BE343249A - - Google Patents

Description

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  Appareils d'analyse d'un mélange de gaz ou de vapeurs par l'enregistrement automatique du spectre d'absorption. 



  Société Anonyme des Charbons Actifs Edouard URBAIN. 



   L'analyse .chimique des mélanges   gazeux,  surtout quand , dans ces mélanges, entrent des vapeurs de produits organiques de propriétés chimiques voisines, est très difficile et très aléatoire. 



   L'application pratique des méthodes physiques proposées jusqu'ici comme adjuvants à l'analyse chimique (mesure des. indices de   réfraction, des   viscosités, de la vitesse du son dans . le mélange etc....) suppose connue qualitativement la constitu- tion du mélange et, en outre, que celui-ci ne contient qu'un petit nombre de constituants. 



   On   s'est, dans certains   cas, adressé à l'analyse   spectrale de la   luminescence produite par le courant éleptrique au travers du gaz raréfié, mais il y a de grandes variations 
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 dans l'intensité, dans le nombre et même dans la posÎtion des 

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 raies ou bandes obtenues suivant la nature des décharges électriques (self et capacité du circuit), la pression partielle du gaz dans le mélange, et même la constitution quantitative de ce   mélange ,   de telle sorte que les renseignements obtenus par ce moyen sont surtout qualitatifs. 



   Cependant l'étude du prooédé faisant l'objet de la présente invention a conduit à utiliser l'observation remarquable que les gaz, en général peu absorbants dans le visible et très absorbants au contraire dans l'ultraviolet à très courte longueur d'onde, présentaient, en outre, des zones, entre l'extrême infrarouge et l'extrême ultraviolet,   où   l'absorption se faisait d'une manière sélective, donnant   lien   la formation de spectres d'absorption composés de bandes, de raies ou des deux à la fois, avep cette particularité que ces spectres n'étant pas influencés par le voisinage des autres corps du   mélange,   la position de ces raies ou bandes était absolument caractéristique pour chaque corps   @   
La position de ces raies et leur intensité restent sans aucun changement,

   aussi bien lorsque le corps est pur et se trouvE seul que lorsque l'on a un mélange aussi complexe que l'on veut. 



   C'est ainsi par exemple quel la vapeur de benzène présente plusieurs centaines de raies entre 2680 et 2300  , la vapeur de-phénol présente des raies d'absorption      entre 2780 et 2350 A, la vapeur d'aniline entre 3000 et 2600   A,   la. vapeur de sulfure de carbone possède des pentaines de raies entre 3650 et 2800  , la 'tapeur deformaldéhyde a des raies très nombreuses      entre 3500 et 2700 A, o le méthane possède des raies entre 1800 et 1600 A, o l'oxyde de carbone entre 1750 et 1450   A,   etc.... 



   L'intensité des raies ou bandes varie seulement avec la pression partielle du corps étudié et l'épaisseur de la couche gazeuse traversée par la lumière analysée. 



   Comme les raies ou bandes d'un même porps sont de 
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 différentes sensibilités, chaque raie apparaît,/si l'on opère 

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 sous une épaisseur constante, pour une pression partielle bien déterminée du gaz, c'est-à-dire pour une teneur bien déterminée dans le mélange. 



   De plus, les mesures d'intensité des raies ou bandes déjà apparues permettent,   à tout   instant, de déterminer quantitativement cette teneur. 



   Le procédé qui fait l'objet de la présente invention consiste donc à analyser¯,¯ par les méthodes connues, la lumière qui a traversé le gaz dont il s'agit de déterminer la composition. 



   On peut, pour cette analyse, employer tous les dispositifs permettant l'obtention des spectres d'absorption, en ayant toute.. fois soin que les milieux solides traversés par la lumière tels que: lentilles, prismes, lames transparentes, réseaux, ou les milieux réfléchissants tels   que :   miroirs concaves.réseaux   etc...,   n'absorbent pas l'ultraviolet ou l'infrarouge dans les régions utilisées. 



   Les milieux transparents seront, par exemple, en quartz , en fluorine ou sel gemme, et les milieux réfléchissants en alliages convenables tels que ceux déjà employés¯à cet effet. 



   Les spectres d'absorption se trouvant,, en   'général,dans   l'ultraviolet, on aura recours, le plus souvent ,aux sources d'ultra-violet connues, en choisissant de préférence celles qui donnent un spectre presque continu. On prendra soit .une lampe avec un filament an tungstène placé dans une atmosphère gazeuse convenable (argon, ou hélium ou un autre gaz), cette lampe étant fermée par une fenêtre en quartz ou en fluorine, soit une forte étincelle électrique .entre des électrodes de métaux appropriés, ouune   'décharge   électrique dans un   gaz ,     te l   que   l'hydrogène , ou   une lampe à   vapeuis     de mercure   ou à amalgame en quartz, ou toute autre source de rayons ultraviolets. 



