve pourra être équipée d'une deuxième evacuation coté oppose en cas de debordement due à une inclinaison accidentelle de la cuve. Selon une variante non illustrée, la cuve ne pourra être équipée que d'une seule arrivée servant aussi d'évacuation par inversion de pompage. Dans ce cas, une légère inclinaison de la cuve facilitera son évacuation. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à l'analyse des ions ammonium dans l'eau. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'analyse quantitatif et qualitatif de gaz dissous dans un liquide caractérisé par un traitement par transformé de Fourrier du spectre d'absorption de la phase gazeuse en équilibre avec la phase liquide dans une cuve spoetrophotomérique spéciale. 2) Dispositif selon la revendication 1 mais utilisant un traitement autre que la transformé de Fourrier pour le spectre d'absorption. Exemple: mesure différentielle à deux longueurs d'onde.