FR3130975A1 - Système de détection pour la détection d’un ou plusieurs composes chimiques - Google Patents

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Abstract

L’invention a trait à un système de détection utilisable pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques comprenant un support recouvert, en tout ou partie, par des indicateurs de détection distincts aptes à détecter la présence dudit composé chimique ou desdits composés chimiques, caractérisé en ce que chacun desdits indicateurs de détection est réparti sur le support sous forme d’un ensemble de points, lesdits points de chacun desdits indicateurs de détection étant disposés sur le support sans recoupement avec les points du ou des autres indicateurs de détection.

Description

SYSTÈME DE DÉTECTION POUR LA DÉTECTION D’UN OU PLUSIEURS COMPOSES CHIMIQUES
La présente invention a trait à un nouveau système de détection utilisable pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques et à un procédé de détection d’un ou plusieurs composés chimiques mettant en œuvre ce système de détection.
En particulier, la présente invention peut trouver application pour la détection de composés chimiques toxiques, tels que les composés toxiques de guerre et, en particulier, les composés organophosphorés ; les composés toxiques industriels chimiques (connus sous la dénomination TIC) ; les vésicants ; les pesticides et les composés arséniés.
De manière générale, les composés organophosphorés se présentent sous la forme de composés organiques présentant une toxicité avérée pour l’organisme humain. En effet, ces composés peuvent être impliqués dans le mécanisme d’inhibition des sérineprotéases et, en particulier, de l’acétylcholinestérase, qui intervient dans les jonctions synaptiques et dont le dérèglement de l’activité peut empêcher le relâchement musculaire et ainsi provoquer la mort par asphyxie.
Ces composés peuvent être compris dans la formulation d’insecticides, de pesticides ou encore d’agents chimiques de combat (tels que les composés organosphosphorés de la série G, comme le sarin (GB, CAS n° 107-44-8) ou les composés organophosphorés de la série V, comme le VX (CAS n° 50782-69-9) et du fait de la létalité élevée de ces composés, de leur prolifération, il s’avère important de pouvoir disposer de systèmes de détection et d’identification préliminaire.
Certains systèmes de détection utilisés à ce jour sont basés sur des technologies impliquant des moyens de mesure physique, telles que la spectroscopie à mobilité ionique, la photométrie de flamme, les spectroscopies IR et Raman, avec, pour difficultés, que ces systèmes nécessitent un appareillage complexe onéreux et pas forcément adaptés à tous les milieux d’intervention en termes de masse et d’encombrement, auxquelles s’ajoute l’expertise de l’opérateur à considérer.
Au vu de ce qui existe, les auteurs de la présente invention se sont orientés vers la conception d’un système de détection utilisable pour la détection d’au moins un composé chimique, voire de plusieurs composés chimiques distincts, tels que des composés organophosphorés, lequel système devant permettre la détection dudit au moins un composé chimique et, idéalement, la discrimination desdits composés, lorsqu’il y en a plusieurs, et répondant à des critères de sensibilité, rapidité, portabilité, fiabilité et qui puissent permettre une détection et une discrimination simple et, par exemple, visuelle à l’œil nu, notamment lorsque la détection est de nature colorimétrique.
Ainsi, l’invention a trait à un système de détection utilisable pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques comprenant un support recouvert, en tout ou partie, par des indicateurs de détection distincts aptes à détecter la présence dudit composé chimique ou desdits composés chimiques, caractérisé en ce que chacun desdits indicateurs de détection est réparti sur le support sous forme d’un ensemble de points, lesdits points de chacun desdits indicateurs de détection étant disposés sur le support sans recoupement avec les points du ou des autres indicateurs de détection.
