WO2010043825A1 - Determination de la concentration en sel d'une solution aqueuse - Google Patents

Determination de la concentration en sel d'une solution aqueuse Download PDF

Info

Publication number
WO2010043825A1
WO2010043825A1 PCT/FR2009/051977 FR2009051977W WO2010043825A1 WO 2010043825 A1 WO2010043825 A1 WO 2010043825A1 FR 2009051977 W FR2009051977 W FR 2009051977W WO 2010043825 A1 WO2010043825 A1 WO 2010043825A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
concentration
salt
representative
raman spectrum
product
Prior art date
Application number
PCT/FR2009/051977
Other languages
English (en)
Inventor
Ivana Durickovic
Mario Marchetti
Rémy CLAVERIE-ROSPIDE
Jean Livet
Patrice Bourson
Marc Fontana
Jean-Marie Chassot
Original Assignee
Universite De Metz Paul Verlaine
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
Application filed by Universite De Metz Paul Verlaine filed Critical Universite De Metz Paul Verlaine
Priority to EP09760162A priority Critical patent/EP2344865A1/fr
Priority to US13/124,012 priority patent/US20110222055A1/en
Priority to CN2009801414726A priority patent/CN102187205A/zh
Priority to JP2011531544A priority patent/JP2012506040A/ja
Priority to CA2740828A priority patent/CA2740828A1/fr
Priority to RU2011119618/28A priority patent/RU2011119618A/ru
Publication of WO2010043825A1 publication Critical patent/WO2010043825A1/fr

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65Raman scattering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18Water
    • G01N33/1873
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/24Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by observing the transmission of wave or particle radiation through the material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02Food

