EP1300201A1 - Systeme de nettoyage de pieces - Google Patents

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EP1300201A1
EP1300201A1 EP01810960A EP01810960A EP1300201A1 EP 1300201 A1 EP1300201 A1 EP 1300201A1 EP 01810960 A EP01810960 A EP 01810960A EP 01810960 A EP01810960 A EP 01810960A EP 1300201 A1 EP1300201 A1 EP 1300201A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cell
electrolyte
washing
cleaning
oxidation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01810960A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
André Perret
Philippe Rychen
Werner Haenni
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CSEM Centre Suisse dElectronique et de Microtechnique SA Recherche et Développement
Original Assignee
CSEM Centre Suisse dElectronique et de Microtechnique SA Recherche et Développement
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of EP1300201A1 publication Critical patent/EP1300201A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect

Definitions

  • the present invention relates to a method for cleaning soiled parts by residual organic matter. She finds an application particularly interesting for cleaning an analysis automat chemical, well-known device that sucks samples of liquid into a titration plate using syringes and will dump them in analysis cuvettes.
  • the present invention also relates to an installation implementing the above process for cleaning an analysis automaton.
  • the object of the present invention is to provide a cleaning technique capable of eliminating all traces of residue from an analysis automaton.
  • the electrolyte is a neutral or slightly solution acid from a sulfate salt.
  • a tank for the washing electrolyte is preferably placed between the container and the cell.
  • a tank for the washing electrolyte is preferably placed between the bowl and the cell.
  • the cell is of the monopolar or bipolar type and its electrodes are coated with doped diamond.
  • the cleaning system 16 allows, at the end of a cycle analysis, to clean the needles 12 and the cuvettes 14, soiled with residual organic matter.
  • the system 16 comprises a tank 18 which initially contains a neutral or slightly acid solution of a sulfate salt, the cation being chosen so as not to influence the analyzes.
  • the tank 18 is connected by a conduit 20, through a pump 22, at the inlet of an electrochemical cell 24, monopolar or bipolar, provided with, or coated with, diamond electrodes doped 26 connected to a voltage generator 28.
  • This cell is advantageously of the type described in patent application EP 00810147.9.
  • the output of cell 24 is connected, on the one hand, by a conduit 32, to the bottom a cleaning bowl 30 for the needles 12 and, on the other hand, by a conduit 34, at the bottom of the analysis cuvettes 14.
  • Solenoid valves allow direct the liquid from cell 24 either to the bowls 30 and 14, or directly to the tank 18 through a conduit 36.
  • Each bowl is provided with an overflow and means for collecting the discharged liquid and send it to the tank 18 through a conduit 38. All of these elements is part of the analysis automaton 10. They will therefore neither be described nor shown in detail.
  • the washing solution for example sodium sulphate
  • the electrochemical cell 24 where it is activated by oxidation, the sulfate reacting to give persulfate ions (S 2 O 8 2- ), ozone (O 3 ), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and hydroxyl radicals (OH . ) known to oxidize any type of organic molecules.
  • the washing electrolyte thus activated permanently supplies the analysis cuvettes 14 and the cleaning cuvette 30 in which the needles are dipped in turn.
  • the organic residues R adsorbed on the walls of the cuvettes and needles are then attacked by the oxidants of the activated electrolyte and degraded according to the following principle oxidation equations: H 2 O 2 + O 3 + S 2 O 8 2- + OH . + R ⁇ SO 4 2- + CO 2 + H 2 O + H + + + O 2 + e - H 2 O 2 + O 3 + S 2 O 8 2- + OH . + R ' ⁇ SO 4 2- + CO 2 + N 2 + H 2 O + H + + O 2 + e - in which R is a non-nitrogen residue and R 'is a nitrogen residue.
  • the cleaning process according to the invention makes it possible to reach, at the level of walls of injection needles and analysis cuvettes, concentrations in residual organic molecules well below the detection thresholds common analytical devices.
  • the method further allows a continuous operation of the system and recycling of the electrolyte from washing.
  • the lifetime of the hydroxyl radicals produced in cell 24 being extremely short, the cyclic and continuous functioning of the system makes it possible to ensure that the activation immediately precedes the washing and to always work with a freshly activated electrolyte.
  • the operation is extended the time necessary for the complete cleaning of the injection needles 12 and the analysis cuvettes 14.
  • the organic molecules, partially oxidized during a passage over the cuvettes and / or the needles, are conveyed in the circuit , where they will be completely oxidized (to CO 2 , N 2 , H 2 O, etc.) during a subsequent passage in cell 24.
  • the electrochemical cell 24 could be placed in the tank 18.
  • the invention has been described with reference to its application to cleaning of an analysis automaton. But it goes without saying that it can be used for cleaning of any other containers or parts soiled by traces of organic matter.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de nettoyage de pièces (12,14) souillées par des résidus organiques, caractérisé en ce qu'il consiste à se doter d'un électrolyte de lavage et à effectuer ensuite, de manière cyclique et jusqu'à élimination complète des résidus, les opérations : d'activation de l'électrolyte par oxydation dans une cellule électrochimique (24), puis, de mise en contact de l'électrolyte activé avec les pièces. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un procédé de nettoyage de pièces souillées par des matières organiques résiduelles. Elle trouve une application particulièrement intéressante pour le nettoyage d'un automate d'analyse chimique, dispositif bien connu qui prélève par succion des échantillons de liquide dans une plaque de titrage au moyen de seringues et va les déverser dans des cuvettes d'analyse.
La présente invention concerne aussi une installation mettant en oeuvre le procédé ci-dessus pour le nettoyage d'un automate d'analyse.
Les analyses chimiques actuelles demandent une telle précision, surtout dans le domaine des basses concentrations, que les molécules résiduelles fixées sur les parois des seringues et des cuvettes suffisent à provoquer des contaminations croisées, ce qui est particulièrement grave pour les analyses médicales.
Les procédés actuels de nettoyage mettent en oeuvre un lavage par des solutions acides, basiques et/ou alcooliques et des rinçages à l'eau déminéralisée. Il est aussi possible d'utiliser une solution de type Deconex activée par ultrasons puis rincée à l'eau déminéralisée. Mais ces méthodes ne permettent pas toujours d'obtenir une propreté suffisante, vu l'abaissement des seuils de détection des analyses.