Grâce à la présence d’indicateurs de détection distincts sans qu’il n’y ait de recoupement de surface entre chacun d’entre eux, cela permet, par un choix approprié d’indicateurs de détection, une détection d’au moins un composé chimique et voire une discrimination de composés chimiques, lorsqu’il y en a plusieurs, sans que les propriétés de détection (par exemple, les propriétés de virage, lorsque les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés) de chacun des indicateurs ne soient altérées par un mélange des indicateurs, qui pourrait de ce fait interagir entre eux et biaiser la détection. Par ailleurs, les systèmes de détection conformes à l’invention sont particulièrement adaptés pour la détection de composés chimiques sous forme liquide ou vapeur. Enfin, les systèmes de détection de l’invention peuvent permettre, par le choix d’indicateurs appropriés, la discrimination de composés chimiques distincts appartenant à la même famille, tels que, à titre d’exemple non limitatif, les composés organophosphorés (comme ceux de la série G, de la série V ou des agents neurotoxiques organophosphorés récemment ajoutés au Tableau 1 de l’annexe de la convention de l’OIAC pour l’interdiction des armes chimiques S/1821/2019/Rev.1/Add.1 (20 mai 2020)), les vésicants (tels que l’ypérite soufrée (dite HD, CAS n° 505-60-2), l’ypérite azotée (dite HN-3, CAS n° 555-71-1), la léwisite (dite L1, CAS n° 541-25-3), les toxiques industriels chimiques (tels que l’ammoniac, la chloropicrine), les pesticides.
Autrement dit, dans le cas où les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés, s’ils étaient mélangés, cela pourrait induire les inconvénients suivants :
-le mélange de plusieurs indicateurs colorés pourrait aboutir à une couleur terne ;
-les indicateurs colorés pourraient interagir entre eux, rendant la couleur résultante pas forcément prévisible et une réactivité face aux composés chimiques à détecter non garantie ;
-l’identification des composés chimiques serait moins précise et moins aisée à l’œil nu.
Avant d’entrer plus en détail dans l’exposé de l’invention, nous précisons les éléments suivants.
Par indicateur de détection, il s’entend, classiquement, une substance chimique capable de se transformer au contact d’au moins un composé chimique que l’on souhaite détecter, cette transformation étant le signe de la présence dudit au moins un composé chimique, cette transformation se matérialisant par un changement de couleur, lorsque l’indicateur de détection est un indicateur coloré (dit également indicateur de détection colorimétrique). Il peut s’agir également d’un indicateur de fluorescence (ou fluorophore), selon sa nature. Plus spécifiquement, lorsque l’indicateur de détection est un indicateur coloré, celui-ci correspond, classiquement, à une substance chimique qui prend au moins une couleur caractéristique en présence d’un composé chimique soit, en d’autres termes, une substance chimique qui présente au moins deux états colorés, un état coloré existant lorsque la substance chimique n’est pas en présence du composé chimique à détecter et au moins un autre état coloré lorsque la substance chimique est en présence du ou des composés chimiques à détecter. L’indicateur de détection peut être constitué d’un ou plusieurs composés permettant la détection.
Par « sans recoupement », il s’entend, classiquement, que les points de chacun des indicateurs de détection ne se mélangent pas avec les points des autres indicateurs de détection, ce qui n’exclut pas que les points de chaque indicateur de détection puissent être, en tout ou partie, juxtaposés avec les points du ou des autres indicateurs de détection.
Le support constitutif est, avantageusement, un support poreux. Il peut être un support intissé ou tissé. En particulier, il peut comprendre des fibres naturelles (telles que des fibres de cellulose, des fibres de lignite), des fibres polymériques synthétiques (telles que des fibres de polyamides, des fibres de polyester ou des fibres de polyoléfines), des fibres de verre ou des mélanges de celles-ci. Plus spécifiquement, le support constitutif peut comprendre des fibres de verre éventuellement en mélange de fibres polymériques ou peut comprendre, des fibres de polyoléfine, des fibres de polyamide, des fibres de polyester éventuellement en mélange avec des fibres de cellulose. Encore plus spécifiquement, le support constitutif peut être un support intissé comprenant un mélange de fibres de cellulose et de polyester, un support comprenant un mélange de fibres de verre et de fibres polymériques, un support cellulosique, par exemple, un support en papier filtre ou en papier ordinaire, un support comprenant des fibres de polyoléfine enchevêtrées ou un support tissé comprenant des fibres polymériques, telles que fibres de polyamides, des fibres de polyesters. Il est bien entendu, que ce support doit être apte à être imprégné par les points d’indicateurs de détection.