   Le¯tube d'absorption sera fermé aux-deux extrémités par deslames planes en quartz ou en   f luorine ,   les rayons de la source lumineuse, concentrés par une lentille de quartz ou fluorine, tomberont sur la fente de l'appareil optique après avoir traversé le dit tube, ou bien une des extrémités sera fermée par une 
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 lentille de quartz ou de fluorine, de manière y former l'image 

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 de la source lumineuse sur. . la fente de l'appareil d'analyse spectrale proprementdit. 



   On pourra aussi mettre le dit tube à gaz entre la fente et le système optique transparent ou   réfléchissant,   ou bien combiner les deux manières, ou prendre tout autre dispositif ou combinaison analogues; l'essentiel est seulement que le gaz soit traversé sous une épaisseur suffisante par le faisceau lumineux à. analyser. 



   Cette épaisseur est, dans la pratique, de 50 centimètres à 1 mètre, mais peut être diminuée ou augmentée dans de larges limites. 



   L'observation du spectre se fera d'une manière rapide en le faisant tomber sur une matière   fluorespente   sous l'action de   l'ultraviolet.   Lorsqu'il s'agira d'évaluer grossièrement la      quantité d'un certain gaz ou d'une certaine vapeur dans le mélan- ge, on y arrivera après s'y être   exerpé   pendant un certain temps. 



   Pour les déterminations précises, ces évaluations pourront se faire en mesurant par les méthodes connues l'inten- sité des raies soit par l'emploi de la photographie et des 
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 méthodes phot:omé-txiques qui s'y rattachent, soit par l'E1Ç>loi de piles thermoéleotriques linéaires, bolomètres, cellules photoélectriques   à   métaux alcalins ou à sélénium, ou tous procédés analogues permettant l'exploration du spectre. 



   Dans tous les procédés où la mesure de l'intensité lumineuse est ramenée à la mesure d'une intensité de courant électrique, ce courant électrique sera avantageusement amplifié par un des dispositifs employés en T.S.F., ce qui permettra l'enregistrement oontinu par un galvanomètre ou un électromètre enregistreur quelconque, et permettra de suivre d'une manière continue le taux de variations d'un corps ou de plusieurs corps, suivant le nombre d'appareils récepteurs dans un temps donné, ou bien cette variation sera suivie d'une manière   disconti-   nue, le récepteur étant placé, successivement et pendant le temps nécessaire à une mesure, dans chaque région intéressante      du spectre d'absorption. 
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  Cette méthode sera avantageuse dans lé cas où la 

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 composition du mélange variera assez lentement pour que les courbes de variations puissent être tracées dans erreur sensible au moyen des points ainsi obtenus . 



   Une variante de cette dernière méthode consistera à employer plusieurs répepteurs fixes ou mobiles seulement dans un étroit domaine, et à n'employer qu'un seul enregistreur mis successivement en relation avec chaque récepteur. 



   La méthode indiquée   permettra,   en outre , l'étude des mélanges solides ou liquides qui peuvent être vaporisés* totale- ment, sans se décomposer, soit à la température ordinaire soit à une température plus élevée dans des tubes en quartz   phauffés   électriquement ou de toute autre manière. 



   REVENDICATIONS 
1. Procédé d'analyse d'un   mélarge   de gaz ou de vapeurs basé sur le fait que l'analyse d'une lumière issue d'une sourpe de radiation et ayant traversé le mélange de gaz à analyser fait apparaître un spectre d'absorption composé de bandes, de raies ou des deux à la fois, la position des bandes et des raies étant absolument caractéristique pour chaque gaz, que ce dernier soit seul ou en mélange. 



     2.  Procédé d'analyse suivant   1 ,   paraotérisé par le fait que l'intensité des raies ou bandes du spectre varie. seulement avec la pression partielle du gaz étudié et   l'épais-   seur de la couche gazeuse traversée par la lumière analysée, la mesure de l'intensité des raies permettant, à tout instant, de déterminer quantitativement la teneur du mélange gazeux.

Claims (1)

1. RESUME Propédé d'analyse qualitative et quantitative d'un mélange gazeux consistant dans l'étude de la position et de l'intensité des raies ou des bandes d'un spectre d'absorption obtenu, par l'analyse d'une lumière issue d'une source de radia- EMI5.1 tien et ayant traversé le mélarge de gaz à ¯analyser./# # .,¯.... n ¯, /4&t t 9 ri