Brevet FR3056298A1 — publié le 20180323

Domaine technique La présente invention concerne le domaine du traitement des chaussées. Plus particulièrement, la présente invention concerne notamment des compositions, des ensembles de parties, des procédés et des utilisations pour la mesure de la quantité d'ions chlorure à la surface d'une chaussée. Technique antérieure Afin d'assurer la pérennité des réseaux routiers durant la période hivernale, des salages récurrents sont réalisés. Les campagnes de salages sont actuellement réalisées à la suite d'un test de rémanence de salinité de la chaussée. La méthodologie la plus couramment utilisée pour 15 quantifier les chlorures dans un échantillon aqueux est la méthode dite de Mohr. Le principe de ce dosage consiste à doser les chlorures en milieu neutre par une solution titrée de nitrate d'argent en présence de chromate de potassium. La fin de la réaction est indiquée par l'apparition de la teinte 20 rouge caractéristique du chromate d'argent. L'utilisation de K2Cr04 à titre d'indicateur est basée sur la propriété de l'ion Cr042- à former avec l'ion Ag+ un précipité rouge brique Ag2Cr04 qui ne commence à se déposer qu'après que les ions Cl- à doser ont réagi pour former un 25 précipité sous forme de AgCl. La méthode de Mohr est donc basée sur le titrage d'une solution de sel d'un halogène (par exemple de NaC1) par une solution d'AgNO3 en présence de l'indicateur K2Cr04. On termine le titrage au moment où la coloration de la 30 suspension passe du jaune pâle (ce qui s'explique par la présence dans la solution des ions Cr042-) en rouge brun. La cause de changement de coloration est le début du dépôt du précipité rouge de AgCr04 se produit au point équivalent, FILABl-FR-1 TEXTE DEPOSE SO/AG 3056298 - 2 - c'est à dire au moment où tout Cl- est précipité sous forme de AgCl. Toutefois, les différents sels à base de Chromate sont reconnus comme substances Cancérigènes et/ou Mutagènes et/ou Reprotoxiques, plus communément appelés CMR. De ce 5 fait, l'utilisation de ce produit engendre des problèmes de manipulation pour l'opérateur. D'autres techniques permettant de mesurer la rémanence de la salinité à la surface d'une chaussée sont donc souhaitables. Une autre méthode, moins répandue, consiste à un dosage 10 dit en retour. Cette méthodologie est nommée méthode de Charpentier-Volhard. Les chlorures d'un volume connu d'eau sont précipités en présence d'acide nitrique par un excès de nitrate d'argent titré. L'excès de nitrate d'argent présent est alors déterminé par une solution titrée de sulfocyanure d'ammonium en présence d'alun ferrique, comme indicateur coloré. La solution prend alors une couleur rouge-orangée due à la complexation des ions Fe3+ avec les ions SCN- pour donner [Fe(SCN)]2+. Bien que cette méthode donne des résultats 20 satisfaisants, elle nécessite l'utilisation d'un dérivé thiocyanate qui fait partie des perturbateurs endocriniens en tant que molécules dites « goitrogènes » (augmentation de volume, souvent visible, de la glande thyroïde). De même, le dosage des ions chlorures par la méthode 25 dite de Vogel est actuellement employé en « routine » sur « site ». Le principe de la méthodologie consiste à ce que les ions chlorures réagissent avec le thiocyanate de mercure(II) pour donner le chlorure de mercure(II) peu dissocié. Le thiocyanate ainsi libéré forme avec les ions fer(III) le 30 rouge thiocyanate de fer(III). La concentration en chlorures est déterminée semi-quantitativement par comparaison visuelle de la couleur de la solution à mesurer avec les zones colorées d'une carte colorimétrique. Un dosage par titrimétrie avec pipette de titrage FILABl-FR-1 TEXTE DEPOSE SO/AG 3056298 - 3 - existe également en « routine ». La réaction de titrage utilisée est sensiblement similaire. Dans ce cas, les ions chlorures sont titrés avec une solution de nitrate de mercure(II) contre la diphényl-1,5-carbazone comme indicateur 5 en formant le chlorure de mercure(II) peu dissocié. A la fin du titrage les ions mercure(II) excédentaires forment avec l'indicateur un complexe bleu violet. La concentration en chlorures résulte de la consommation de solution de titrage (dosage mercurimétrique). 