ITTO20060213A1 - Apparato per la determinazione del contenuto di etanolo in sostanze liquide o aeriformi e relativo procedimento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Apparato per la determinazione del contenuto di etanolo in sostanze liquide o aeriformi e relativo procedimento" ,

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce a tecniche per la determinazione del contenuto di etanolo in liquidi o aeriformi.

L'invenzione è stata sviluppata portando particolare attenzione alla possibile applicazione della stessa alla determinazione del contenuto di etanolo nel vino o in bevande alcoliche.

Per semplicità di illustrazione, nel seguito della presente descrizione si farà pressoché costante riferimento a tale possibile campo di applicazione. Si apprezzerà per altro che la portata dell'invenzione è affatto generale e dunque non limitata a tale specifico contesto applicativo.

A titolo di premessa generale alla descrizione della tecnica nota, dei problemi posti alla base dell'invenzione della soluzione qui proposta appare utile riassumere alcune caratteristiche essenziali dell'ambito tecnico in cui l'invenzione si inserisce.

Descrizione della tecnica nota

Il crescente sviluppo e l'elevata qualità dei prodotti dell'industria alimentare negli ultimi anni hanno determinato una crescente domanda di dispositivi sensori capaci di assicurare analisi rapide e a basso costo. La determinazione del contenuto di etanolo in un simile contesto è estremamente importante in quanto l'etanolo è presente in molti campi dell'industria alimentare, sia come prodotto desiderato e sia anche come prodotto indesiderato. Il monitoraggio dell'alcool etilico è fondamentale per l'industria delle bevande poiché influisce sulla qualità delle bevande alcoliche quali il vino, la birra e i liquori, essendo il prodotto principale della fermentazione alcolica. L'etanolo riveste grande importanza anche per alcune preparazioni alimentari, soprattutto per quanto riguarda il confezionamento dei prodotti da forno, nei quali viene aggiunto spesso come agente conservante in virtù delle sue proprietà antibatteriche e della sua capacità di limitare lo sviluppo di muffe.

I metodi noti per la valutazione dell'etanolo sono essenzialmente metodi cromatografici, quali gas cromatografia o cromatografia liquida ad alta efficienza, e talvolta richiedono distillazione e successive misure di densità ed indice di rifrazione. Tali metodi richiedono personale specializzato, talvolta, un pretrattamento dei campioni da analizzare e devono essere eseguiti in laboratori professionali con strumentazioni costose. Simili metodi sono perciò incompatibili con le crescenti necessità di misure sul campo e automazione dell'industria alimentare, poiché non permettono un monitoraggio continuo durante i processi industriali e sono ben poco utili per analisi rapide di routine.

Gli aspetti appena citati sono estremamente importanti nell'industria vinicola. I produttori vinicoli infatti necessitano di monitorare il contenuto di etanolo nel mosto durante tutto il processo di fermentazione alcolica così come nel prodotto finale. Al giorno d'oggi i dispositivi capaci di assolvere tale funzione sono alcuni tipi di biosensori basati su enzimi, alcol ossidasi e alcol deidrogenasi, oppure su microrganismi. Tuttavia i biosensori mostrano inconvenienti legati alla bassa stabilità ed ai ridotti tempi di vita degli enzimi o dei microrganismi immobilizzati; inoltre in alcuni casi presentano anche una bassa selettività .

Per la determinazione di contenuti di specie chimiche in liquidi o vapori, è anche noto dalla domanda di brevetto di L. De Stefano, Moretti, I. Rendina, A.M. Rossi, del 3 giugno 2002 n. RM20022A000310 utilizzare un sensore a stato solido, che sfrutta un materiale poroso per rilevare concentrazioni di sostanze in liquidi e vapori. Tale sensore comprende una microcavità in silicio poroso di tipo interierenziale, che viene posta in una cella insieme a una provetta contenente il liquido o vapore da misurare. I vapori, o i vapori generati dal liquido, da misurare riempiono i pori della microcavità, sostituendo l'aria precedentemente presente e condensano all'interno di tali pori, mutando le proprietà ottiche della microcavità. Ciò viene rivelato tramite un apparato di rilevamento ottico che comprende una sorgente di luce e un fotorivelatore per raccogliere la luce riflessa o trasmessa dalla cavità. Viene quindi esaminato lo spostamento dello spettro ottico di risonanza causato dall'ingresso del vapore nei pori del materiale poroso. Un simile sistema presenta però l'inconveniente di un rapido invecchiamento del sensore in condizioni di uso dovuto all'ossidazione del silicio poroso, che determina una scarsa riproducibilità delle misure. Questo tipo di inconveniente è particolarmente penalizzante nelle applicazioni industriali che richiedono la rilevazione del contenuto di etanolo.