Plus spécifiquement, le système de détection peut comprendre, comme indicateurs de détection, des indicateurs colorés permettant une détection colorimétrique, par exemple, de 2 à 10 indicateurs colorés distincts et de préférence, de 2 à 4 indicateurs colorés distincts.
Par exemple, le choix des indicateurs colorés à juxtaposer, les concentrations de chaque indicateur coloré ainsi que leur répartition surfacique peuvent être réalisés de façon à ce que leurs dépôts soient de couleur résultante initiale (Ri) claire ou incolore mais que le virage de tout ou partie des indicateurs colorés, à la suite de l'exposition au(x) composé(s) chimique(s) à détecter, pour lequel ils ont été sélectionnés, provoque un changement de couleur résultante (Rf1ou Rf2ou etc) suffisamment important pour être facilement perceptible à l'œil nu, par exemple, de sorte à ce que la différence de couleur (ΔECIE 1994) entre la résultante colorée initial Riet chacune des résultantes colorées finales Rf1ou Rf2ou etc soit au moins supérieur à 10% de la différence de couleur maximale (ΔECIE 1994 max= 140), soit ΔECIE 1994 max> 14. Préférentiellement, une différence de couleur entre Riet les Rf1ou Rf2ou etc supérieur à 20% de la différence de couleur maximale (ΔECIE 1994 max= 140), soit ΔECIE 1994 max> 28.
Selon les composés chimiques à détecter et à éventuellement discriminer, il s’entend que l’homme du métier, pour concevoir le système de détection conforme à l’invention, choisira, lorsque les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés, de préférence, des indicateurs colorés appropriés en procédant à une sélection basée sur les critères avantageux suivants :
-les indicateurs colorés choisis doivent présenter, bien évidemment, au moins un virage colorimétrique en présence du composé chimique, que l’on souhaite détecter ;
-avantageusement, les indicateurs colorés choisis présenteront, pour chacun d’entre eux, un virage colorimétrique contrasté par rapport aux uns et aux autres, de sorte à pouvoir discriminer les composés chimiques à détecter ;
-les indicateurs colorés choisis présenteront, avantageusement, une couleur initiale (c’est-à-dire sans exposition à un ou des composés chimiques) similaire, et, de préférence, une couleur claire (par exemple, dans les nuances de jaune pâle), voire sont incolores, ces indicateurs étant en revanche choisis pour leur capacité à présenter chacun un virage chromatique contrasté en présence d’au moins un composé chimique donné.
Sans être lié par la théorie, les systèmes de détection conformes à l’invention fonctionnent selon le principe suivant. Chaque indicateur coloré présente une couleur initiale Xiet des couleurs après exposition à au moins un composé chimique donné, possiblement différentes, Xf1, Xf2, … Ainsi, le dépôt sur le support de X indicateurs colorés de couleurs Xiconduit à un support présentant une couleur résultante Ri.
Sachant que chacun des X indicateurs colorés ont été sélectionnés pour leur virage chromatique en présence d’au moins un des composés chimiques nécessitant une identification, l’exposition d’un tel support imprimé à des gouttelettes ou à des vapeurs de composé chimique provoquera le virage chromatique d’un moins un des X indicateurs colorés, l’amenant vers sa couleur Xf1ou Xf2ou etc… selon le composé chimique rencontré. Ainsi, le rendu final après exposition dépendra du composé chimique et passera de la couleur résultante initiale Rià la couleur résultante finale Rf1ou Rf2ou etc…
Un principe idéal (1 indicateur coloré distinct pour chaque composé à détecter) est représenté sur la jointe ci-après avec :
-sur la partie gauche de la , le support 1 revêtu de trois indicateurs colorés (dits ci-dessous indicateurs colorés 1, 2 et 3) avant exposition au(x) composé(s) chimiques à détecter, présentant une couleur résultante initiale Ri, chacun des indicateurs colorés étant spécifique pour la détection d’un composé chimique donné (dits ci-dessous composé chimique 1 pour l’indicateur coloré 1, composé chimique 2 pour l’indicateur coloré 2 et composé chimique 3 pour l’indicateur coloré 3) ;
-sur la partie droite de la , le support représenté en haut après exposition au composé chimique 1, le support prenant une couleur résultante finale Rf1différente de la couleur initiale Ri;
-sur la partie droite de la , le support représenté au milieu après exposition au composé chimique 2, le support prenant une couleur résultante finale Rf2différente de la couleur initiale Ri;
-sur la partie droite de la , le support représenté en bas après exposition au composé chimique 3, le support prenant une couleur résultante finale Rf3différente de la couleur initiale Ri,
les couleurs Rf1, Rf2et Rf3étant très contrastées les unes par rapport aux autres, ce qui permet, d’une part, la détection et, d’autre part, la discrimination entre les composés chimiques 1, 2 et 3.
