Brevet FR2817490A1 — publié le 20020607

L'invention a pour objet un dispositif pour obtenir un volume prédéterminable de constituants de mélanges en solution, au moyen d'un dispositif de dosage du mélange, suivi d'un dispositif de sé- paration pour retirer des constituants indésirables contenus dans le mélange en solution, et avec un dispositif à vide pour concentrer le mélange en solution qui a été épuré dans le dispositif de séparation, en l'amenant au volume prédéfini. Pour déterminer la teneur totale en constituants solides dans un mélange en solution, on utilise un procédé dans lequel, par vaporisation, on obtient un volume résiduel, d'importance préfixée, des constituants contenus dans une quantité donnée à l'avance du mélange en solution, pour soumettre ce volume résiduel à une analyse chimique, permettant de déterminer non seulement la nature des composants in- dividuels, mais aussi leurs taux numériques. Mais dans le mélange en solution de départ, il se trouve en général, à côté des constituants à analyser, également d'autres constituants indésirables. On doit alors, avec le procédé de la vaporisa- tion, séparer ces constituants indésirables. Pour cela, on utilise usuel- lement une colonne chromatographique à travers laquelle on fait passer le mélange en solution. La séparation des composants indésirables s'opère alors en fonction des propriétés chimiques et physiques diffé- rentes des substances, par interaction avec le matériau contenu dans la colonne. De plus, il faut éviter absolument ce qu'on appelle " un par- cours sec " de la colonne chromatographique, car alors il se produirait des fissures dans le gel de la colonne chromatographique, avec pour conséquence une interaction drastiquement réduite et totalement défi- nie entre le mélange en solution et le matériau contenu dans la colonne. Pour maintenir une vitesse d'écoulement régulière dans la colonne chromatographique, on fait passer à travers la colonne chromatographique le mélange en solution en même temps qu'un li- quide porteur pompé, ce liquide porteur étant refoulé à travers la co- lonne par un pompage réglable mais restant constant, en même temps que la quantité prédéterminée au mélange en solution. A la sortie de la colonne, les constituants indésirables, par exemple les graisses conte- nues dans le mélange en solution, sont recueillis dans une première phase et éliminés. Les constituants qui apparaissent ensuite, et il s'agit en général de pesticides dont il faut déterminer la teneur totale dans le mélange en solution, sont alors recueillis et introduits dans le dispositif de vaporisation et, une fois cette vaporisation effectuée, sur un volume résiduel prédéterminé, celui-ci peut être amené à l'analyse chimique. Par expérience, le processus de séparation dans la co- lonne, jusqu'à élimination des constituants indésirables dure environ minutes, puis commence la phase dans laquelle intervient le mé- lange en solution à examiner. Cette phase dure en général 30 minutes environ. C'est seulement à la fin du long processus de purification qu'on peut commencer à remplir le récipient de vaporisation, le chauffer et créer un vide pour accélérer la vaporisation. Ce processus dure, par ex- périence, 30 à 45 minutes. L'inventeur s'est fixé comme objectif de réduire la durée de l'ensemble de l'opération et de la rendre plus facile à manipuler, sans avoir à s'accommoder de l'exécution détaillée, citée ci-dessus, de procé- dé. Cet objectif est atteint selon l'invention, en prévoyant qu'en amont du dispositif de séparation est monté un dispositif de re- foulement dont la vitesse d'écoulement peut être prédéterminée, tandis qu'en amont du dispositif à vide est monté un dispositif pour empêcher que la dépression existant dans le dispositif à vide influence la vitesse d'écoulement du dispositif de refoulement. Ainsi on obtient que la vitesse d'écoulement du mélange en solution reste à sa valeur prévue optimale dans la colonne chroma- tographique sans être influencée par le vide présent dans le dispositif de vaporisation. L'avantage particulier en résultant est que le processus de vaporisation peut s'effectuer en parallèle avec le processus de sépara- tion dans la colonne, et en même temps que celui-ci. Cela signifie, en d'autres termes, que non seulement la manipulation du procédé est simplifiée, mais avant tout que le temps total nécessaire pour obtenir le volume résiduel des constituants présents dans la solution et que l'analyse doit déterminer, est fortement raccourci. Autrement dit, la si- multanéité de l'opération de séparation et de l'opération de vaporisation constitue un progrès de ce procédé que l'on doit appeler procédé en li- gne, dont il constitue l'avantage particulier. Ce procédé a fait particulièrement ses preuves, quand on utilise de préférence les dispositifs et mesures décrits ci-après pour réa- liser le procédé. Des détails de l'invention sont décrits ci-après dans un exemple de réalisation représenté par les dessins, dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique de la constitution du dispositif selon l'invention, et - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale à travers une soupape de régulation de contrepression. A l'aide d'un dispositif servant à transporter du liquide, ici un robot qui est raccordé à une pompe d'injection 1, l'échantillon à examiner est amené à un dispositif de dosage ayant la forme d'une