La présente invention a pour but de fournir une technique de nettoyage capable d'éliminer toute trace de résidus d'un automate d'analyse.
De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de nettoyage d'une pièce souillée par des résidus organiques, caractérisé en ce qu'il consiste à se doter d'un électrolyte de lavage, et à effectuer ensuite, de manière cyclique et jusqu'à élimination complète des résidus, les opérations :
  • d'activation de l'électrolyte par oxydation dans une cellule électrochimique, puis
  • de mise en contact de l'électrolyte activé avec la pièce à nettoyer.
De façon avantageuse, l'électrolyte est une solution neutre ou légèrement acide d'un sel de sulfate.
L'invention concerne également un système de nettoyage d'un récipient, mettant en oeuvre le procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte :
  • une cellule électrochimique permettant l'activation par oxydation de l'électrolyte de lavage, et
  • des moyens pour faire circuler l'électrolyte en circuit fermé de la cellule au récipient puis de celui-ci à la cellule.
Dans ce cas, un réservoir pour l'électrolyte de lavage est préférablement placé entre le récipient et la cellule.
L'invention concerne aussi un système de nettoyage d'un objet mettant en oeuvre le même procédé, caractérisé en ce qu'il comporte :
  • une cellule électrochimique permettant l'activation par oxydation de l'électrolyte,
  • une cuvette de lavage destinée à recevoir l'objet, et
  • des moyens pour faire circuler l'électrolyte de lavage en circuit fermé de la cellule à la cuvette puis de celle-ci à la cellule.
Dans ce cas, un réservoir pour l'électrolyte de lavage est préférablement placé entre la cuvette et la cellule.
De préférence, la cellule est du type monopolaire ou bipolaire et ses électrodes sont revêtues de diamant dopé.
L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre, faite en regard de la figure unique annexée, sur laquelle on a représenté un automate d'analyse 10 qui fait intervenir des aiguilles d'injection 12 et des cuvettes d'analyse 14. Cet automate est avantageusement du type "Lisa 500 Plus" commercialisé par HYCEL Diagnostics. Il ne sera donc pas décrit plus en détail.
Le système de nettoyage 16 selon l'invention permet, à la fin d'un cycle d'analyse, de nettoyer les aiguilles 12 et les cuvettes 14, souillées par des matières organiques résiduelles.
Le système 16 comporte une cuve réservoir 18 qui contient initialement une solution neutre ou légèrement acide d'un sel de sulfate, le cation étant choisi de manière à ne pas influencer les analyses. La cuve 18 est reliée par un conduit 20, à travers une pompe 22, à l'entrée d'une cellule électrochimique 24, monopolaire ou bipolaire, munie d'électrodes en, ou revêtues de, diamant dopé 26 reliées à un générateur de tension 28. Cette cellule est avantageusement du type décrit dans la demande de brevet EP 00810147.9.
La sortie de la cellule 24 est reliée, d'une part, par un conduit 32, au fond d'une cuvette de nettoyage 30 des aiguilles 12 et, d'autre part, par un conduit 34, au fond des cuvettes d'analyse 14. Des électrovannes permettent de diriger le liquide issu de la cellule 24 soit vers les cuvettes 30 et 14, soit directement vers la cuve réservoir 18 par un conduit 36. Chaque cuvette est munie d'un trop-plein et de moyens pour collecter le liquide évacué et l'envoyer à la cuve réservoir 18 par un conduit 38. L'ensemble de ces éléments fait partie de l'automate d'analyse 10. Ils ne seront donc ni décrits ni représentés en détail.
En fonctionnement, pour procéder à une opération de nettoyage, la solution de lavage, par exemple du sulfate de sodium, stockée dans la cuve réservoir 18, est amenée par la pompe 22 à la cellule électrochimique 24, où elle est activée par oxydation, le sulfate réagissant pour donner des ions persulfate (S2O8 2-), de l'ozone (O3), du peroxyde d'hydrogène (H2O2) et des radicaux hydroxyles (OH.) connus pour oxyder tout type de molécules organiques.
L'électrolyte de lavage ainsi activé alimente en permanence les cuvettes d'analyse 14 et la cuvette de nettoyage 30 dans laquelle sont plongées tour à tour les aiguilles 12. Les résidus organiques R adsorbés sur les parois des cuvettes et des aiguilles se trouvent alors attaqués par les oxydants de l'électrolyte activé et dégradés selon les équations d'oxydation de principe suivantes : H2O2 + O3 + S2O8 2- + OH. + R → SO4 2- + CO2 + H2O + H+ + O2 + e- H2O2 + O3 + S2O8 2- + OH. + R' → SO4 2- + CO2 + N2 + H2O + H+ + O2 + e- dans lesquelles R est un résidu non azoté et R' est un résidu azoté.
Les produits finaux de la dégradation des résidus ne posent aucun problème de recyclage. En effet, CO2, O2 et N2 sont des gaz et s'échappent donc naturellement dans l'atmosphère. Par ailleurs, l'eau et les sulfates (SO4 2-) sont entraínés vers la cuve réservoir 18 par le conduit 36 et seront oxydés dans la cellule 24 lors du prochain cycle en ozone et en peroxyde d'hydrogène à partir de l'eau et en persulfate à partir des sulfates, participant ainsi à un nouveau lavage.
Le procédé de nettoyage selon l'invention permet d'atteindre, au niveau des parois des aiguilles d'injection et des cuvettes d'analyse, des concentrations en molécules organiques résiduelles bien inférieures aux seuils de détection des appareils d'analyse courants. Le procédé permet en outre un fonctionnement en continu du système et le recyclage de l'électrolyte de lavage.
On notera que, pour des raisons évidentes de différence des volumes mis en jeu, la totalité du liquide de lavage mis en mouvement ne participe pas à la réaction chimique qui réalise effectivement le nettoyage. Ainsi, l'électrolyte demeuré à l'état activé retourne directement au réservoir 18 par le conduit 36 pour participer au cycle suivant.
La durée de vie des radicaux hydroxyles produits dans la cellule 24 étant extrêmement courte, le fonctionnement cyclique et continu du système permet d'assurer que l'activation précède immédiatement le lavage et de travailler toujours avec un électrolyte fraíchement activé. L'opération est prolongée le temps nécessaire au nettoyage complet des aiguilles d'injection 12 et des cuvettes d'analyse 14. Les molécules organiques, partiellement oxydées lors d'un passage sur les cuvettes et/ou les aiguilles, sont acheminées dans le circuit, où elles seront totalement oxydées (en CO2, N2, H2O, etc. ) lors d'un passage ultérieur dans la cellule 24.
On notera que, selon une variante de l'invention, la cellule électrochimique 24 pourrait être placée dans la cuve 18.
L'invention a été décrite en faisant référence à son application au nettoyage d'un automate d'analyse. Mais il va de soi qu'elle peut être utilisée pour le nettoyage de n'importe quels autres récipients ou pièces souillés par des traces de matières organiques.