Scopi e sintesi dell'invenzione

La presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire un apparato per la determinazione del contenuto di etanolo che presenti buone caratteristiche di riproducibilità e selettività verso 1'etanolo, nonché efficacemente applicabile in campo industriale.

Secondo la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto grazie a quanto indicato in modo specifico nelle rivendicazioni che seguono, e in particolare, a un apparato per la determinazione del contenuto di etanolo in sostanze liquidi o aeriformi, detto apparato comprendendo un elemento sensibile comprendente una microcavità ottica risonante comprendente strati di materiale poroso suscettibili di ricevere in propri pori dei vapori di dette sostanze liquide o aeriformi, laddove detto materiale poroso comprende ossido di silicio poroso. Inoltre, secondo un ulteriore aspetto di particolare rilevanza dell'invenzione, l'apparato comprende un modulo di misura includente mezzi per emettere una radiazione ottica verso detto elemento sensibile; e mezzi per rilevare detta radiazione ottica successivamente a un interazione con detto elemento sensibile, detti mezzi per rilevare essendo associati a corrispondenti mezzi di elaborazione suscettibili di identificare caratteristiche spettrali di detta radiazione ottica determinate dall'interazione con detto elemento sensibile. Tali mezzi di elaborazione sono configurati per identificare dette caratteristiche spettrali successivamente all'instaurarsi di una fase di evaporazione di dette sostanze dai pori di detto ossido di silicio poroso.

In particolare, si apprezzerà che la presente invenzione è prospettabile tanto in termini di apparato quanto in termini di procedimento.

Breve descrizione dei disegni annessi

L'invenzione sarà ora descritta, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, nei quali:

la figura 1 rappresenta uno schema di principio di una microcavità atta a essere impiegata nell'apparato secondo l'invenzione;

la figura 2 rappresenta uno schema di principio dell'apparato secondo l'invenzione;

le figure 3, 4, 5, 6 e 8 rappresentano diagrammi illustrativi del funzionamento dell'apparato secondo l'invenzione;

- la figura 7 rappresenta una forma realizzativa preferita di una cella compresa nell'apparato di figura 2.

Descrizione particolareggiata di esempi di attuazione dell'invenzione

L'apparato per la determinazione del contenuto di etanolo proposto è basato sostanzialmente sull'adozione di una microcavità ottica comprendente uno strato attivo di ossido di silicio poroso. Secondo un aspetto principale dell'invenzione, il rilevamento tramite tale microcavità di ossido di silicio poroso comprende una misura operata durante il processo di evaporazione dell'etanolo dall'interno dei pori nel materiale poroso. Ciò permette di ottenere, come verrà meglio illustrato nel seguito, un'elevata selettività verso l'etanolo, e una elevata frequenza delle misure, mentre l'adozione di ossido di silicio poroso, di per sé, comporta anche una elevata resistenza all'invecchiamento.

In figura 1 è rappresentato un elemento sensibile, indicato complessivamente con il riferimento 10, il quale comprende una microcavità 13 di tipo Fabry Perot λ/2, che è compresa tra due riflettori di Bragg (DBR), rispettivamente un riflettore di Bragg superiore 11 e un riflettore di Bragg inferiore 12. Tale elemento sensibile 10 viene prodotto attraverso attacco elettrochimico di un wafer di silicio cristallino drogato boro con orientazione <100> (resistività di 5/15 mQ cm). La soluzione di attacco acido impiegata è una miscela di acido fluoridrico (50% in acqua) e alcol etilico (>99.9%) con un rapporto di 1:1. I riflettori 11 e 12 sono realizzati attraverso cataste di strati, in numero di 11 strati per il riflettore superiore 11 e di 9 strati per il riflettore inferiore 12, nelle quali si alternano due strati di porosità differente, indicati con Ila e llb, e perciò di differente indice di rifrazione. Le densità di corrente impiegate nell'attacco elettrochimico sono di 550 mA/cm<2>per lo strato ad alta porosità Ila e di 200 mA/cm<2>per lo strato a bassa porosità llb. L'elemento sensibile 10 è quindi progettato in modo da operare nel campo del vicino infrarosso con il modo di cavità centrato intorno a una lunghezza d'onda di 1500 nanometri. Lo spessore dello strato ad alta porosità Ila è indicativamente di 341 nanometri e il suo indice di rifrazione ni è di 1.101, mentre per quanto concerne lo strato a bassa porosità llb il suo spessore è di 267 nanometri e il suo indice di rifrazione N2 è di 1.406. Naturalmente, è possibile progettare la cavità anche per operare ad altre lunghezze d'onda, ad esempio nel visibile, variando gli spessori e gli indici di rifrazione degli strati.