Selon les composés chimiques que l’on souhaite détecter, lorsque les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés, les indicateurs colorés peuvent être choisis parmi les composés anthraquinoniques, les composés azoïques, les composés triarylméthanes, les composés xanthéniques, les composés indigoïques, les complexes métalliques, les composés comprenant au moins un groupe stilbène, les composés coumariniques, les composés comprenant au moins un groupe cyanine, les composés comprenant au moins un groupe phtalocyanine, les composés comprenant au moins un groupe porphyrine, les composés comprenant au moins un groupe hydrazone.
A titre d’exemples de composés anthraquinoniques, il peut être fait mention de la 1,4-dihydroxyanthraquinone, la 1-aminoanthraquinone, l’acide carminique, la 1,5-diaminoanthraquinone, la 1,2-diaminoanthraquinone, la 1,4-diamino-5-nitroanthraquinone, la 1,4,5,8-tétraaminoanthraquinone (Disperse Blue 1), la 1-méthylamino-4-(2-hydroxyéthyl)aminoanthraquinone (Disperse Blue 3), la 1-amino-2-méthylanthraquinone (Disperse Orange 11), le 1,4-bis-(p-tolylamino)anthraquinone (Solvent Green 3).
A titre d’exemples de composés azoïques, il peut être fait mention du 10-(2’,4’-dinitrophénylazo)-9-phénanthrol, le 6-hydroxy-5-[(2-méthoxy-5-méthyl-4-sulfophényl)azo]-2-naphtalènesulfonate de disodium (dit également rouge Allura AC), le 4-diméthylaminoazobenzène (dit également jaune de méthyle), le 4-(2-carboxyphénylazo)-N,N-dipropylaniline (dit également « Propyl red » selon la terminologie anglaise), le chlorure de 3-(diéthylamino)-7-{(E)-[4-(diméthylamino)phényl]diazényl}-5-phénylphénazin-5-ium (dit également « Vert Janus B »), le N,N-diméthyl-4,4’-azodianiline, le N-éthyl-1-((4-phényldiazényl)phényl)diazényl)naphtalèn-2-amine (dit également « Rouge Soudan 7B »), l’amarante, le dihydrochlorure de 4-[[3-[(2,4-diaminophényl)diazényl]phényl]diazényl]benzène-1,3-diamine (dit également « brun de Bismarck Y »), le 4-hydroxy-3-[(4-sulfo-1-naphtalényl)azo]-1-naphtalènesulfonate de disodium (dit également « Chromotrope FB »), l’acide benzidinediazo-bis-1-naphtylamine-4-sulfonique (dit également « Rouge Congo »), le 2,2′-[4-(4-Aminophénylazo)phénylimino]diéthanol (dit également « Disperse Black 9 » selon la terminologie anglaise), le 2,2'-[[4-[(4-nitrophényl)azo]phényl]imino]biséthanol (dit également « Disperse Red 19 » selon la terminologie anglaise), le (4Z)-4-[(1-hydroxynaphthalén-2-yl- hydrazinylidène]-7-nitro-3-oxo Y-naphtalène-1-sulfonate de sodium (dit également « noir ériochrome T »), le 4’-(4-(diéthylamino)phénylazo)acétophénone, le 4-[(E)-(4-nitrophényl)diazényl]-N-phénylaniline (dit également « Disperse Orange 1 »), l’hélianthine (dit également méthylorange), la 4-(4-nitrophénylazo)aniline (dit également « Disperse Orange 3 »), le 4-[4-(phénylazo)-1-naphthylazo]phénol (dit également « Disperse Orange 13 »), le 3-[N-éthyl-4-(4-nitrophénylazo)phénylamino]propionitrile (dit également « Disperse Orange 25 »), le 4-amino-5-hydroxy-3-(4-nitrophénylazo)-6-(phénylazo)naphtalène-2,7-disulfonate de sodium (dit également « Bleu noir naphtol »), le (2,2-diméthyl-1,3-dihydropérimidin-6-yl)-(4-phénylazo-1-naphthyl)diazène (dit également « Sudan Black B » selon la terminologie anglaise), le 6-hydroxy-5-[(4-sulfonatophényl)azo]naphtalène-2-sulfonate de disodium (dit également «jaune orangé S ») , la tartrazine, le bleu Evans, le 4-[4-(phénylazo)phénylazo]-o-crésol (dit également «Disperse Yellow 7 » selon la terminologie anglaise), le 4’-nitro-4-diméthylaminoazobenzène.
