Brevet FR2838518A1 — publié le 20031017

et au mains un film polymérique salon l'une des revendications 9 à 12. L'invention concerne un procédé et un appareil de mesure par ampérométrie du taux d'absorption d'iode d'une substance. En vue d'analyses qualitatives, il est connu de mesurer le taux d'amidon endommagé d'une farine de blé. A cet effet, pour pallier les inconvénients des méthodes enzymatiques, il a été imaginé d'évaluer ce taux d'endommagement en mesurant par ampérométrie la quantité absorbée d'iode d'une suspension très diluée de farine. En effet, I'amidon absorbe l'iode tandis que la concentration d'iode d'une solution peut étre évaluée par la mesure d'un courant d'électrolyse, la quantité d'iode 0 absorbée étant inversement proportionnelle à 1'intensité dudit courant d'électrolyse. Les appareils connus pour une telle mesure comportent un récipient dans lequel on mesure le courant d'électrolyse entre deux électrodes d'un mélange de farine et d'une solution iodée. Toutefois, les solutions chimiques utilisables sont peu stables, les électrodes sont fragiles et 1'étalonnage de tels appareils est particulièrement difficile. C'est pourquoi l'invention propose un procédé et un appareil qui sont orignaux pour mesurer par ampérométrie le taux d'absorption d'iode d'une substance et en particulier d'une farine pour déterminer son taux d'amidon endommagé. Le procédé selon l'invention est notamment remarquable en ce qu'il consiste à préparer une solution susceptible de fournir de 1'iode par réaction électrochimique, à générer de l'iode par réaction électrochimique, à mesurer un courant d'électrolyse de la solution, à introduire la substance à analyser dans la solution, à mesurer un courant d'électrolyse du mélange et à déterminer le taux d'absorption d'iode par la substance en fonction des courants mesurés qui sont eux-mémes fonction de la concentration d'iode. En plus de la nouveauté d'une fabrication électrochimique de l'iode, le procédé selon l'invention préconise, contrairement à l'art connu et ce qui aurait pu être imaginé, d'introduire, ou ici de générer de l'iode avant l'introduction de la substance plutôt que d'introduire l'iode dans une suspension contenant déjà la substance. Le procédé selon l'invention qui consiste donc notamment à introduire la substance après la génération de l'iode offre, outre les avantages liés à la fabrication électrochimique de l'iode, I'avantage d'un étalonnage interne plus facile. Pour éviter d'éventuelles dérives dans les mesures, on peut mesurer le courant dans la solution avant la génération de l'iode pour établir un courant de zéro. De préférence, la solution comporte de l'eau distillée, de l'iodure et un acide faible et en particulier de l'acide borique. Avantageusement, la solution comporte en outre en faible quantité du thiosulfete pour neutraliser l'iode qui se serait éventuellement fixée sur les électrodes de mesure eVou de génération de l'iode. Selon un mode de réalisation, la solution est préalablement chauffée et mélangée par brassage avant l'introduction de la substance à mesurer, le chauffage et le brassage étant maintenus pendant toute la durce du cycle de mesure. Par exemple, la solution est chauffée jusqu'à une température d'environ 30 à 40 degrés, I'éventuelle première mesure du courant de la solution est effectuée pendant quelques secondes, la génération d'iode est réalisée pendant un temps proportionnel à la masse de la substance à introduire sur la base d'environ cent secondes pour un gramme de substance, la mesure du courant d'électrolyse de la solution est effectuée après l'obtention d'un palier de concentration obtenu au bout de quelques dizaines de secondes, I'introduction de la substance est réalisée progressivement pendant quelques secondes et la mesure du courant d'électrolyse résiduel du mélange est effectuée après plusieurs dizaines de secondes à compter de la fin de l'introduction de la substance. Si le procédé selon l'invention permet de mesurer le taux d'absorption d'iode d'une substance, il est plus particulièrement préconisé pour faire une telle mesure avec de la farine de blé en vue de mesurer son taux d'amidon endommagé qui est fonction du taux d'absorption de l'iode. L'invention concerne aussi un appareil de mesure par ampérométrie du taux d'absorption d'iode d'une substance comportant un récipient destiné à recevoir une suspension de la substance à mesurer et un agitateur, appareil qui est notamment remarquable en ce qu'il comporte en outre au moins une paire d'électrodes de mesure du courant d'électrolyse et au moins une paire d'électrodes de génération d'iode. De préférence, il comporte aussi un vibreur d'alimentation pour disperser la substance dans une solution préalablement introduite dans le récipient. Selon un mode de réalisation tout à fait avantageux, la paire d'électrodes de mesure du courant d'électrolyse et la paire d'électrodes de génération d'iode se présentent sous la forme de paires d'anneaux aménagés sur une même sonde de conductivité et de préférence dans ce cas, un capteur de température est également aménagé sur la sonde de conductivité. i Par exemple, I'appareil comporte un moyen de chauffage sous forme d'une résistance chauffante plongeante dans le récipient. Selon un mode de réalisation, I'appareil