Successivamente alla creazione della struttura porosa tramite attacco elettrochimico, l'elemento sensibile 10 viene ossidato in un forno tramite i seguenti passi:

- un passo di preossidazione a 400°C per un'ora in flusso di ossigeno, 2 litri/minuto;

- un passo di incremento di temperatura lungo una rampa lineare da 400°C a 850°C in flusso di azoto, 1 litro/minuto;

- un passo di ossidazione a 850°C per 30 minuti in flusso di ossigeno, 5 litri/minuto;

- un passo di decremento della temperatura lungo una rampa lineare da 850°C a 300°C, in flusso di azoto, 1 litro/minuto.

In figura 2 è rappresentato schematicamente l'apparato di rilevazione del contenuto di etanolo, indicato complessivamente con il riferimento 20, il quale comprende una sorgente di radiazione ottica 21 che è sostanzialmente una sorgente di radiazione ottica nel campo infrarosso e un rilevatore di radiazione infrarossa 22. La sorgente 21 e il rilevatore 22 sono associati a mezzi 40 di elaborazione dei dati ottici. Tali mezzi di elaborazione dei dati ottici 40 elaborano un segnale in uscita dal rilevatore 22, ma possono, al tempo stesso, pilotare la sorgente di radiazione 21. In particolare la sorgente di radiazione 21, il rilevatore 22 e i mezzi di elaborazione dei dati ottici 40 possono essere realizzati preferibilmente tramite un unico dispositivo, cioè uno spettrometro infrarosso, in particolare uno spettrometro infrarosso a trasformata di Fourier (FTIR) eguipaggiato con una interfaccia a fibre ottiche 23 per inviare e raccogliere la radiazione sull'elemento sensibile 10. Il funzionamento di uno spettrometro FTIR è di per sé noto e non verrà gui illustrato. Le fibre ottiche 23 operano in connessione con rispettive lenti di collimazione 25, le quali inviano la radiazione sulla superficie dell'elemento sensibile 10 con un angolo di 10° rispetto alla normale alla superficie di tale elemento 10.

Nel seguito verranno illustrate delle modalità di funzionamento dell'apparato per la determinazione del contenuto di etanolo descritto con riferimento alle figure 1 e 2. In generale l'elemento sensibile 10 viene inserito all'interno di una cella 30 unitamente a quantitativo di vino, in particolare negli esempi che vengono qui illustrati, 2 mi di vino inseriti in un apposito contenitore o provetta 24. L'elemento sensibile 10 e il contenitore 24 del vino vengono mantenuti, tramite rispettivi riscaldatori 26 e 27 di tipo Peltier, a una temperatura fissata di 35° per eseguire le prove che verranno illustrate nel seguito.

Nei diagrammi mostrati in seguito si farà riferimento a campioni di vino, in particolare a otto campioni con grado alcolico di 12.3, 12.34, 12.35, 12.86, 12.87, 13.38 e 13.8.

In figura 3 è mostrato un diagramma che rappresenta uno spostamento, o shift, del massimo del modo di cavità dell'elemento 10, come stimolato attraverso lo spettrometro FTIR costituito dalla sorgente 21, il rilevatore 22 e i mezzi di elaborazione 40, in funzione del grado alcolico. I punti rappresentati su tale diagramma sono ottenuti con differenti soluzioni standard di riferimento che contengono etanolo puro e acqua, nonché con i campioni di vino. Il diagramma di figura 3 presenta un ingrandimento ZI dei campioni nel campo fra il 9% e il 16% di grado alcolico. Lo spostamento in questo caso è investigato nella modalità in condensazione: la posizione del massimo del modo di cavità viene misurata dopo che il sistema vino/elemento sensibile 10 in ossido di silicio poroso nella cella 30 ha raggiunto l'equilibrio, sottraendo tale valore di posizione alla posizione che tale massimo del modo di cavità presentava prima di inserire i campioni di vino o le soluzioni standard all'interno della cella.