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining the salt concentration of an aqueous solution.
  • This problem also arises particularly in the food industry. It may be to quantify the salt content of a product during its manufacturing process or at the end of this manufacturing process.
  • An object of the present invention is to provide a method for determining the salt concentration in an aqueous solution which allows this determination without sampling of the solution to be controlled and with or without contact with this solution.
  • the method for determining the concentration of a salt possibly present in a product containing at least water is characterized in that it comprises the following steps: a) the spectrum is recorded; Raman photons scattered by the product in a wave number range between 2500 and 4000 cm 1 ; b) determining, for a given product temperature, two points of said spectrum corresponding to two specific values of wave numbers; c) calculating the ratio of two quantities representative of said points, whereby a measurement report is obtained; d) comparing said measurement ratio with a reference chart representative of the salt concentration for different temperatures as a function of the concentration of said salt.
  • the implementation of the method meets the objectives set since in an initial phase, it is necessary to make a reference chart representative of the concentration of salt in the aqueous solution or more generally in the product for different temperatures depending salt concentration, which can be done in the laboratory.
  • This preliminary step is followed by a step of effectively measuring the solution or, more generally, the product to be tested simply by using a recording of the Raman spectrum of the product to be tested and by digital and logical processing of this recording.
  • the means for implementing the method comprise only a photon source, a Raman spectrometer and information processing means.
  • aqueous solution of a salt means any product containing a salt and water in a highly variable percentage. III can only act as traces of water.
  • this reference chart can be done in the laboratory from a sample of the aqueous solution to be tested.
  • the method of determining the concentration is characterized in that said curves of the reference chart are mathematical regression curves representative of the values of the reference measurement ratios for the same temperature.
  • the concentration determination method is characterized in that one of the two specific wave number values is selected from a sub-range of wave numbers in which the Raman spectrum is representative of the incoming salt. in the composition of said product or in which the Raman spectrum exhibits a variation with respect to that of the water due to said salt and the other specific wavenumber value is selected in another sub-range of wavenumbers in which the Raman spectrum is representative of water in general.
  • FIG. 1 shows a typical Raman spectrum for a salt in aqueous solution
  • FIG. 2 shows an example of determination of the reference curve of the salt concentration as a function of the Raman intensity for a given temperature
  • FIG. 3 shows an example of an abacus giving the concentration of salt in an aqueous solution for different temperatures
  • FIG. 4 shows equipment for carrying out the method according to the invention for determining the content of fluxes on a roadway
  • FIG. 4A shows the essential elements of the information processing means used in the equipment shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 shows examples of Raman spectra SA, SB and SC respectively for solutions of sodium chloride, potassium acetate and urea.
  • the method according to the invention uses Raman spectroscopy.
  • the Raman spectrum of the scattered beam is characteristic of the material to which the electromagnetic beam has been applied,
  • the method for determining the salt concentration of an aqueous solution comprises a preliminary step of forming a reference curve abacus and then a step of effectively determining the salt concentration of the aqueous solution to be studied.
  • FIG. 1 there is shown a Raman spectrum S for the solution whose salt concentration is to be determined, this Raman spectrum corresponding to a given temperature and a given salt concentration.
  • the abscissas represent the wave numbers and the ordinates the Raman intensities.
  • the total range PL of wave numbers can be divided into two sub-ranges PL1 and PL2 corresponding respectively to an area representative of the element entering the composition of the solution or in which the Raman spectrum exhibits a variation with respect to that water due to said element and an area representative of the water in general outside the possible field of influence of the previous element.
  • the appropriate choice of two specific wave numbers S1 and S2, located respectively in each of the sub-ranges makes it possible to improve the sensitivity of the method for obtaining the reference chart. For example, for the representative wavenumber of the element entering the composition, one could choose a characteristic peak appearing in the Raman spectrum.
  • each of the wave numbers S1 and S2 corresponds to a point P1 and P2 on the curve S.
  • Each point P1 and P2 is associated with a magnitude representative of its Raman intensity, and these can be the intensities themselves. and h or areas Ai and A 2 between the curve S and the abscissa for portions of limited curve around the points Pl and P2. Then, a measurement ratio Rm is calculated between these representative quantities.
  • the Raman spectrum is repeated on a sample corresponding to a different concentration. From these different measurements, it is possible to plot on a graph the different points N, corresponding to the same temperature T for different salt concentrations.
  • the measurement points N correspond to a solution of sodium chloride at a fixed temperature.
  • An adjustment of the different measurement points N is performed to associate with this measurement set a representative curve Di, for example a linear adjustment in logarithmic scale.
  • the abacus shown in FIG. 3 constituted by the curves giving the relationship between the measurement ratio RM and the concentration constitutes the reference chart used in the method that is the subject of the invention.
  • the Raman spectrum is determined for the aqueous solution to be tested and the temperature of the solution is also determined.
  • the points Pi and P2 corresponding to the specific wave numbers S1 and S2 are determined.
  • the measurement ratio RM corresponding to the particular copy of the aqueous solution to be tested is determined.
  • a pair of values is thus obtained consisting of the measurement ratio value RM and the temperature T.
  • the salt concentration of the aqueous solution can then be determined by using the reference chart shown in FIG. 3. For the temperature recorded, the corresponding curve D and the point corresponding to the measurement ratio determined on FIG. curve D, giving the concentration of the aqueous solution.
  • a first use consists of an equipment for determining the phase of an aqueous solution consisting of an aqueous solution of road melts (eg NaCl) spread on a roadway.
  • road melts eg NaCl
  • the equipment comprises a vehicle 10 outside which is mounted a Raman probe 12 directed towards the roadway 14 on which was spread the aqueous solution to be tested.
  • the probe 12 is connected for example by optical fibers 16 to an installation 18 embedded in the vehicle.
  • the installation may comprise a laser source 20 and a Raman spectroscope 22 in relation to the optical fibers 16.
  • the spectroscope 22 transmits to a processing unit 24 the information corresponding to the Raman spectrum S established successively.
  • the instants of taking information can be generated automatically by the processing unit 24.
  • a processing unit 24 is associated with a memory 26 able to store the data relating to the reference chart, the wave numbers S1. and S2 as well as received Raman spectra processing software.
  • a measurement ratio R M is calculated and the comparison is made between the reference chart and the calculated measurement ratio RM to deduce the concentration of the solution. aqueous.
  • a display screen 28 allows the operator to see the results. These results can also constitute control data of a device or process and thus enter the servo loop of the device or process.
  • Other uses of the process can be considered in addition to those already mentioned. It suffices that they make use of the determination of the concentration of a salt in a product, in particular an aqueous solution, since it contains a sufficient quantity of water to make possible the implementation of the process.
  • salt can of course be different in nature.
  • the salt may thus be selected from the group comprising chlorides, acetates, formates, urea, or a combination of said salts.
  • FIG. 5 shows three Raman spectra SA, SB and SC respectively corresponding to sodium chloride, potassium acetate and urea.