bou- cle de mesure 2 par l'intermédiaire d'une soupape 3 à six voies et deux positions a, b, c, d, e, f. Dans ce dispositif de dosage 2 s'effectue dans les positions de soupape 3a et 3f un suremplissage d'un tuyau inerte 2, jaugé, avec un trop plein raccordé à un récipient de délestage. La sou- pape étant en position 3a ou 3f, un débit liquide constant, produit par une pompe 6 pompant à partir d'un réservoir 4 un agent de circulation , conduit la quantité d'échantillon (par exemple 5 ml) à travers une colonne de séparation 8 par chromatographie. Cette colonne 8 est composée d'un tube 8a en métal ou en verre, qui est rempli par un matériau de séparation, par exemple un gel 8b. La colonne 8 sert à débarrasser le mélange de solution des constituants par exemple des graisses, afin que seules soient conduites à l'opération de vaporisation suivante les matières à analyser. Comme les molécules de graisses sont plus grosses que les pesticides à analyser, leur interaction avec l'agent de séparation 8b contenu dans la colonne 8 est plus faible que celle des pesticides. Par expérience, les graisses s'écoulent au cours d'une phase initiale d'environ 20 minutes et pendant cette phase, sont rejetées à travers une soupape 9a située dans la conduite de sortie 9 de la colonne 8. Pendant une période qui suit de 20 à 30 minutes, suivent alors les pesticides à analyser se trouvant encore dans l'agent de circulation 5 et qui doivent être amenés au dispositif de vaporisation. Dans la conduite de sortie 9 se trouve, en amont un ré- gulateur de contrepression 10 qui est un appareil usuel du commerce servant à désaccoupler différents niveaux de pression. Ce régulateur de contrepression 10 a la forme d'une douille cylindrique avec un siège d'étanchéité monté d'un côté et à tra- vers lequel peut s'écouler le liquide. Par l'intermédiaire d'un ressort hé- licoïdal lOb associé à une vis de réglage 10a, un organe d'étanchéité 10c est appliqué sur l'ouverture d'entrée du régulateur 10. En fonction de la pression réglable par la vis 10a, exercée sur l'organe d'étanchéité 1 Oc, on peut accoupler de manière idéale un vide et le processus d'écoulement dans la colonne chromatographique. Une conduite 11 partant du régulateur 10 aboutit direc- tement à un récipient à vide 12, chauffable, qui sert à réduire le liquide de l'échantillon, présentant un volume de 80 à 200 ml environ, à envi- ron 5 ml. Ce dernier volume de 5 ml est le volume de référence, qui cor- respond aux 5 ml de l'échantillon envoyé par injection. Ce volume de référence ou en d'autres termes ce volume final, est déterminé par une méthode optique 13. Ensuite, l'échantillon est aspiré hors du récipient à vide 12 et peut être amené à l'analyse chimique. Cette démarche permet d'exécuter de manière idéale, en même temps, le processus d'écoulement et la réduction, par le vide, de l'échantillon. A l'aide du dispositif selon l'invention, il est devenu pos- sible de réduire drastiquement la durée d'un pur processus chromato- graphique, car on peut opérer en parallèle donc en même temps ou en d'autres termes dans un procédé en ligne avec l'opération de concen- tration, sans que des étapes intermédiaires manuelles aient à être ef- fectuées par un opérateur. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif pour obtenir un volume prédéterminable de constituants de mélanges en solution, au moyen d'un dispositif de dosage du mé- lange, suivi d'un dispositif de séparation pour retirer des constituants indésirables contenus dans le mélange en solution, et avec un dispositif à vide pour concentrer le mélange en solution qui a été épuré dans le dispositif de séparation, en l'amenant au volume prédéfini, caractérisé en ce qu' en amont du dispositif de séparation (8) est monté un dispositif de re- foulement (6) dont la vitesse d'écoulement peut être prédéterminée, tan- dis qu'en amont du dispositif à vide (12) est monté un dispositif (10) pour empêcher que la dépression existant dans le dispositif à vide in- fluence la vitesse d'écoulement du dispositif de refoulement. 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de refoulement est une pompe à liquide (6) reliée à un ré- servoir de liquide et qui ajoute à la quantité du mélange en solution dé- finie par le dispositif de dosage (2), un liquide porteur (5) qui est refoulé avec le mélange en solution à travers le dispositif de séparation (8). 3 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif servant à empêcher que la vitesse d'écoulement soit in- fluencée est une soupape (10). 4 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soupape utilisée est un régulateur de contrepression (10). ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le régulateur à contrepression comprend un boîtier cylindrique, dans lequel est monté un organe d'étanchéité (10c) qui peut être appliqué sur l'ouverture d'entrée du boîtier par l'action d'un ressort hélicoïdal (lOb) associé à une vis de réglage (10a). 6 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de dosage (2) utilisé est une boucle à volume interne défini (boucle de mesure), dans laquelle le volume du mélange en solution peut être défini. 7 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil de séparation utilisé est une colonne chromatographique (8) à travers laquelle passe une quantité de mélange en solution définie par le dispositif de dosage (2), en même temps que le fluide porteur (5).