Come si può notare, lo spostamento del massimo del modo di cavità per le soluzioni standard cresce linearmente con il crescere del grado alcolico, mentre si può osservare un comportamento casuale per i campioni di vino.

La Richiedente ha osservato, inoltre, come, dopo aver rimosso i campioni di vino dalla cella 30, lo svuotamento della microcavità 13 segua un comportamento in due fasi: una prima fase rapida, dove lo spostamento ad alte frequenze del modo di cavità si avvicina alla posizione iniziale senza raggiungerla (mantenendo la differenza di circa 2 nanometri) , una seconda fase più lenta, che richiede parecchi minuti, nella quale il massimo del modo di cavità riguadagna la sua posizione originale. Di converso, in presenza delle soluzioni standard, lo spostamento segue un'unica fase e riguadagna rapidamente la posizione originale.

Lo spostamento casuale nel caso dei campioni di vini viene dunque interpretato tenendo in conto la composizione dei vini, nella quale esistono diversi composti di tipo volatile che contribuiscono allo spostamento totale del modo di cavità. Inoltre, questi composti volatili si ritengono essere responsabili del comportamento in due fasi dei vini in quanto essi possono interagire rispetto all'etanolo in maniera più forte con la superficie ossidata e perciò incrementare il tempo necessario allo svuotamento.

Ciò è verificato studiando la dinamica della fase di evaporazione, tramite l'impiego di soluzioni di etanolo al 20% in acqua EW, di acido acetico all'1% in acqua AW e di acqua W. In figura 4 è mostrato il monitoraggio operato durante la fase di evaporazione delle soluzioni dai pori dell'elemento sensibile 10, registrando gli spettri FTIR ogni 0.2 secondi. Si sceglie l'acido acetico come rappresentativo dell'intero complesso di composti volatili, poiché con l'etanolo esso è il componente maggiore della fase di vapore dei vini. Le due concentrazioni del 20% e 1% vengono scelte poiché possono rappresentare approssimativamente i valori più elevati di tali composti nei vini.

Le curve rappresentate in figura 4 mostrano chiaramente che il massimo del modo di cavità ritorna alla sua posizione originale in un tempo più breve per 1'etanolo rispetto a quanto avviene per l'acido acetico, così supportando l'assunzione precedentemente mossa al riguardo del comportamento in due fasi. Sulla base di tale risultato, la Richiedente ha dedotto che è possibile limitare considerevolmente il contributo dell'acido acetico e quindi lo spostamento casuale del massimo del modo di cavità, operando la misura nella fase di evaporazione dell'etanolo dai pori dell'elemento sensibile 10. Il procedimento di misura comprende quindi di porre il vino nella cella assieme all'elemento sensibile 10, aspettare il raggiungimento dell'equilibrio, quindi misurare dapprima la posizione del massimo all'equilibrio. Successivamente il vino viene rimosso dalla cella e si misura la posizione del massimo dopo un tempo prefissato, nelle prove qui descritte pari a un minuto, dall'istante di rimozione del vino dalla cella, un tempo cioè che è stimato sufficiente per la completa evaporazione dell'etanolo . Lo spostamento del massimo del modo di cavità viene dunque valutato fra la condizione all'equilibrio (pori dell'elemento sensibile 10 riempiti di vapori di vino) e la condizione di evaporazione (1'etanolo è evaporato completamente dai pori dell'elemento sensibile 10). I dati corrispondenti al procedimento di misura in fase di evaporazione appena descritto sono riportati in figura 5, in particolare in un ingrandimento Z2 fra il 9 e il 16% di contenuto alcolico dal quale si può notare che nella fase di evaporazione lo spostamento dei vini segue lo stesso comportamento lineare delle soluzioni standard di riferimento; l'unica differenza che si evidenzia è il più basso spostamento complessivo per i vini, che può essere spiegato considerando le proprietà fisiche differenti dei due liquidi (vino e soluzioni standard), quali la tensione superficiale, la viscosità e la densità.