comporte une partie fixe formant socle aménagée pour recevoir le récipient et une partie mobile montée de manière s pivotante et qui comporte l'agitateur, les paires d'électrodes, le capteur de température et l'éventuelle résistance électrique, ces éléments étant disposés sur ladite partie mobile pour pouvoir venir dans le récipient ou en ressortir au cours du pivotement qui rapproche ou respectivement écarte angulairement lesdites parties respectivement mobile et fixe. L'invention sera bien comprise et d'autres particularités apparatront à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre vu de face un appareil selon l'invention, la figure 2 est une vue de côté de l'appareil de la figure 1, - la figure 3 montre un mode de réalisation avantageux d'électrodes pour un appareil selon l'invention. Sur les figures 1 et 2, on peut voir u n appareil selon l' invention com portant deux parties, respectivement une partie fixe formant socle 1' et une partie mobile formant tête de mesure 1" montée pivotante sur ledit socle 1' en pouvant tourner autour d'un axe 2. 2s Le socle 1' est prévu pour recevoir un récipient 3 et la tête de mesure 1" comporte notamment, comme le montre plus particulièrement la figure 1, un agitateur 4, une sonde de conductivité 5 et une résistance chauffante 6, laquelle est dite plongeante comme il sera expliqué ci-après. En outre, la tête de mesure 1" comporte un guide 7 équipé d'un vibreur 8 destiné à recevoir un instrument de chargement de la substance sous forme d'une petite pelle schématisse en 9 sur la figure 2. Les éléments 4, 5 et 6 mention nés ci-ava nt sont regrou pés et position nés de manière à pouvoir venir plonger dans le récipient 3 comme le montrent les figures 1 et 2, lorsque la tête 1" est rapprochée par pivotement du socle 1', position dans laquelle lesUits éléments sont sensiblement verticaux. On comprend bien entendu qu'un pivotement inverse dans le sens d'un écartement angulaire des parties 1' et 1" permet de retirer les éléments 4, 5 et 6 du srécipient 3. En outre, comme le montrent les figures et en particulier la figure 3, la sonde de conductivité 5 comporte deux paires d'électrodes respectivement 10 et 11 et un capteur réqulateur de température 12. Avantageusement dans le mode de réalisation représenté, les paires 0d'électrodes 10 et 11 se présentent sous la forme de paires d'anneaux, la paire d'électrodes 10 étant destinée à générer de l'iode et la paire d'électrodes 11 à mesurer l'iode consommée comme il sera expliqué ci-après. Suite à la description qui précède d'un appareil selon l'invention, I'utilisation de celui-ci et le procédé selon l'invention sont simples à comprendre. On prépare une solution dans le récipient 3 à base d'eau distillée, d'iodure et d'un acide faible tel que de l'acide borique. Eventuellement, on y ajoute du thiosulfate pour neutraliser l'iode qui se serait éventuellement fixée sur les électrodes de mesure eVou les électrodes de génération de l'iode. Par exemple, pour 120 ml d'eau distillée, on introduit 3 grammes d'iodure, 3 grammes d'acide borique et une goutte de thiosulfate. Cette solution étant prête, on dispose le récipient 3 sur le socle 1', la tête 1" étant relevée et on fait pivoter cette dernière vers le socle 1' de telle sorte que l'appareil prend la position représentée sur les figures 1 et 2, position dans laquelle la sonde 5, I'agitateur 4 et la résistance 6 plongent dan s la sol ution contenue dans led it récipient. On mélange alors par brassage la solution au moyen de l'agitateur 4 et on la chauffe à l'aide de la résistance chauffante 6. La sol ution est ai nsi chauffée jusq u'à une températu re d 'environ 35 deg rés, ce qui est contrôlé par le capteur régulateur de température 12 aménagé sur la sonde 5. Le chauffage contrôlé et le mélange par brassage sont maintenus durant toute la durée du cycle. La paire d'électrodes de mesure 11 permet de faire une première mesure de courant, par exemple pendant dix secondes afin de déterminer si besoin est un courant de zéro, celui-ci étant généralement nul du fait de la présence du thiosulfate qui neutralise l'iode éventuellement fixée sur les électrodes. Ensuite, on génère de l'iode par réaction électrochimique au moyen de la paire d'électrodes 10 pendant un temps proportionnel à la masse de la substance à s mesurer sur la base par exemple de cent secondes pour une masse de un gramme, soit donc un temps de génération d'iode en secondes égal à cent fois la masse de substance. Après stabilisation du courant d'électrolyse pendant un certain palier de concentration, par exemple de quelques dizaines de secondes, on mesure le courant d'électrolyse ce qui donne une valeur notée " Im ". Suite à cette mesure, on introduit la substance à mesurer, par exemple de la farine de blé dont on veut conna^'tre le taux d'amidon endommagé. La quantité de farine est prédéterminée, comme déjà dit, par le temps de génération d'iode (ou inversement), soit par exemple un gramme. Pour cette introduction, on utilise la pelle 9 qui contient la substance et que l'on introduit dans le guide 7, ladite substance étant ensuite déversée et dispersée progressivement dans le récipient 3 au moyen du vibreur 8 qui secoue la pelle 9, par exemple pendant quelques secondes avec des vibrations plus fortes