10 Ces méthodologies utilisent également un composé en particulier connu de tous pour être nocif pour la santé et l'environnement, le Mercure. Le principe de la gravimétrie est plus simple que celui de la colorimétrie. Il repose aussi sur la même réaction de 15 précipitation (méthode de Mohr, sans l'utilisation d'un indicateur coloré), mais la quantité de précipité produite est déterminée directement par pesage, après avoir filtré et fait sécher le solide. La masse ainsi obtenue dépend directement de la quantité d'ions chlorures puisque l'on ajoute en excès une solution de nitrate d'argent. La mesure par gravimétrie est donc difficile à mettre en place dans le cadre d'une utilisation sur une chaussée. Il existe donc un besoin, pour un test de rémanence de salinité utilisable directement sur la chaussée et ne mettant 25 pas en oeuvre de produits nocifs pour la santé des opérateurs. Résumé de l'invention Ainsi la présente invention concerne une composition pour la détection d'ions chlorure à la surface d'une chaussée remarquable en ce qu'elle comprend un ratio eau/alcool 30 compris entre 2 et 3, entre 10 et 50mg/m1 de nitrate d'argent et plus de 20mg/m1 de 2',7'-Dichlorofluoreceine. Les demandeurs ont pu mettre en évidence que l'utilisation d'un ratio eau/alcool particulier permettait d'obtenir une forte amélioration de la qualité de la FILABl-FR-1 TEXTE DEPOSE SO/AG 3056298 - 4 - coloration lorsque la composition selon l'invention était étalée sur la chaussée. Cette coloration permet, contrairement à celle obtenue avec la même réaction chimique sans ce ratio eau/alcool spécifique, une lecture aisée, par 5 l'opérateur, du résultat du test à même le sol. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite composition comprend en outre entre 20 et 40% de glycérol. Par ailleurs, les demandeurs ont également pu mettre en 10 évidence que l'utilisation d'une concentration précise de glycérol permettait le maintien de la composition selon l'invention dans une zone limitée sans inhiber la réaction, ni augmenter le temps d'apparition de la coloration. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, 15 ladite composition comprend un ratio eau/alcool compris entre 2,2 et 2,6, préférentiellement entre 2,3 et 2,55. Dans le cadre de la présente invention, le terme « ratio eau/alcool » entend désigner un ratio volume/volume. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, 20 ledit alcool est choisi dans le groupe comprenant les alcool primaire à chaine carbonée aliphatique, les alcools secondaires et les alcools tertiaires. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit alcool est choisi dans le groupe comprenant le butanol, 25 l'éthanol, le méthanol, l'isopropanol et le propanol. Selon un mode de réalisation tout à fait préféré de l'invention, ledit alcool est de l'éthanol. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite composition comprend entre 25 et 35% de glycérol et 30 encore plus préférentiellement entre 28 et 32% de glycérol. Dans le cadre de la présente invention, ledit pourcentage de glycérol fait référence au volume de glycérol par rapport au volume final de la composition selon l'invention. FILABl-FR-1 TEXTE DEPOSE SO/AG 3056298 - 5 - Dans le cadre de la présente invention, le 2',7'Dichlorofluoreceine doit être en excès, de manière préféré la concentration de 2',7'-Dichlorofluoreceine est préférentiellement supérieure à 30 mg/ml. 5 La quantité de nitrate d'argent dans la composition selon l'invention peut varier en fonction de la concentration d'ions chlorure présumée à la surface de la chaussée. Ainsi, il a été déterminé empiriquement que pour être apte à mettre en évidence une protection de la chaussée pour des 10 températures minimum de -10°C la composition selon l'invention comprend préférentiellement une concentration de nitrate d'argent comprise entre 13 et 15 mg/ml et encore plus préférentiellement comprise entre 14,3 et 14,5 mg/ml. Par ailleurs, pour être apte à mettre en évidence une 15 protection de la chaussée pour des températures minimum de - 15°C la composition selon l'invention comprend préférentiellement une concentration de nitrate d'argent comprise entre 42 et 44 mg/ml et encore plus préférentiellement comprise entre 43,1 et 43,2 mg/ml. 20 L'homme du métier est capable de déterminer pour chacun des niveaux de protection envisagés la quantité adéquate de nitrate d'argent à utiliser. La présente invention concerne également une composition consistant en un ratio eau/alcool compris entre 25 2 et 3, entre 10 et 50mg/m1 de nitrate d'argent et plus de 20mg/m1 de 2',7'-Dichlorofluoreceine. La présente invention concerne également une composition consistant en un ratio eau/alcool compris entre 2 et 3, entre 20 et 40 % de glycérol, entre 10 et 50mg/m1 de 30 nitrate d'argent et plus de 20mg/m1 de 2',7'Dichlorofluoreceine. La présente invention concerne également un ensemble de parties pour la mesure semi-quantitative d'ions chlorure à la surface d'une chaussée remarquable en ce qu'il comprend : FILABl-FR-1 TEXTE DEPOSE SO/AG 3056298 - 6 - - une composition comprenant du nitrate d'argent dilué dans de l'eau, - une composition selon l'invention, et une composition comprenant un ratio eau/alcool 5 compris entre 2 et 3, entre 14 et 15 mg/ml de nitrate d'argent et plus de 20 mg/ml de 2',7'-Dichlorofluoreceine. Cet ensemble de parties représente un kit permettant la réalisation d'un test de rémanence de salinité pour des niveaux de protection de 0°C, -10°c et -15°C qui sont les 10 niveaux de protection usuellement souhaités par les opérateurs Par ailleurs, la présente invention concerne un procédé pour la mesure semi-quantitative d'ions chlorure à la surface d'une chaussée remarquable en ce qu'il comprend une étape 15 consistant à appliquer sur ladite chaussée une composition selon l'invention. Par ailleurs, la présente invention concerne un procédé pour la mesure semi-quantitative d'ions chlorure à la surface d'une chaussée remarquable en ce qu'il comprend : 20 - une première étape consistant à appliquer sur ladite chaussée une solution de nitrate d'argent à la surface de ladite chaussée, en cas de réaction positive ledit procédé comprend en outre, - une deuxième étape consistant à appliquer sur ladite 25 chaussée une composition selon l'invention, Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit procédé comprend en outre en cas de réaction positive à ladite deuxième étape, une troisième étape consistant à appliquer sur ladite chaussée une composition comprenant un 30 ratio eau/alcool compris entre 2 et 3, entre 14 et 15 mg/ml de nitrate d'argent et plus de 20mg/m1 de 2',7'- Dichlorofluoreceine. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention lesdites compositions sont appliquées en cercle concentrique. FILABl-FR-1 TEXTE DEPOSE SO/AG 3056298 - 7 - Description des modes de réalisation : Préparations des compositions selon l'invention : Trois compositions comprenant les différents éléments 5 listés dans le tableau ci- dessous sont préparés. Dans le cadre de ce mode de réalisation, la composition destinée au test pour une protection à 0°C sera nommée « test blanc », la composition destinée au test pour une protection à -10°C sera nommée "test -10°C" et la composition destinée 10 au test pour une protection à -15°C sera nommée test -15°C. 15 Tableau 1 Réactifs TestBlanc Test -15°C Test -10°C Nitrate d'argent (mg) 500.00 431.64 143.88 2',7'-Dichlorofluoroceine (mg) 300.00 300.00 Eau ultra pure (mL) 100.0 50.0 70.0 Ethanol (mL) 20.0 30.0 Glycérol (mL) 30.0 Test Blanc : 20 Une masse m (précision ± 10 mg) de nitrate d'argent est pesée dans un flacon en verre 125 mL, puis dissous dans V = 100 mL d'eau ultra pure. L'échantillon est ensuite agité vigoureusement jusqu'à obtenir une solution limpide. Test -15°C : Une masse m (précision ± 1 mg) de nitrate d'argent est pesée dans un flacon en verre 125 mL. Une masse m (précision FILABl-FR-1 TEXTE DEPOSE SO/AG 3056298 - 8 - ± 5 mg) de 2',7'-Dichlorofluoreceine est ensuite pesée dans le même flacon en verre 125 mL. Le mélange eau ultra pure, éthanol et glycérol est ensuite préparé dans une éprouvette graduée de 100 mL, dans l'ordre suivant : 5 Ajout de 50 mL d'eau ultra pure Ajout de 30 mL d'éthanol Ajout de 30 mL de glycérol La solution est ensuite agitée vigoureusement, à l'aide d'une baguette en verre, jusqu'à obtenir un mélange limpide. 10 la solution est versée directement dans le flacon en verre contenant les pesées de nitrate d'argent et de 2',7'Dichlorofluoreceine, correspondantes. Le réactif ainsi préparé, est ensuite agité vigoureusement. 15 Test -10°C : Une masse m (précision ± 1 mg) de nitrate d'argent est pesée dans un flacon en verre 125 mL. Une masse m (précision 20 ± 5 mg) de 2',7'-Dichlorofluoreceine est ensuite pesée dans le même flacon en verre 125 mL Le mélange eau ultra pure et éthanol est ensuite préparé dans une éprouvette graduée de 100 mL, dans l'ordre suivant : Ajout de 70 mL d'eau ultra pure 25 Ajout de 30 mL d'éthanol La solution est ensuite agitée vigoureusement, à l'aide d'une baguette en verre, jusqu'à obtenir un mélange limpide. La solution est versée directement dans le flacon en verre contenant les pesées de nitrate d'argent et de 2',7'- Dichlorofluoreceine, correspondantes. Le réactif ainsi préparé, est ensuite agité vigoureusement, à la main. La 2',7'-Dichlorofluoreceine est ajoutée en excès. Les solutions obtenues après agitation contiendront des résidus FILABl-FR-1 TEXTE DEPOSE SO/AG 3056298 - 9 - solides du réactif de 2',7'-Dichlorofluoreceine Réalisation du test de rémanence saline : Le test blanc est appliqué sur la chaussée en test 5 concentrique. L'apparition d'une coloration blanche sur la zone appliquée (« précipité blanc ») est considérée comme un résultat positif prouvant la présence d'ions chlorure sur la chaussée et une protection pour des températures allant 10 jusqu'à -10°C. Dans le cas contraire, et en fonction des prévisions météorologiques, une campagne de salage peut être mise en oeuvre. En cas de résultat positif, les étapes supplémentaires mettant en oeuvre le test -10°C et le test -15°C sont réalisées 15 selon les modalités ci-dessous. Le test -15°C est appliqué sur la chaussée en cercles concentriques. L'absence de changement de coloration franche sur la zone appliquée (le Test de couleur jaune/vert reste de couleur 20 jaune/vert sur la chaussée) est considérée comme un résultat positif prouvant la présence suffisante d'ions chlorures sur la chaussée pour une protection à -15°C . L'apparition d'une coloration rose persistante sur la zone appliquée est considérée comme l'indicateur d'une 25 quantité d'ions