Brevet FR2999097A1 — publié le 20140613

La présente invention a pour objet un nouveau réactif permettant la mesure qualitative et quantitative d'éthanol dans l'air expiré par un individu, en utilisant les caractéristiques de coloration d'une réaction chimique spécifique. La mesure qualitative détermine la nature de l'élément, en l'occurrence, la présence d'éthanol et la mesure quantitative permet de mesurer la quantité de celui-ci. Il est important de pouvoir ainsi disposer d'un système réactif permettant de mesurer visuellement et de façon permanente la quantité d'alcool éthylique (éthanol) dans l'air expiré par un individu. Ce système contribue ainsi à la prévention des accidents liés à la consommation d'alcool, les accidents routiers en sont un exemple et aussi de responsabiliser les consommateurs en associant le taux d'alcoolémie à une quantité d'alcool absorbée. Les systèmes utilisés actuellement font appel à des réactifs dont la structure chimique peut provoquer un risque potentiel pour l'environnement et également pour l'utilisateur. Ainsi, dans les systèmes actuels deux types de réactifs sont utilisés : - soit un sel de chrome, le dichromate de potassium classé toxique, nocif, corrosif, comburant et dangereux pour l'environnement. Lorsque le dichromate de potassium réagit avec l'éthanol sa couleur orangée vire au vert. Chimiquement le dichromate de potassium contient du chrome hexavalent dont les risques sont exposés ci-dessus, sa coloration verte après réaction avec l'éthanol le transforme en chrome trivalent. Ce seront donc des dizaines de tonnes de chrome hexavalent qui seront à éliminer d'une part, soit l'éthylotest est arrivé à la date de péremption, soit parce qu'il aura été utilisé et qu'il restera néanmoins une certaine masse de chrome hexavalent. - soit un sel de permanganate, dont le permanganate de potassium, classé nocif, comburant et dangereux pour l'environnement (même décoloré et dont la réaction avec l'éthanol le révèle). Le permanganate de potassium décoloré par la fuschine bisulfitée développera une coloration rose violacée plus ou moins intense suivant la concentration d'éthanol qui entrera en contact avec lui. Avec ce procédé nous nous trouvons également devant un système dont l'élimination générera des dizaines de tonnes de composés nocifs et dangereux pour l'environnement. Il est donc important de pouvoir disposer d'un système présentant le moindre risque pour l'utilisateur et l'environnement. Ce nouveau système permettra donc de palier les inconvénients mentionnés ci-dessus. Dans ce système, il peut être utilisé : - un support adsorbant constitué d'un matériau solide à la surface ou à l'intérieur duquel se fixe un liquide ou un gaz. Ce support sera chimiquement neutre, sans action avec les réactifs adsorbés utilisés. Ce support sera constitué d'un tamis moléculaire de type zéolithe et plus précisément une zéolithe lamellaire naturelle (clinoptilotite), minéral naturel micro-poreux constitué d'un réseau cristallin formé de cavités régulières dont la surface spécifique développée est très importante. Cette zéolithe clinoptilotite est constituée d'un squelette constitué de tétraèdres de silicium et d'aluminium reliés au moyen de pont d'oxygène. La surface développée de cette zéolite est de 2,26 m2 par CM3 - Il peut également être utilisé des cristaux de gel de silice, cristaux poreux formés d'atomes de silicium reliés par des atomes d'oxygène formant une très grande surface adsorbante. De même il peut aussi être utilisé une alumine poreuse, matériau à petits grains dont les cavités présentent également une très grande surface spécifique adsorbante ou une vermiculite, minéral naturel de type aluminosilicate, dont la structure poreuse présente également des cavités d'une très grande surface adsorbante. - une solution ammoniacale constituée d'eau et de gaz ammoniac dissout - un réactif, ingrédient chimique qui permet de reconnaître un composé et indiquant par son changement de coloration la réaction avec l'éthanol. Lorsque l'air chargé d'éthanol traverse le système, le contact direct avec l'éthanol entraîne un changement de coloration du système, ce que nous appellerons la mesure qualitative, l'éthanol est donc bien présent. Une certaine quantité de ce système coloré indiquera également la quantité d'éthanol qui sera entré en contact avec lui. Connaissant exactement la quantité des réactifs dans le système, il est donc aisé de mesurer visuellement la quantité d'éthanol ayant traversé le système. En présence d'alcool éthylique apporté par l'air expulsé d'un individu, il se forme au contact des deux réactifs du système une coloration gris/noire permanente caractéristique. Cette réaction est parfaitement spécifique et indépendante de la présence éventuelle d'aldéhydes ou de cétones. Le système est donc composé : - d'un support adsorbant et il sera privilégié la clinoptilotite, zéolite lamellaire naturelle d'une surface développée de 2,26 m2 par cm3, de manière à ce que l'adsorbant retienne efficacement entre 0,5 et 1,5 mg de la solution ammoniacale. - d'une solution ammoniacale de concentration connue. - d'un réactif tel que l'iodure de potassium en solution à 1 °h dans l'eau, en quantité nécessaire et suffisante pour déterminer la coloration du support imprégné, à