Abstract

Procédé de détermination de Ia concentration d'un sel éventuellement présent dans un produit contenant au moins de l'eau, comprenant les étapes suivantes : a) on enregistre le spectre Raman des photons diffusés par le produit dans une plage de nombres d'onde compris entre 2 500 et 4 000 cm-1; b) on détermine, pour une température donnée du produit, deux points dudit spectre correspondant à deux valeurs spécifiques de nombres d'onde; c) on calcule le rapport de deux grandeurs représentatives desdits points, par quoi on obtient un rapport de mesure; d) on compare ledit rapport de mesure à un abaque de référence représentatif de la concentration du sel pour différentes températures en fonction de la concentration dudit sel. Avantageusement, le procédé ne nécessite pas le prélèvement d'échantillons et peut être sans contact.

Description

DETERMINATION DE LA CONCENTRATION EN SEL D'UNE SOLUTION AQUEUSE
La présente invention a pour objet un procédé de détermination de la concentration en sel d'une solution aqueuse.
Pour déterminer la concentration en sel, ce sel étant connu, dans une solution aqueuse, il existe de nombreux procédés utilisables. On peut noter en particulier des procédés de dosage chimique à partir d'un échantillon de la solution. Cependant, il existe de nombreuses situations dans lesquelles le prélèvement d'échantillons est soit impossible, soit économiquement non acceptable.
C'est par exemple le cas dans le domaine de la viabilité hivernale d'infrastructures routières qui nécessite la détection des fondants routiers et la mesure de leur quantité résiduelle sur les chaussées afin que les services compétents puissent éventuellement prendre des décisions de nouveaux épandages de fondants routiers.
Ce problème se pose également notamment dans l'industrie agro-alimentaire. Il peut s'agir de quantifier la teneur en sel d'un produit lors de son procédé de fabrication ou à l'issue de ce procédé de fabrication.
Il peut s'agir également d'évaluer le vieillissement d'un produit par exemple un yaourt par le traçage au fil du temps de la teneur en sel de son petit lait. II peut s'agir également de déterminer la quantité de sel rejeté dans les saumures issues de procédé de fabrication.
Il peut s'agir encore de la détermination de la teneur en chlore dans une piscine.
Ce problème se pose aussi plus généralement dans la problématique d'environnement où il y a lieu de quantifier les rejets de sel en solution aqueuse et d'évaluer la pollution en sel d'un sol qui peut en résulter.
Un objet de la présente invention est de fournir un procédé de détermination de la concentration en sel dans une solution aqueuse qui permette cette détermination sans prélèvement d'échantillons de la solution à contrôler et avec ou sans contact avec cette solution. Pour atteindre ce but selon l'invention, Ie procédé de détermination de Ia concentration d'un sel éventuellement présent dans un produit contenant au moins de l'eau est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) on enregistre Ie spectre Raman des photons diffusés par le produit dans une plage de nombres d'onde compris entre 2 500 et 4 000 cm 1 ; b) on détermine, pour une température donnée du produit, deux points dudit spectre correspondant à deux valeurs spécifiques de nombres d'onde ; c) on calcule le rapport de deux grandeurs représentatives desdits points, par quoi on obtient un rapport de mesure ; d) on compare ledit rapport de mesure à un abaque de référence représentatif de la concentration du sel pour différentes températures en fonction de la concentration dudit sel.
On comprend que la mise en œuvre du procédé répond bien aux objectifs fixés puisque dans une phase initiale, on est amené à réaliser un abaque de référence représentatif de la concentration du sel dans la solution aqueuse ou plus généralement dans le produit pour différentes températures en fonction de la concentration du sel, ce qui peut se faire en laboratoire. Cette étape préliminaire est suivie d'une étape de mesure effective de la solution ou plus généralement du produit à tester en utilisant simplement un enregistrement du spectre Raman du produit à tester et par traitement numérique et logique de cet enregistrement. On comprend que les moyens de mise en œuvre du procédé comprennent uniquement une source de photons, un spectromètre Raman et des moyens de traitement d'information.
Il en résulte qu'il peut n'exister aucun contact entre les moyens de mise en œuvre du procédé et le produit faisant l'objet de la détermination de phase.