chlorure sur la chaussée pas suffisante pour une protection à -15°C. En conséquence, le degré de protection sur la chaussée via l'utilisation du Test -10°C doit être mesuré. Le test -10°C est appliqué sur la chaussée en cercles 30 concentriques. L'absence de changement de coloration franche sur la zone appliquée (le Test de couleur jaune/vert reste de couleur jaune/vert sur la chaussée) est considéré comme un résultat positif prouvant la présence de sels sur la chaussée pour une FILABl-FR-1 TEXTE DEPOSE SO/AG 3056298 - 10 - protection à -10°C. Dans le cas contraire, et en fonction des prévisions météorologiques, une campagne de salage peut être mise en oeuvre et le degré de protection sur la chaussée via 5 l'utilisation du Test Blanc. Si le test blanc est négatif, il y a peu ou pas de sels sur la chaussée et la protection est non assurée. FILABl-FR-1 TEXTE DEPOSE SO/AG REVENDICATIONS1. Composition pour la détection d'ions chlorure à la surface d'une chaussée caractérisée en ce qu'elle comprend un ratio eau/alcool compris entre 2 et 3, entre 10 et 50 mg/ml de nitrate d'argent et plus de 20mg/m1 de 2',7'- Dichlorofluoreceine. 2. Composition pour la détection d'ions chlorure à la surface d'une chaussée selon la revendication précédente caractérisée en ce qu'elle comprend en outre entre 20 et 40 10 % de glycérol. 3. Composition pour la détection d'ions chlorure à la surface d'une chaussée selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend un ratio 15 eau/alcool compris entre 2,3 et 2.55. 4. Composition pour la détection d'ions chlorure à la surface d'une chaussée selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce qu'elle comprend entre 28 et 32 % de 20 glycérol. 5. Composition pour la détection d'ions chlorure à la surface d'une chaussée selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend entre 42 et 25 44mg/ml de nitrate d'argent 6. Composition selon l'une des revendications précédentes consistant en un ratio eau/alcool compris entre 2 et 3, entre 20 et 40 % de glycérol, entre 10 et 50mg/m1 de 30 nitrate d'argent et plus de 20mg/m1 de 2',7'Dichlorofluoreceine. 7. Ensemble de parties pour la mesure semi-quantitative FILAB1-FR-1 TEXTE DEPOSE SO/AG 3056298 - 12 - d'ions chlorure à la surface d'une chaussée caractérisée en ce qu'elle comprend : - une composition comprenant du nitrate d'argent dilué dans de l'eau, 5 - une composition selon l'une des revendications 1 à 6, et une composition comprenant un ratio eau/alcool compris entre 2 et 3, entre 14 et 15mg/m1 de nitrate d'argent et plus de 20mg/m1 de 2',7'-Dichlorofluoreceine. 8. Procédé pour la mesure semi-quantitative d'ions chlorure à la surface d'une chaussée caractérisée en ce qu'il comprend une étape consistant à appliquer sur ladite chaussée une composition selon l'une des revendications 1 à 6. 9. Procédé pour la mesure semi-quantitative d'ions chlorure à la surface d'une chaussée caractérisée en ce qu'il comprend : - une première étape consistant à appliquer sur ladite 20 chaussée une solution de nitrate d'argent à la surface de ladite chaussée, en cas de réaction positive ledit procédé comprend en outre, - une deuxième étape consistant à appliquer sur ladite chaussée une composition selon l'une des revendications 1 à 25 6, en cas de réaction positive ledit procédé comprend en outre, - une troisième étape consistant à appliquer sur ladite chaussée une composition comprenant un ratio eau/alcool compris entre 2 et 3, entre 14 et 15mg/m1 de nitrate d'argent 30 et plus de 20mg/m1 de 2',7'-Dichlorofluoreceine. 10. Procédé selon l'une des revendications 8 à 9 caractérisé en ce que lesdites compositions sont appliquées en cercles concentriques. FILABl-FR-1 TEXTE DEPOSE SO/AG