vers la fin. Dès l'introduction de la substance, celle-ci absorbe plus ou moins l'iode et le courant d'électrolyse chute brutalement. On mesure après plusieurs dizaines de secondes le courant d'électrolyse résiduel, soit " Ir ". Il est alors facile de déterminer le taux d'absorption d'iode et donc par exemple le taux d'amidon endommagé, notamment en mesurant le rapport " Ir/lm ". Cette mesure du rapport permet notamment d'obtenir un auto-étalonnage sachant que le courant peut varier en fonction de la position des électrodes et l'agitation dans la solution. De nombreuses variantes peuvent évidemment être imaginées sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, la pesée de la substance qui va être introduite peut être précise alors qu'il est difficile d'introduire une quantité précise déterminée. En conséquence, on peut par exemple corriger le courant Im en fonction de la masse réelle de farine pour ramener sa valeur à celle qui correspond à un gramme. En outre, on peut aussi avec un tel appareil faire d'autres mesures, comme par example mesurer la vitesse d'absorption qui permet d'évaluer la dureté de la farine, etc. REVENDICATIONS 1) Procédé de mesure par ampérométrie du taux d'absorption d'iode d'une substance, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer une solution susceptible de s fournir de l'iode par réaction électrochimique, à générer de l'iode par réaction électrochimique, à mesurer un courant d'électrolyse de la solution, à introduire la substance à analyser dans la solution, à mesurer un courant d'électrolyse du mélange et à déterminer le taux d'absorption d'iode par la substance en fonction des courants mesurés qui sont eux-mêmes fonction de la concentration d'iode. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer le courant dans la solution avant la génération de l'iode pour établir un courant de zéro. 3) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la solution comporte de l'eau distillee, de l'iodure et un acide faible. 4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'acide faible est de l'acide borique. ) Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la solution comporte en outre en faible quantité du thiosulfate pour neutraliser l'iode qui se serait éventuellement fixée sur les électrodes de mesure eVou de génération de I'iode. 6) Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la solution est préalablement chauffée et mélangée par brassage avant l'introduction de Ia substance à mesurer, le chauffage et le brassage étant maintenus pendant toute la durée du cycle de mesure. 7) Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la solution est chauffée jusqu'à une température d'environ 30 à 40 degrés, I'éventuelle première mesure du courant de la solution est effectuée pendant quelques secondes, la génération d'iode est réalisée pendant un temps proportionnel à la masse de la substance à introduire sur la base d'environ cent secondes pour un gramme de substance, la mesure du courant d'électrolyse de la solution est effectuée après l'obtention d'un palier de concentration obtenu au bout de quelques dizaines de secondes, I'introduction de la substance est réalisée progressivement pendant quelques secondes et la mesure du courant d'électrolyse résiduel du mélange est effectuée après plusieurs dizaines de secondes à compter de la fin de l'introduction de la substance. 8) Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la substance utilisée est de la farine de blé en vue de mesurer son taux d'amidon s endommagé qui est fonction du taux d'absorption d'iode. 9) Appareil de mesure par ampérométrie du taux d'absorption d'iode d'une substance comportant un récipient (3) destiné à recevoir une suspension de la substance à mesurer et un agitateur (4), caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une paire d'électrodes (11) de mesure du courant d'électrolyse et au moins une paire d'électrodes (10) de génération d'iode. ) Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un vibreur d'alimentation (8) pour disperser la substance dans une solution préalablement introduite dans le récipient. 11) Appareil selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la paire d'électrodes (11) de mesure du courant d'électrolyse et la paire d'électrodes (10) de génération d'iode se présentent sous la forme de paires d'anneaux aménagés sur une méme sonde (5) de conductivité. 12) Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un capteur de température (12) est également aménagé sur la sonde de conductivité (5). 13) Appareil selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de chauffage sous forme d'une résistance chauffante (6) plongeante dans le récipient (3). 14) Appareil selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte une partie fixe formant socle (1') aménagée pour recevoir le récipient (3) et une partie mobile (1") montée de manière pivotante et qui comporte l'agitateur (4), les paires d'électrodes (10,11), le capteur de température (12) et l'éventuelle résistance électrique (6), ces éléments étant disposés sur ladite partie mobile (1") pour pouvoir venir dans le récipient (3) ou en ressortir au cours du pivotement qui rapproche ou respectivement écarte angulairement lesdites parties respectivement mobile (1") et