A titre d’exemples de composés triarylméthanes, il peut être fait mention du bleu d’aniline diammonium, du bleu de bromophénol, le violet de m-crésol, le rouge de crésol, le violet de gentiane (dit également « Crystal Violet » en terminologie anglaise), le rouge de chlorophénol, le sel de sodium de l’hydroxyde de (4-(α-(p-(diéthylamino)phényl)-2,4-disulfobenzylidène)-2,5-cyclohexadiène-1-ylidène)diéthylammonium (dit également « Patent blue V sodium salt »), le bleu de méthyle, l’acide rosolique, le violet de pyrocatéchol, le vert brillant BS, la base pararosaniline, la fuchsine, le bleu de thymol, le 4-(diméthylamino)-α-[4-(diméthylamino)phényl]-α-phényl-benzèneméthanol.
A titre d’exemples de composés xanthéniques, il peut être fait mention du chlorure de [9-(2-carboxyphényl)-6-diéthylamino-3-xanthénylidène]-diéthylammonium (dit également « Rhodamine 610 »), la rhodamine 6G éventuellement sous forme de sel perchlorate, la rhodamine B, la sulforhodamine 101 hydratée, la fluorescéinamine (en particulier Isomère I), le chlorure de rhodamine 110.
A titre d’exemples de composés indigoïques, il peut être fait mention de l’indigo.
A titre d’exemples de complexes métalliques, il peut être fait mention du 5-nitroso-6-oxidonaphthalene-2-sulfonate trisodique complexé par du fer (III) (dit également « Naphtol Green B »).
A titre d’exemples de composés comprenant au moins un groupe stilbène, il peut être fait mention du colorant connu sous la terminologie anglaise « Fluorescent Brightener 28 ».
A titre d’exemples de composés coumariniques, il peut être fait mention de la 7-amino-4-(trifluorométhyl)coumarine, la 7-amino-4-méthylcoumarine, la 3-(2-N-Méthylbenzimidazolyl)-7-N,N-diéthylaminocoumarine (dit également « Coumarin 30 »), la 2,3,6,7-tétrahydro-10-(3-pyridyl)-1H,5H,11H-[1]benzopyrano[6,7,8-ij]quinolizin-11-one (dit également « Coumarin 510 »), la 3-(2-Benzothiazolyl)-7-(diethylamino)coumarine (dit également « Coumarin 6 »).
A titre d’exemples de composés comprenant un groupe cyanine, il peut être fait mention du vert d’indocyanine, du perchlorate de 5,5′-dichloro-11-diphénylamino-3,3′-diéthyl-10,12-éthylènethiatricarbocyanine (dit également IR140).
A titre d’exemples de composés comprenant un groupe phtalocyanine, il peut être fait mention du chlorure de phtalocyanine de fer (III), d’acide phtalocyanine-4,4’,4’’,4’’’-tétrasulfonique de fer (III), du 1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25-hexadécafluoro-29H,31H-phtalocyanine.
