Mélange gazeux contenant de l'oxyde nitreux et de l'oxygène La présente invention concerne des mélanges ga zeux contenant de l'oxyde nitreux et de l'oxygène.
On utilise l'oxyde nitreux de façon très étendue comme gaz anesthésiant et on l'administre habituelle ment en mélange avec l'oxygène. Dans ce but, on em magasine les deux gaz dans des récipients à pression séparés, qu'on appelle habituellement bouteilles, l'oxy gène étant sous forme d'un gaz à haute pression et l'oxyde nitreux sous forme d'un gaz liquéfié à une plus faible pression. On prépare normalement le mé lange nécessaire au moment même de son utilisation en déchargeant de façon réglée les gaz respectifs. Le moyen de réglage comprend normalement un régula teur de pression associé à chaque bouteille et aussi un dispositif doseur d'un type quelconque qui dose le débit des gaz à une chambre de mélange.
L'oxygène fait partie des gaz appelés perma nents , c'est-à-dire qu'il reste en phase gazeuse aux températures ambiantes quelle que soit la pression. La pression dans une bouteille d'oxygène baisse pro gressivement au fur et à mesure que le contenu s'épuise et ne varie pas notablement avec la tempéra ture ambiante. Un manomètre peut donc servir d'in dicateur simple du contenu.
D'autre part, on peut emmagasiner - et on le fait habituellement - l'oxyde nitreux sous pression en phase liquide. Dans des conditions statiques, la même pression est indiquée quelle que soit la profon deur du liquide dans la bouteille, et un manomètre ne sert donc pas à indiquer le contenu de la bouteille, aussi longtemps qu'une partie de l'oxyde nitreux reste en phase liquide. Dans les conditions d'emploi, si le taux de retrait dépasse celui de vaporisation du li quide, la pression tombe mais revient à sa valeur pri mitive quand le retrait s'arrête, si toutefois une cer- taine quantité de liquide reste encore dans la bou teille. Les variations dans la température ambiante peuvent avoir également un effet marqué sur la pres sion.
On ne dispose pas présentement d'un moyen simple pour déterminer le contenu de la bouteille en oxyde nitreux dans les conditions d'utilisation norma les, et il existe donc un risque d'un épuisement inat tendu de la réserve d'oxyde nitreux.
Le réglage des deux gaz pour donner un mélange d'une composition prédéterminée constante est égale ment assez difficile et nécessite la mise en rouvre d'un mécanisme de proportionnement relativement élaboré et construit à des tolérances précises. Si l'on s'écarte des tolérances prévues, ce qui peut se produire en uti lisation, la composition elle aussi risque de varier par rapport aux proportions établies. Des essais et des opérations d'entretien réguliers sont donc indispensa bles quand on utilise de tels mécanismes.
On sait que des mélanges gazeux contenant de l'oxyde nitreux peuvent exister à l'état homogène à des pressions allant jusqu'à une pression partielle de l'oxyde nitreux de 50 atmosphères. A des pressions partielles plus élevées, on peut s'attendre à la liqué faction d'une partie de l'oxyde nitreux, en faisant perdre ainsi au mélange son caractère homogène.
Ainsi, pour un mélange de 70 /o en volume d'oxyde nitreux et de 30% en volume d'oxygène, la limite supérieure de la pression pour le maintien d'un mé lange homogène est de l'ordre de 72 atmosphères en viron. Il est cependant de pratique courante de li vrer les gaz permanents dans des bouteilles à une pression de 132 atmosphères ou plus élevée.
Les bou teilles elles-mêmes sont construites à cet usage et il serait peu économique de les utiliser pour le stockage et le transport des gaz à des pressions considérable ment inférieures.
Contrairement à ce qu'on pourrait s'attendre, on a maintenant trouvé la possibilité d'emmagasiner un mélange gazeux contenant jusqu'à environ 75 % en volume d'oxyde nitreux à une pression partielle de cet oxyde pouvant être notablement supérieure à 50 atmosphères sans que se produise une liquéfaction.
Il devient ainsi possible de conserver un mélange d'oxyde nitreux avec de l'oxygène dans une bouteille à des pressions de remplissage qu'on utilise normale ment pour les gaz permanents et de retirer ensuite de la bouteille un mélange qui reste homogène sous tous les débits exigés. L'appareil de stockage et de distribution est ainsi simplifié et ne nécessite pas de dispositif de proportionnement.
L'invention a pour objet un mélange gazeux ho mogène qui comprend jusqu'à 75 0/0 en volume d'oxyde nitreux en mélange avec de l'oxygène dans un récipient sous une pression telle que la pression partielle de l'oxyde nitreux est supérieure à 60 atmo sphères. .
