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.The present invention relates to a new reagent for the qualitative and quantitative measurement of ethanol in exhaled air by an individual, using the staining characteristics of a specific chemical reaction. The qualitative measure determines the nature of the element, in this case, the presence of ethanol and the quantitative measurement makes it possible to measure the quantity of ethanol. It is important to be able to have a reactive system to measure visually and permanently the amount of ethyl alcohol (ethanol) in the air exhaled by an individual. This system contributes to the prevention of accidents related to alcohol consumption, road accidents are an example and also to empower consumers by associating the blood alcohol level with a quantity of alcohol absorbed. The systems currently used use reagents whose chemical structure can cause a potential risk for the environment and also for the user. Thus, in current systems two types of reagents are used: - either a chromium salt, potassium dichromate classified as toxic, harmful, corrosive, oxidizing and dangerous for the environment. When potassium dichromate reacts with ethanol its orange color turns green. Chemically potassium dichromate contains hexavalent chromium whose risks are exposed above, its green color after reaction with ethanol transforms it into trivalent chromium. So it will be tens of tons of hexavalent chromium that will be eliminated on the one hand, either the ethylotest arrived at the expiry date, or because it will have been used and that will still remain a certain mass of chromium hexavalent. - or a salt of permanganate, including potassium permanganate, classified harmful, oxidizing and dangerous for the environment (even discolored and whose reaction with ethanol reveals it). Potassium permanganate decolourised by bisulfite fuchsin will develop a purplish pink color more or less intense depending on the concentration of ethanol that will come in contact with it. With this process we are also faced with a system whose elimination will generate tens of tons of harmful compounds and dangerous for the environment.
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.It is therefore important to have a system with the least risk for the user and the environment. This new system will therefore overcome the disadvantages mentioned above. In this system, it can be used: an adsorbent support consisting of a solid material on the surface or inside which is fixed a liquid or a gas. This support will be chemically neutral, without action with the adsorbed reagents used. This support will consist of a zeolite-type molecular sieve and more specifically a natural lamellar zeolite (clinoptilotite), a natural micro-porous mineral consisting of a crystalline lattice formed of regular cavities whose specific surface area is very important. This zeolite clinoptilotite consists of a skeleton consisting of silicon and aluminum tetrahedra connected by means of an oxygen bridge. The developed surface of this zeolite is 2.26 m 2 per CM3. It can also be used silica gel crystals, porous crystals formed of silicon atoms connected by oxygen atoms forming a very large adsorbent surface. In the same way, it is also possible to use a porous alumina, a small-grain material whose cavities also have a very large adsorbent surface area or a vermiculite, a natural mineral of the aluminosilicate type, whose porous structure also has cavities with a very large surface area. adsorbent. an ammoniacal solution consisting of water and dissolved ammonia gas - a reagent, a chemical ingredient which makes it possible to recognize a compound and indicates by its color change the reaction with ethanol. When the ethanol-laden air passes through the system, the direct contact with the ethanol causes a color change of the system, which we will call the qualitative measure, ethanol is therefore present. A certain amount of this colored system will also indicate the amount of ethanol that will come in contact with it.
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.Knowing exactly the amount of reagents in the system, it is therefore easy to visually measure the amount of ethanol that has passed through the system. In the presence of ethyl alcohol brought by the expelled air of an individual, it forms in contact with the two reagents of the system a characteristic permanent gray / black coloring. This reaction is perfectly specific and independent of the possible presence of aldehydes or ketones. The system is composed of: - an adsorbent support and preference will be given to clinoptilotite, natural lamellar zeolite with a developed surface of 2.26 m2 per cm3, so that the adsorbent retains effectively between 0.5 and 1.5 mg of the ammonia solution. an ammoniacal solution of known concentration. a reagent such as potassium iodide in solution at 1 ° h in water, in an amount necessary and sufficient to determine the color of the impregnated support, at the expected dose of ethanol. To prepare the system and for its implementation, it is necessary to intimately mix the three ingredients. For this, it is necessary to have a powder mixer in which it will be poured first the adsorbent support, then when the mixer is en route, spray the ammonia solution first and when it is completely adsorbed, spray to its turn the solution of potassium iodide. Both solutions being adsorbed by the adsorbent support, the system is ready to be used. A certain amount of this system is placed in the glass tube of a breathalyzer.
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.The amount of the system introduced into the glass tube is between 0.5 and 1.5 g. The mass of reactive ammoniacal solution will thus be from 5 mg to 10 mg and the mass of iodinated reagent will be from 1 to 5 mg. The system placed in a glass tube of ethylotest may have a duration of use of two years. This duration will be conditioned by the storage conditions of the ethylotest. Do not subject it to temperatures above + 40 ° C or below + 5 ° C. In normal use for indicative blood alcohol content measurement, the volume of air exhaled through the system by an individual will be between 1 liter and 1.5 liter. The measuring system can be applied regardless of the weight of expired alcohol, provided that the weight of the ammonia solution and the colored reagent are firstly determined. Thus, the weight of the adsorbed ammonia solution is calculated to react with 0.25 mg of ethanol in one liter of air exhaled by an individual. The adsorbent effectively retains between 0.5 and 1.5 mg of the ammonia solution. If the blood alcohol level is below the legal limit, the coloring developed by the system will not exceed a precise reference point of the ethylotest tube. The system indicates by coloring the mass of alcohol contained in the exhaled air. If the system remains colorless it indicates the absence of ethanol in the exhaled air. If a stain develops, it indicates a certain blood alcohol level, and if it is higher than the breathalyzer mark indicating the legal limit, there is an 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. 35The advantages of the invention are as follows: Use of an adsorbent of natural mineral origin. The chemical ingredients used as well as their low concentration in the system, limit chemical risks for both manufacturing and packaging personnel, as well as for the user and environmentally friendly releases. The device according to the invention is intended to be placed in a breathalyzer tube for measuring the alcohol concentration. 35