Les systèmes de détection conformes à l’invention peuvent être préparés par un procédé comprenant une étape de dépôt de chacun des indicateurs de détection sur le support en projetant une encre comprenant l’indicateur de détection sur le support, ce qui signifie en d’autres termes, que le procédé comprend autant d’étapes de dépôt mentionnées ci-dessus que d’indicateurs de détection, étant entendu que chacun des indicateurs de détection est déposé de sorte à ne pas se mélanger avec le ou les autres indicateurs de détection. Encore autrement dit, le procédé comprend, pour chacun des indicateurs de détection, une étape distincte de dépôt sur le support en projetant une encre comprenant l’indicateur de détection concerné.
Pour ce faire, chacun des indicateurs de détection peut être déposé selon un masque de dépôt spécifique, chacun des masques de dépôt étant conçu de sorte à ce que les points déposés de chacun des indicateurs de détection ne se recoupent pas avec ceux du ou des autres indicateurs de détection.
Concernant les techniques de dépôt envisageables, chaque étape distincte de dépôt peut être réalisée par une technique de dépôt permettant un dépôt localisé et, plus spécifiquement, par une technique de dépôt choisie parmi l’impression par jet d’encre, la sérigraphie, l’impression offset, l’héliographie ou la flexographie.
Avantageusement, les points présentent un diamètre extrêmement fin par rapport à la distance d’observation du motif imprimé résultant du dépôt des différents indicateurs de détection.
L’encre utilisée comprend, classiquement, l’indicateur de détection placé en solution dans au moins un solvant permettant la solubilisation de l’indicateur de détection (par exemple, un solvant alcoolique ou un solvant sulfoxyde selon la nature de l’indicateur de détection) puis son dépôt (par exemple, par impression, sérigraphie). Avantageusement, le solvant doit présenter un point d’ébullition suffisamment bas pour ne pas nécessiter de chauffage pour être éliminé. Par ailleurs, l’encre peut comprendre un ou plusieurs additifs, tels que des agents épaississants, des liants polymériques.
Lorsque l’indicateur de détection est un indicateur coloré, la concentration en indicateur coloré peut être ajustée selon deux cas d’observation à l’œil nu :
-1ercas : L’impression de l’indicateur coloré est coloré. La concentration en indicateur coloré en solution est ajustée de façon à ce que le rendu de couleur initial après l’impression ou de façon à ce que le rendu de couleur après exposition à un composé chimique soit suffisamment saturé ;
-2èmecas : L’impression de l’indicateur coloré est très peu colorée car la couleur apparaît après exposition à un composé chimique. La concentration en indicateur coloré en solution est ajustée de façon à ce que le rendu de couleur après exposition à un composé chimique soit suffisamment saturé.
La concentration en indicateur coloré dans l’encre pour une impression par jet d’encre peut être, en général, supérieure à 10 mmol/L, de préférence autour de 100 mmol/L.
A titre d’exemple, la illustre schématiquement, pour le dépôt de 3 indicateurs colorés distincts, trois masques de dépôt (références respectives, 3, 5 et 7) et le support ainsi revêtu comprenant un ensemble de points distincts pour chacun des indicateurs colorés (référence 9).
Enfin, l’invention a trait également à un procédé de détection de la présence ou de l’absence d’au moins un composé chimique comprenant les étapes suivantes :
-une étape de mise en contact du ou des milieux, dont on veut détecter la présence ou l’absence du ou desdits composés chimiques avec le système de détection tel que défini ci-dessus ;
-une étape de déduction, en fonction du ou des éventuels signaux de transformation de tout ou partie des indicateurs de détection (par exemple, des virages chromatiques, lorsque le ou indicateurs de détection sont des indicateurs colorés ou un changement de fluorescence lors le ou les indicateurs de détection sont des indicateurs de fluorescence), de la présence ou de l’absence du ou desdits composés.
Cette étape de mise en contact peut consister à déposer en surface du système de détection une ou plusieurs gouttes distinctes de chaque milieu dont on veut analyser l’absence ou la présence d’un ou plusieurs composés chimiques.
Il s’entend que le système de détection devant être utilisé dans le cadre du procédé susmentionné doit être apte à détecter le ou les composés chimiques, dont on veut déterminer l’absence ou la présence.
Entre l’étape de mise en contact et l’étape de déduction, il peut être prévu un temps d’attente pour que, le cas échéant, le ou les signaux (tels que des virages chromatiques) puissent avoir lieu.