L'invention comprend également un procédé de formation d'un mélange gazeux homogène d'oxygène et jusqu'à 75 % en volume d'oxyde nitreux est carac- térisé en ce qu'il consiste à charger les gaz dans des proportions prédéterminées requises dans un récipient à pression jusqu'à atteindre une pression à laquelle la pression partielle de l'oxyde nitreux est supérieure à 50 atmosphères.
De préférence, on-comprime le mélange jusqu'à 132 atmosphères au moins.
Pour induire un état analgésique, on administre fréquemment un mélange d'oxyde nitreux et d'oxy gène contenant de 50 à 601% en volume de l'oxyde nitreux. Le fait d'avoir à sa disposition les gaz sous forme prémélangée à pression élevée, par exemple à 132 atmosphères, supprime la nécessité d'utiliser un dispositif mélangeur de gaz au moment de l'adminis tration. Cette particularité est spécialement importante pour les sages-femmes faisant des accouchements à domicile, en ce qu'elle permet de réduire notablement l'équipement qu'elles ont à transporter.
Pour produire un état d'anesthésie, on peut ajou ter une drogue anesthésique d'inhalation plus forte, par exemple l'halothane ou le cyclopropane, comme constituant du mélange d'oxyde nitreux et d'oxygène. On peut ajouter jusqu'à 10/0 en volume d'halothane ou jusqu'à 5'% en volume de cyclopropane dans le mélange d'oxyde nitreux et d'oxygène à titre d'adju vant anesthésique d'inhalation plus puissant,
tout en maintenant le contenu du récipient sous pression en tièrement en phase gazeuse. Lorsqu'on utilise du cy- clopropane, le mélange risque d'être inflammable et il y a lieu de prendre les précautions d'usage contre les risques d'une décharge statique.
Pour composer le mélange selon l'invention, il est préférable de commencer par charger la proportion requise de l'oxyde nitreux dans un récipient à pression muni d'un manomètre, la quantité étant déterminée en poids ou en volume. On ajoute ensuite la proportion requise d'oxygène, soit en continu, soit de façon in termittente pour permettre l'établissement de l'équili bre. L'obtention de l'équilibre, à savoir la disparition complète de la phase liquide, peut être accélérée en agitant le contenu. Par exemple, on peut secouer le récipient pendant qu'on le charge avec de l'oxygène, ou encore on peut faire rouler le récipient après qu'il a été chargé.
A titre de variante, on peut inverser le récipient de sorte que l'oxygène barbote à travers l'oxyde nitreux liquide.
Comme autre possibilité de préparation du mé lange, on charge simultanément l'oxyde nitreux et l'oxygène dans le récipient. De préférence, on pré- mélange les deux gaz, soit dans un réservoir à gaz à partir duquel ils sont pompés dans le récipient, soit continuellement par le procédé appelé par écoule ment d'admission , dans lequel on règle les débits des courants des gaz séparés pour former le mélange correct.
L'exemple suivant sert à illustrer l'invention.
On utilise une bouteille normalisée pour gaz com primé, possédant une capacité nominale de gaz com primé de 6,22 m-1 sous 132 atmosphères. On charge une quantité de 8,6 kg environ (19,26 pounds) d'oxyde nitreux liquide dans la bouteille, après quoi on intro duit de l'oxygène jusqu'à atteindre une pression de 135 atmosphères.
A l'analyse on constate que ce mé- lange est composé de 74,9% en volume d'oxyde ni- treux et 25,
1 % en volume d'oxygène. On laisse la bouteille se décharger et on prélève périodiquement des échantillons du gaz déchargé de la bouteille dans sa position verticale normale et en position inversée. On détermine la teneur en oxyde nitreux dans les échantillons en mesurant la différence entre l'indice de réfraction du mélange gazeux et celui de l'oxygène.
Les résultats obtenus avec une limite d'erreur de 0,2 % sont les suivants
EMI0002.0076
Pression <SEP> Position <SEP> Température <SEP> % <SEP> Vol.
<tb> de <SEP> la <SEP> bouteille <SEP> de <SEP> la <SEP> bouteille <SEP> d'oxyde
<tb> kg/cm2 <SEP> <B>OC</B> <SEP> nitreux
<tb> 119 <SEP> Normale <SEP> 21,1 <SEP> 74.7
<tb> Inversée <SEP> 21,1 <SEP> 74,7
<tb> 105 <SEP> Normale <SEP> 23,0 <SEP> 74,9
<tb> Inversée <SEP> 23,0 <SEP> 74,7
<tb> 91 <SEP> Normale <SEP> 23,8 <SEP> 75,0
<tb> Inversée <SEP> 23,8 <SEP> 75,0
<tb> 77 <SEP> Normale <SEP> 20,2 <SEP> 74,6
<tb> Inversée <SEP> 20,2 <SEP> 74,6
<tb> 63 <SEP> Normale <SEP> 22,2 <SEP> 74,7
<tb> Inversée <SEP> 22,2 <SEP> 74,
7
<tb> 35 <SEP> Normale <SEP> 23,0 <SEP> 74,7
<tb> Inversée <SEP> 23,0 <SEP> 74,7
<tb> 21 <SEP> Normale <SEP> 24,8 <SEP> 75,2
<tb> Inversée <SEP> 24,8 <SEP> 75,2
<tb> 7 <SEP> Normale <SEP> 27,2 <SEP> 75,2
<tb> Inversée <SEP> 27,2 <SEP> 75,2 Il ressort de ces résultats que (1) la composition du mélange est inchangée quand on inverse la posi tion de la bouteille; si bien qu'il ne se produit pas de liquéfaction partielle de l'oxyde nitreux, et (2) la composition du mélange reste constante au fur et à mesure que la bouteille se vide.