Il en résulte également que l'ensemble des moyens de mise en œuvre du procédé peuvent être en mouvement relatif par rapport au produit à contrôler ou par rapport au support sur lequel se trouve ce produit II en résulte enfin que cette détermination est entreprise quelles que soient les conditions extérieures au produit. II faut ajouter que par solution aqueuse d'un sel, on entend tout produit contenant un sel et de l'eau en pourcentage très variable. III ne peut d'agir que de traces d'eau.
De préférence, pour déterminer l'abaque, on réalise les opérations suivantes :
- on enregistre Ie spectre Raman dudit produit pour différentes concentrations et pour différentes températures ;
- pour chaque spectre Raman, on détermine deux points sur le spectre correspondant auxdites valeurs spécifiques prédéterminées de nombres d'onde ;
- on calcule le rapport de deux grandeurs représentatives desdits points, par quoi on obtient un rapport de mesure de référence ; et
- dans un même repère, on élabore, pour chaque température, une courbe de référence desdits rapports de mesure de référence en fonction de la concentration.
On comprend que la détermination de cet abaque de référence peut se faire en laboratoire à partir d'un échantillon de la solution aqueuse à tester.
De préférence, le procédé de détermination de Ia concentration est caractérisé en ce que lesdites courbes de l'abaque de référence sont des courbes de régression mathématique représentatives des valeurs des rapports de mesure de référence pour une même température.
De préférence encore, le procédé de détermination de la concentration est caractérisé en ce que l'une des deux valeurs spécifiques de nombres d'onde est choisie dans une sous-plage de nombres d'onde dans laquelle le spectre Raman est représentatif du sel entrant dans la composition dudit produit ou dans laquelle le spectre Raman présente une variation par rapport à celui de l'eau du fait dudit sel et l'autre valeur de nombres d'onde spécifique est choisie dans une autre sous-plage de nombres d'onde dans laquelle le spectre Raman est représentatif de l'eau en général.
D'autres objets de l'invention consistent dans l'application du procédé défini ci-dessus à Ia détection de sel dans des solutions aqueuses ou plus généralement dans des produits quant à leur quantité dans différentes situations notamment pour la détection des fondants routiers et Ia mesure de leur quantité résiduelle sur Ia chaussée ; pour la détermination de la teneur en sel d'un produit de l'industrie agroalimentaire ; pour la détection des rejets de sel en solution aqueuse dans les effluents. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes préférés de mise en œuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux figures annexées, sur lesquelles : - La figure 1 montre un spectre Raman type pour un sel en solution aqueuse ;
- la figure 2 montre un exemple de détermination de la courbe de référence de la concentration en sel en fonction de l'intensité Raman pour une température donnée ; - la figure 3 montre un exemple d'abaque donnant la concentration de sel dans une solution aqueuse pour différentes températures ;
- la figure 4 montre un équipement pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention à la détermination de la teneur en fondants sur une chaussée ;
- la figure 4A montre les éléments essentiels des moyens de traitement de l'information utilisée dans l'équipement montré sur la figure 4 ; et
- la figure 5 montre des exemples de spectres Raman SA, SB et SC respectivement pour des solutions de chlorure de sodium, d'acétate de potassium et d'urée.
Comme cela a déjà été expliqué, le procédé selon l'invention fait appel à la spectroscopie Raman.
Cette technique est en soi bien connue et n'a donc pas à être décrite en détail.
Il suffit d'en rappeler le principe.
Quand on soumet un échantillon transparent à une onde électromagnétique monochromatique, une petite fraction de la lumière est diffusée. L'analyse en fréquence de la lumière diffusée met en évidence une composante de même longueur d'onde que le faisceau incident (diffusion élastique) et une composante de longueur d'onde différente du faisceau incident (diffusion inélastique).
C'est cette deuxième composante qui est utilisée dans Ia spectroscopie Raman. Le spectre Raman du faisceau diffusé est caractéristique du matériau auquel le faisceau électromagnétique a été appliqué,
On va maintenant décrire Ie procédé de détermination de la concentration en sel d'une solution aqueuse, cette solution étant identifiée. La mise en œuvre du procédé selon l'invention comporte une étape préliminaire de constitution d'un abaque de courbe de référence puis une étape de détermination effective de la concentration en sel de la solution aqueuse à étudier.
Sur la figure 1, on a représenté un spectre Raman S pour la solution dont on veut déterminer la concentration en sel, ce spectre Raman correspondant à une température donnée et une concentration en sel donnée.