Concernant l’étape de déduction, lorsque les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés, l’opérateur pourra se baser sur une échelle colorimétrique associée au système de détection, qui définira, pour tous les composés chimiques susceptibles d’être détectés par le système, le virage chromatique correspondant, cette échelle colorimétrique pouvant être déterminée, par des essais préalables, pour chacun des systèmes et les composés chimiques destinés à être détectés par lesdits systèmes. La déduction pourra se faire à l’œil nu ou, si nécessaire,viades moyens opto-électroniques.
Les composés susceptibles d’être détectés par le procédé de l’invention peuvent être des composés toxiques de guerre ; des composés toxiques industriels chimiques (connus sous la dénomination TIC) ; des vésicants ; des pesticides et des composés arséniés et, plus particulièrement, des composés organophosphorés.
L’invention a enfin également trait à un kit de détection colorimétrique utilisable pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques comprenant les éléments suivants :
-un système de détection conforme à l’invention et tel que défini ci-dessus et dans lequel les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés ; et
-une échelle colorimétrique permettant de faire la correspondance entre le virage chromatique observé et le ou les composés chimiques détectés.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront mieux à la lecture du complément de description qui suit, lequel se rapporte à un exemple de préparation d’un système de détection conforme à l’invention.
Bien entendu, l’exemple qui suit n’est donné qu’à titre d’illustration de l’objet de l’invention et ne constitue en aucun cas une limitation de cet objet.
, déjà commentée, représente trois exemples de virage chromatique pour un système de détection conforme à l’invention revêtu de trois indicateurs colorés distincts.
, déjà commentée, illustre schématiquement, pour le dépôt de 3 indicateurs colorés distincts, trois masques de dépôt et le support ainsi revêtu comprenant un ensemble de points distincts pour chacun des indicateurs colorés.
représente une photographie du support ainsi imprimé conformément à l’exemple de réalisation défini ci-dessous.
représente un agrandissement sous binoculaire du support imprimé conformément à l’exemple de réalisation défini ci-dessous.
représente le support imprimé 30 secondes après le dépôt de 12 composés chimiques distincts.
représente le même support imprimé 5 minutes après le dépôt des 12 composés chimiques distincts.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
L’exemple ci-dessous illustre la réalisation d’un système de détection conforme à l’invention comprenant un substrat en papier revêtu de trois indicateurs colorés, plus spécifiquement du violet gentiane (« Crystal Violet » en terminologie anglaise), du rouge Congo et du Disperse Black 9.
Pour ce faire, trois encres distinctes sont préparées :
-une encre comprenant du violet gentiane à hauteur de 100 mM dans du diméthylsulfoxyde (DMSO) ;
-une encre comprenant du rouge Congo à hauteur de 100 mM dans du DMSO ;
-une encre comprenant du Disperse Black 9 à hauteur de 100 mM dans du DMSO.
Chacune desdites encres est imprimée selon un masque de dépôt, de sorte à ce que les points d’impression de chacune desdites encres ne se mélangent pas avec les points d’impression de la ou des autres encres. Plus spécifiquement, chacune desdites encres est imprimée avec une imprimante Dimatix avec un pas d’impression de 150 µm entre chaque point d’impression
Le résultat de cette impression est représenté sur la représentant une photographie du support ainsi imprimé (150 µm indiquant le pas d’impression et 1+2+3 indiquant le dépôt des 3 encres susmentionnées) et sur la avec un agrandissement sous binoculaire, les points d’impression du violet gentiane étant bleus, du rouge Congo étant rouges et du Disperse Black 9 étant jaunes, le rendu visuel global étant rose.
Sur le support ainsi revêtu sont déposés, conformément à ce qui est représenté sur la après 30 secondes de dépôt, les gouttes de composés chimiques suivants : décane (référence 11), 2-butanone (référence 13), diméthyléther de polyéthylèneglycol (dit PEG-DME, référence 15), 1,4-butanediol (dit « 4,5-Butandiol », référence 17), 1-dodécanethiol (référence 19), diméthylformamide (DMF) (référence 21), diméthylsulfoxyde DMSO (référence 23), méthylphosphonate de diméthyle DMMP (référence 25), diphénylchlorophosphate DPCP (référence 27), acide propionique (dit « Propionic acid », référence 29), triéthylamine TEA (référence 31) et ammoniaque 5% NH4OH (référence 33).