Le tableau suivant sert à comparer les volumes du mélange gazeux obtenables à partir de bouteilles identiques contenant des mélanges avec proportions différentes d'oxyde nitreux (N20) et d'oxygène à des pressions différentes et à une température de 19() C.
L'unité de volume correspond au volume d'oxygène obtenu de la bouteille chargée avec ce gaz à une pres sion manométrique de 140 kg/cm2.
EMI0003.0006
Pression <SEP> /o <SEP> Volume <SEP> d'oxyde <SEP> nitreux <SEP> dans <SEP> l'oxygène
<tb> manométrique
<tb> kg/cm2 <SEP> 0 <SEP> 47 <SEP> 56 <SEP> 100
<tb> 200 <SEP> 1,485 <SEP> 2,504 <SEP> 2,778 <SEP> Dangereux <SEP> (bouteille <SEP> pleine <SEP> de <SEP> liquide)
<tb> 175 <SEP> 1,300 <SEP> 2,225 <SEP> 2,476 <SEP> Dangereux <SEP> (bouteille <SEP> pleine <SEP> de <SEP> liquide)
<tb> 140 <SEP> 1,000 <SEP> 1,665 <SEP> 1,925 <SEP> Dangereux <SEP> (bouteille <SEP> pleine <SEP> de <SEP> liquide)
<tb> 105 <SEP> 0,731 <SEP> 1,145 <SEP> 1,247 <SEP> Dangereux <SEP> (bouteille <SEP> pleine <SEP> de <SEP> liquide)
<tb> 70 <SEP> 0,469 <SEP> 0,678 <SEP> 0,
696 <SEP> Dangereux <SEP> (bouteille <SEP> pleine <SEP> de <SEP> liquide)
<tb> 52 <SEP> 0,357 <SEP> 0,485 <SEP> 0,485 <SEP> 2,667
<tb> 35 <SEP> 0,244 <SEP> 0,308 <SEP> 0,308 <SEP> - Le cas suivant concerne l'inclusion d'une drogue plus forte, l'halothane, comme adjuvant dans un mé lange d'oxyde nitreux et d'oxygène.
On fait le vide dans une bouteille ayant une ca pacité d'eau de 538 g et on admet 3,75 ml d'halothane (7,01 g). On charge ensuite la bouteille à une pres sion manométrique de 114 kg/cm2 à 20 C avec un mélange, en volume, de 68,51 '% d'oxyde nitreux et 31,
49 % d'oxygène. Les échantillons prélevés de la bouteille au fur et à mesure de son vidage décèlent les teneurs suivantes en halothane
EMI0003.0029
Contenu <SEP> Pression <SEP> Volume <SEP> d'halothane
<tb> de <SEP> la <SEP> bouteille <SEP> manométrique
<tb> en <SEP> litres <SEP> de <SEP> la <SEP> bouteille <SEP> /o <SEP> v/v
<tb> à <SEP> température <SEP> en <SEP> kg/eml- <SEP> à <SEP> 20o <SEP> C
<tb> et <SEP> pressions
<tb> normales
<tb> 151,6 <SEP> 114 <SEP> 0,518
<tb> 148,8 <SEP> 112 <SEP> 0,528
<tb> 139,1 <SEP> 108 <SEP> 0,535
<tb> 111,2 <SEP> 98 <SEP> 0,
538
<tb> 69,3 <SEP> 73 <SEP> 0,524
<tb> 49,8 <SEP> 61 <SEP> 0,512
<tb> 13,6 <SEP> 24 <SEP> 0,539
<tb> 4,31 <SEP> 11 <SEP> 0,538
<tb> 1,06 <SEP> 3,5 <SEP> 0,523
<tb> 0,6 <SEP> 1,4 <SEP> 0,516 Les petites différences de la teneur en halothane sont dues aux difficultés de prélèvement d'échantil lons. Ces différences sont insignifiantes et montrent que la teneur en halothane reste sensiblement cons tante.