la dose prévue d'éthanol. Pour préparer le système et pour sa mise en oeuvre, il est nécessaire de mélanger intimement les trois ingrédients. Pour cela, il faut disposer d'un mélangeur à poudre dans lequel il sera versé d'abord le support adsorbant, puis lorsque le mélangeur est en route, pulvériser en premier la solution ammoniacale et lorsque celle-ci est complètement adsorbée, pulvériser à son tour la solution d'iodure de potassium. Les deux solutions étant adsorbées par le support adsorbant, le système est prêt à être utilisé. Une certaine quantité de ce système est placé dans le tube de verre d'un éthylotest. La quantité du système introduite dans le tube de verre est comprise entre 0,5 et 1,5 g. La masse de solution ammoniacale réactive sera donc de 5 mg à 10 mg et la masse de réactif iodurée sera de 1 à 5 mg. Le système placé dans un tube de verre d'éthylotest pourra avoir une durée d'utilisation de deux ans. Cette durée sera conditionnée par les conditions de stockage de l'éthylotest. Ne pas soumettre celui-ci à des températures supérieures à + 40 ° C ou inférieures à + 5 ° C. En utilisation normale de mesure indicative du taux d'alcoolémie, le volume d'air expiré traversant le système par un individu sera compris entre 1 litre et 1,5 litre. Le système de mesure peut être appliqué quel que soit le poids d'alcool expiré à condition qu'au préalable le poids de la solution ammoniacale et le réactif coloré soient parfaitement 15 déterminés. Ainsi, le poids de la solution ammoniacale adsorbée est calculé pour réagir avec 0.25 mg d'éthanol dans un litre d'air expiré par un individu. L'adsorbant retient efficacement entre 0,5 et 1,5 mg de la solution ammoniacale. Si le taux d'alcoolémie est inférieur à la limite légale, la coloration développée par le 20 système ne dépassera pas un repère précis du tube de l'éthylotest. Le système indiquant par sa coloration la masse d'alcool contenu dans l'air expiré. Si le système reste incolore cela indique l'absence d'éthanol dans l'air expiré. Si une coloration se développe, cela indique un certain taux d'alcoolémie, et si ce taux est supérieur au trait de l'éthylotest indiquant la limite légale, il y a infraction. 25 Les avantages de l'invention sont les suivants : Utilisation d'un adsorbant d'origine minéral naturel. Les ingrédients chimiques utilisés ainsi que leur faible concentration dans le système, limitent les risques chimiques à la fois pour le personnel de fabrication et de conditionnement, ainsi que pour l'utilisateur et des rejets sans nuisances pour 30 l'environnement. Le dispositif selon l'invention est destiné à être placé dans un tube d'éthylotest pour mesure de l'alcoolémie. 35 REVENDICATIONS1. Réactif permettant la mesure qualitative et quantitative d'éthanol dans l'air expiré par un individu, caractérisé à ce que le réactif comporte entre 5 g et 1.5 g d'un adsorbant susceptible de fixer une solution ammoniacale en solution aqueuse. 20 2. Réactif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'adsorbant est une zéolite de structure cristalline micro poreuse. 3. Réactif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que l'adsorbant est principalement constituée d'une zéolite lamellaire naturelle appelée clinoptilotite, cette zéolite étant constituée d'un squelette constitué de tétraèdres de silicium et 25 d'aluminium reliés au moyen de ponts oxygène, et la surface développée de cette zéolite étant de 2,26m2 par cm3. 4. Réactif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'adsorbant retient efficacement entre 5 à 10 mg de la solution ammoniacale (cf. description p.3 1.1) et de 1 à 5 mg de d'iodure de potassium. 30 5. Réactif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'adsorbant contienne également un réactif coloré comme l'iodure de potassium en solution, indiquant lorsque la solution ammoniacale aura réagi totalement avec l'éthanol expiré sur l'adsorbant contenant la solution ammoniacale. 6. Réactif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le 35 poids de la solution ammoniacale adsorbée est calculé pour réagir avec 0,25 mg d'éthanol dans un litre d'air expiré par un individu. 7. Réactif selon l'une quelconque des revendications précédentes, permettant la mesure qualitative et quantitative d'éthanol dans l'air expiré par un individu, caractérisé en ce qu'un changement de coloration du réactif du blanc au gris/noir, indique visuellement etde façon certaine la présence d'éthanol dans l'air ayant traversé le système. La coloration reste stable. 8. Réactif permettant la mesure qualitative et quantitative d'éthanol dans l'air expiré par un individu caractérisé en ce que ce réactif peut être placé dans les tubes d'éthylotest pour mesure de l'alcoolémie. 9. Réactif permettant la mesure qualitative et quantitative d'éthanol dans l'air expiré par un individu caractérisé en ce que le système de mesure peut être appliqué quel que soit le poids d'alcool expiré à condition qu'au préalable le poids de la solution ammoniacale et le réactif coloré soient parfaitement déterminés. 10. Réactif permettant la mesure qualitative et quantitative d'éthanol dans l'air expiré par un individu caractérisé en ce que le système de mesure est utilisable dans une plage de température allant de + 5 ° C à + 40 ° C. 20 25 30 35