Pour analyser les éventuelles détections, le substrat est scanné avant le dépôt des douze composés chimiques (ledit scan servant ainsi de témoin) puis 30 secondes après le dépôt puis 5 minutes après le dépôt.
Cinq minutes après le dépôt, comme il ressort de la , on peut observer un virage chromatique uniquement pour le DPCP et ce avec les trois indicateurs colorés imprimés sur le support, le violet gentiane présentant un virage chromatique vers l’incolore, le rouge Congo un virage chromatique vers le bleu très foncé et le Disperse Black 9 vers le violet rose.

Claims (13)

  1. Système de détection utilisable pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques comprenant un support (1) recouvert, en tout ou partie, par des indicateurs de détection distincts aptes à détecter la présence dudit composé chimique ou desdits composés chimiques, caractérisé en ce que chacun desdits indicateurs de détection est réparti sur le support sous forme d’un ensemble de points, lesdits points de chacun desdits indicateurs de détection étant disposés sur le support sans recoupement avec les points du ou des autres indicateurs de détection.
  2. Système de détection selon la revendication 1, dans lequel le support (1) est un support poreux.
  3. Système de détection selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le support (1) est un support intissé ou tissé.
  4. Système de détection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (1) comprend des fibres naturelles, des fibres polymériques synthétiques des fibres de verre ou des mélanges de celles-ci.
  5. Système de détection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés.
  6. Système de détection selon la revendication 5, dans lequel les indicateurs colorés sont choisis parmi les composés anthraquinoniques, les composés azoïques, les composés triarylméthanes, les composés xanthéniques, les composés indigoïques, les complexes métalliques, des composés comprenant au moins un groupe stilbène, les composés coumariniques, les composés comprenant au moins un groupe cyanine, les composés comprenant au moins un groupe phtalocyanine, les composés comprenant au moins un groupe porphyrine, les composés comprenant au moins un groupe hydrazone.
  7. Procédé de préparation d’un système de détection tel que défini selon la revendication 1, comprenant, pour chacun des indicateurs de détection, une étape distincte de dépôt sur le support en projetant une encre comprenant l’indicateur de détection concerné.
  8. Procédé de préparation selon la revendication 7, dans lequel chacun des indicateurs de détection est déposé selon un masque de dépôt spécifique, chacun des masques de dépôt étant conçu de sorte à ce que les points déposés de chacun des indicateurs de détection ne se recoupent pas avec ceux du ou des autres indicateurs de détection.
  9. Procédé de préparation selon la revendication 7 ou 8, dans lequel chaque étape distincte de dépôt est réalisée par une technique de dépôt permettant un dépôt localisé.
  10. Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel chaque étape distincte de dépôt est réalisée par une technique de dépôt choisie parmi l’impression par jet d’encre, la sérigraphie, l’impression offset, l’héliographie ou la flexographie.
  11. Procédé de détection de la présence ou de l’absence d’au moins un composé chimique comprenant les étapes suivantes :
    -une étape de mise en contact du ou des milieux, dont on veut détecter la présence ou l’absence du ou desdits composés chimiques avec le système de détection tel que défini selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 ;
    -une étape de déduction, en fonction du ou des éventuels signaux de transformation de tout ou partie des indicateurs de détection, de la présence ou de l’absence du ou desdits composés.
  12. Procédé selon la revendication 11, qui est un procédé de détection de la présence ou de l’absence d’au moins un composé chimique choisi parmi les composés toxiques de guerre, les composés toxiques industriels, les pesticides, les vésicants, les composés arséniés.
  13. Kit de détection colorimétrique utilisable pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques comprenant les éléments suivants :
    -un système de détection tel que défini ci-dessus selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 et dans lequel les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés ; et
    -une échelle colorimétrique permettant de faire la correspondance entre le virage chromatique observé et le ou les composés chimiques détectés.
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CAS, no. 50782-69-9

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