In figura 6 è rappresentato un diagramma che paragona i risultati ottenuti rispettivamente tramite la misura in condensazione di figura 3 (cerchi) e la misura in evaporazione di figura 5 (triangoli), riportando in un quadrante i risultati relativi ai vini e nell'altro i risultati relativi alle soluzioni standard. Tale paragone mostra che il metodo in evaporazione migliora in maniera notevole le possibilità di determinare il grado alcolico dei vini e inoltre che l'incremento lineare dello spostamento del massimo per i vini nella fase di evaporazione presenta all'incirca la medesima pendenza di quella delle soluzioni standard. Ciò indica che il contributo di parecchi componenti volatili, e probabilmente non del solo acido acetico, allo spostamento del massimo viene in grande misura eliminato operando in evaporazione, permettendo di misurare selettivamente la quantità di etanolo.

Per quanto attiene ancora il procedimento di misura, in generale, è poi possibile una volta ottenute un certo numero di misure di spostamento del massimo del modo di cavità ed essendo noto tramite altro metodo di determinazione, ad esempio un metodo ufficialmente previsto dalla legislazione vigente, il loro grado alcolico, ricavare tramite interpolazione un andamento lineare e quindi un'equazione lineare che permette di stimare il contenuto alcolico dei vini incognito solamente sulla base dello spostamento del massimo del modo di cavità misurato tramite l'apparato secondo l'invenzione.

In figura 7 è dettagliata una possibile forma realizzativa della cella 30. Tale cella 30 comprende un semicorpo inferiore 31 e un semicorpo superiore 32, atti a essere uniti tramite opportune viti qui non mostrate. Il semicorpo inferiore 31 comprende una apertura circolare passante 33 che è chiusa per mezzo di una finestra ottica atta a permettere il passaggio della radiazione infrarossa. Intorno ahi'apertura circolare passante 33 è ricavato un alloggiamento 34 anulare concentrico nel quale si inserisce il contenitore 24 del vino, anch'esso di forma anulare concentrica e complementare a quella dell'alloggiamento 34. Il contenitore 24 è chiuso nell'alloggiamento 34 per mezzo di un apposito sportellino 28. Anche il riscaldatore Peltier 27 è conseguentemente foggiato in forma anulare circolare, in modo da poter permettere di applicarlo al di sotto della cella 30, lasciando il passaggio per la radiazione di misura. Il semicorpo superiore 32 comprende una apertura quadrata 35 nella quale si può inserire un riscaldatore Peltier 26 di forma quadrata. La microcavità 10 viene poi incollata tramite una pasta termica sulla faccia inferiore di detto riscaldatore Peltier 26, in modo da ricevere la radiazione proveniente dall'apertura 33 e inoltre, ricevere direttamente i vapori dal contenitore 24, sul quale si affaccia. Tale ultimo accorgimento è particolarmente efficace a rendere rapida la misura, abbassando sensibilmente la velocità nel raggiungimento dell'equilibrio.

In figura 8 è riportato un diagramma che rappresenta lo spostamento del massimo del modo di cavità in funzione della percentuale di etanolo in acqua per una cavità in silicio poroso secondo l'arte nota (simboli quadrati) e una cavità in ossido di silicio (simboli tondi) secondo l'invenzione. Come si può notare, l'adozione di ossido di silicio non solo migliora la ripetibilità, ma determina valori di spostamento notevolmente più elevati, garantendo una maggiore sensibilità.

In definitiva, l'apparato e procedimento secondo l' invenzione permettono di determinare il grado alcolico, cioè il contenuto di etanolo all'interno di liquidi e aeriformi, in particolare vini, birre e liquori con una buona approssimazione e possono essere estremamente utili per analisi rapide di routine .

L'apparato e procedimento proposti presentano vantaggiosamente una elevata selettività nei confronti dell'etanolo, nonché una elevata stabilità, non essendo afflitti da problemi di invecchiamento in virtù dell'impiego di ossido di silicio poroso per la realizzazione dell'elemento sensibile .

Inoltre, l'impiego dell'ossido di silicio poroso, rispetto al silicio poroso comporta un notevole vantaggio favorendo, nelle condizioni di misura adottate per il sensore qui descritto, l'interazione con l'etanolo anche a basse concentrazioni (da 1% al 20%). Questa caratteristica in associazione all'adozione del procedimento in evaporazione permette di rilevare efficacemente le concentrazioni di etanolo per i vini.