Claims (10)

  1. Procédé de nettoyage d'une pièce (12,14) souillée par des résidus organiques, caractérisé en ce qu'il consiste à se doter d'un électrolyte de lavage et à effectuer ensuite, de manière cyclique et jusqu'à élimination complète desdits résidus, les opérations :
    d'activation dudit électrolyte par oxydation dans une cellule électrochimique (24), puis
    de mise en contact de l'électrolyte activé avec ladite pièce.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit électrolyte est une solution neutre ou légèrement acide d'un sel de sulfate.
  3. Système de nettoyage d'un récipient (14), mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte :
    une cellule électrochimique (24) permettant l'activation par oxydation de l'électrolyte, et
    des moyens pour faire circuler l'électrolyte en circuit fermé, à l'état activé, de la cellule (24) au récipient (14) puis, à l'état non activé, de celui-ci à la cellule.
  4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un réservoir (18) pour l'électrolyte de lavage, placé entre le récipient (14) et la cellule (24).
  5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite cellule (24) est placée dans le réservoir (18).
  6. Système de nettoyage d'un objet (12) mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte :
    une cellule électrochimique (24) permettant l'activation par oxydation de l'électrolyte,
    une cuvette de lavage (30) destinée à recevoir ledit objet, et
    des moyens pour faire circuler l'électrolyte en circuit fermé de la cellule (24) à la cuvette (30) puis de celle-ci à la cellule.
  7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un réservoir (18) pour l'électrolyte de lavage, placé entre la cuvette de lavage (30) et la cellule (24).
  8. Système selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la cellule (24) comporte des électrodes (26) revêtues de diamant dopé.
  9. Système selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la cellule (24) est monopolaire.
  10. Système selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la cellule (24) est bipolaire.
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