Vantaggiosamente l'adozione della procedura in evaporazione, rispetto ai dispositivi che operano in condensazione, permette una più rapida ripetizione della misura, in quanto i procedimenti di condensazione impiegano diverse ore a ripristinare le condizioni iniziali di cavità, mentre procedendo per evaporazione non è necessario ripristinare le condizioni a vuoto di vapori del vino della cavità e si può operare con cadenza di minuti, cioè dopo che sia trascorso il solo tempo che è ragionevole attendere per l'evaporazione dell'etanolo dai pori.

Naturalmente, è sempre necessario attendere il tempo utile a ottenere l'equilibrio nella cella fra la cavità e il nuovo campione, onde ottenere la misurazione all'equilibrio.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variate rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione.

In tale prospettiva, si rammenta ancora una volta il fatto che, anche se per semplicità di illustrazione della presente descrizione si è fatto pressoché costantemente riferimento alla possibile applicazione dell'invenzione a un contesto di misura del contenuto dell'etanolo nei vini o in generale di liquidi contenenti etanolo la portata dell'invenzione è affatto generale sotto questo aspetto e dunque non limitata a tale specifico contesto applicativo ma a tutti quei contesti applicativi in cui accorra la possibilità di avere etanolo in una fase aeriforme che possa interagire con l'elemento sensibile descritto.

Secondo un aspetto non secondario dell'invenzione, come descritto con riferimento a figura 2, è previsto inoltre di operare la misura in temperatura. Si prevede infatti di porre un riscaldatore, ad esempio un riscaldatore Peltier, per riscaldare il contenitore 24 del vino e quindi facilitare l'instaurarsi di una fase vapore. Parimenti è previsto di predisporre una cella Peltier al disotto dell'elemento sensibile 19 al fine di farlo operare ad una temperatura, ad esempio 35°C, alla quale si massimizza l'efficienza.

Lo spettrometro FTIR, che per i diagrammi riportati come esempio, era uno spettrometro FTIR Nicolet modello Nexus, potrà in generale essere di qualunque tipo, in particolare potrà essere un dispositivo integrato con la cella. E' chiaro inoltre che, quantunque la spettroscopia FTIR sia di tipo molto rapido e particolarmente adatta all'uso nell'apparato secondo l'invenzione, ricadono allo stesso modo nell'ambito dell'invenzione tutte le tecniche atte a individuare la posizione del massimo del modo di cavità dell'elemento sensibile. Inoltre, il campo di lunghezze d'onda adottato potrà anche essere diverso, ad esempio si potrà operare a lunghezze d'onda nel visibile.

Claims (19)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato per la determinazione del contenuto di etanolo in sostanze liquide o aeriformi, detto apparato comprendendo un elemento sensibile (10) comprendente una microcavità ottica risonante comprendente strati di materiale poroso (11, Ila, llb, 12, 13) suscettibili di ricevere e rilasciare in propri pori vapori di dette sostanze liquide o aeriformi (24) caratterizzato dal fatto che uno o più i detti strati di materiale poroso (11, Ila, llb, 12, 13) comprendono ossido di silicio poroso.
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende un modulo di misura comprendente mezzi per emettere una radiazione ottica (21), in particolare una radiazione ottica infrarossa, verso detto elemento sensibile (10) e mezzi per rilevare (22) detta radiazione ottica successivamente ad un'interazione con detto elemento sensibile (10), detti mezzi per rilevare (22) essendo associati a corrispondenti mezzi di elaborazione (40) suscettibili di identificare caratteristiche spettrali di detta radiazione ottica determinate dall'interazione con detto elemento sensibile (10).
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto modulo di misura è configurato per identificare dette caratteristiche spettrali successivamente all'instaurarsi di una fase di evaporazione dell'etanolo dai pori di detto ossido di silicio poroso.
4. 4. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di riscaldamento (27) del liquido o aeriforme, in particolare una cella Peltier.
5. 5. Rivendicazione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che comprende mezzi di riscaldamento (26) dell'elemento sensibile (10).
6. 6. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detti strati di materiale poroso comprendono dei riflettori di Bragg (11, 12), che comprendono a loro volta strati a bassa porosità (llb) alternati a strati ad alta porosità (Ila), e uno strato di cavità (13).
7. 7. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detti mezzi per emettere una radiazione ottica (21) verso detto elemento sensibile (10) e mezzi per rilevare (22) detta radiazione ottica successivamente ad un'interazione con detto elemento sensibile (10) sono compresi in un apparato spettrometro, in particolare uno spettrometro infrarosso a trasformata di Fourier.
8. 8. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che comprende una cella (30) configurata per contenere in maniera rimovibile detto contenitore (30) di dette sostanze liquide o aeriformi in prossimità di detto elemento sensibile (10).
9. 9. Procedimento per determinare il contenuto di etanolo in sostanze liquide o aeriformi che comprende le operazioni di disporre in una cella (30) in contatto con vapori di dette sostanza liquide o aeriformi (24) un elemento sensibile (10) comprendente una microcavità ottica risonante comprendente strati di materiale poroso (11, Ila, llb, 12, 13) per ricevere in pori di detto materiale poroso vapori di dette sostanze liquide o aeriformi (24), misurare caratteristiche spettrali di detta microcavità ottica risonante tramite le fasi di emettere (21) una radiazione ottica verso detto elemento sensibile (19), rilevare (22) detta radiazione ottica successivamente a un'interazione con detto elemento sensibile (10), elaborare (40) detta radiazione ottica rilevata per identificare caratteristiche spettrali di detta radiazione ottica determinata dall'interazione con detto elemento sensibile (10), caratterizzato dal fatto che detta operazione di identificare dette caratteristiche spettrali comprende le fasi di: misurare prime caratteristiche spettrali in una condizione di equilibrio dell'elemento sensibile (10) rispetto a detti vapori di liquidi o aeriformi; misurare seconde caratteristiche spettrali in una condizione successiva all'instaurarsi di una fase di evaporazione dell'etanolo dai pori di detto elemento sensibile (10).
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto materiale poroso comprende silicio poroso sottoposto a un processo di ossidazione.
11. 11. Procedimento secondo la rivendicazione 8 o la rivendicazione 10 caratterizzato dal fatto che comprende l'operazione di riscaldare (26) detto elemento sensibile (10).
12. 12. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 9 a 11, caratterizzato dal fatto che comprende l'operazione di riscaldare (27) detti liquidi o aeriformi da misurare.
13. 13. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 9 a 12, caratterizzato dal fatto che detta operazione di misurare seconde caratteristiche spettrali comprende di rimuovere le sostanze liquide o aeriformi dalla cella (30) e di misurare dopo un periodo di tempo, in particolare un minuto, dopo detta operazione di rimozione.
14. 14. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 9 a 13, caratterizzato dal fatto che dette prime e seconde caratteristiche spettrali comprendono una posizione di un massimo del modo di cavità dell'elemento sensibile (10) e detto procedimento comprendono l'operazione di sottrarre una prima posizione di detto massimo del modo di cavità associata alle prime caratteristiche spettrali da una seconda posizione di detto massimo del modo di cavità associato alle prime caratteristiche spettrali per calcolare uno spostamento, o shift, di detto massimo del modo di cavità associato.
15. 15. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni da 9 a 14, caratterizzato dal fatto che comprende l'operazione di calcolare il contenuto alcolico di etanolo tramite un'equazione lineare in funzione di detto spostamento, o shift, di detto massimo del modo di cavità.
16. 16. Procedimento per la fabbricazione di un elemento sensibile atto a operare in cooperazione con l'apparato delle rivendicazioni da 1 a 8 o il procedimento delle rivendicazioni da 9 a 15, caratterizzato dal fatto che comprende un processo di ossidazione del silicio poroso.
17. 17. Procedimento secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che detto processo di ossidazione del silicio poroso comprendente i seguenti passi: - preossidazione a 400° C; - rampa termica da 400° C a 850° C; - ossidazione o 850°C; - rampa termica di discesa da 850°C a 300°C.
18. 18. Procedimento secondo la rivendicazione 16 o 17, caratterizzato dal fatto che comprende passi di attacco elettrochimico di un substrato di silicio.
19. 19. Procedimento secondo la rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che detti passi di attacco elettrochimico di un substrato di silicio comprendono passi di realizzazione di strati alternati a differente porosità associati a somministrazione di differenti densità di corrente.