Sur cette figure, les abscisses représentent les nombres d'onde et les ordonnées les intensités Raman. La plage totale PL de nombres d'onde peut être divisée en deux sous-plages PLl et PL2 correspondant respectivement à une zone représentative de l'élément entrant dans la composition de la solution ou dans laquelle le spectre Raman présente une variation par rapport à celui de l'eau du fait dudit élément et une zone représentative de l'eau en général en dehors de l'éventuel domaine d'influence de l'élément précédent. Le choix convenable de deux nombres d'onde spécifiques Sl et S2, situés respectivement dans chacune des sous-plages, permet d'améliorer Ia sensibilité de la méthode pour l'obtention de l'abaque de référence. Par exemple, pour le nombre d'onde représentatif de l'élément entrant dans la composition, on pourrait choisir un pic caractéristique apparaissant dans le spectre Raman.
A chacun des nombres d'onde Sl et S2 correspond bien sûr un point Pl et P2 sur la courbe S. On associe à chaque point Pl et P2 une grandeur représentative de son intensité Raman, II peut s'agir des intensités elles-mêmes Ii et h ou des aires Ai et A2 entre la courbe S et l'axe des abscisses pour des portions de courbe limitée autour des points Pl et P2. Ensuite, on calcule un rapport de mesure Rm entre ces grandeurs représentatives.
_ I1 (SpT, C) _ A1 (S1XC)
IXm — • Ivη —
I2 (S2,T,C) A2 (S2,T,C)
On obtient ainsi un rapport de mesure Rm correspondant à une concentration de sel donnée et à une température donnée. Pour cette même température T, on répète la prise de spectre Raman sur un échantillon correspondant à une concentration différente. A partir de ces différentes mesures, on peut reporter sur un graphique les différents points N, correspondant à une même température T pour des concentrations de sel différentes. Par exemple sur la figure 2 annexée, les points de mesure N, correspondent à une solution de chlorure de sodium à une température fixée. On réalise un ajustement des différents points de mesure N,, par exemple une régression mathématique, pour associer à cet ensemble de mesure une courbe représentative Di par exemple un ajustement linéaire en échelle logarithmique.
Il va cependant de soi que, pour d'autres sels, ces courbes pourraient ne pas être des portions de droite. On répète cette opération pour différentes températures dans la plage de températures concernée. On peut alors reporter sur un même graphique les différentes droites D1 qui donnent le rapport de mesure Rm en ordonnées en fonction de la concentration C portée en abscisses pour différentes températures Ti. On obtient ainsi des courbes pour les températures Ti, etc. Tn comme cela est représenté sur la figure 3.
L'abaque représenté sur la figure 3 constitué par les courbes donnant les relations entre le rapport de mesure RM et la concentration constitue l'abaque de référence utilisé dans le procédé objet de l'invention.
Une fois que l'abaque de référence a été obtenu pour la solution aqueuse à contrôler, il est possible de déterminer la concentration de toute solution aqueuse de ce type par le procédé objet de l'invention en appliquant les étapes suivantes.
On détermine le spectre Raman pour la solution aqueuse à tester et on détermine également la température de la solution. A partir du spectre Raman S correspondant à la solution aqueuse considérée qui est du type représenté sur Ia figure 1, on détermine les points Pi et P2 correspondant aux nombres d'onde spécifiques Sl et S2. Pour chacun des points Pi et P2, on détermine, soit en utilisant les intensités elles-mêmes, soit en utilisant les aires, le rapport de mesure RM correspondant à l'exemplaire particulier de solution aqueuse à tester. On obtient ainsi un couple de valeurs constitué par la valeur de rapport de mesure RM et la température T.
On peut alors déterminer la concentration en sel de la solution aqueuse en utilisant l'abaque de référence représenté sur la figure 3. Pour la température relevée, on choisit bien sûr la courbe D, correspondante et le point correspondant au rapport de mesure déterminé sur la courbe D, donnant la concentration de la solution aqueuse.
On va maintenant décrire différentes utilisations du procédé qui vient d'être décrit. Une première utilisation consiste dans un équipement pour déterminer la phase d'une solution aqueuse constituée par une solution aqueuse de produits fondants routiers (par exemple NaCI) répandue sur une chaussée.
Comme le montre la figure 4, l'équipement comprend un véhicule 10 à l'extérieur duquel on monte une sonde Raman 12 dirigée vers la chaussée 14 sur laquelle a été répandue la solution aqueuse à tester. La sonde 12 est raccordée par exemple par des fibres optiques 16 à une installation 18 embarquée dans le véhicule.
L'installation peut comprendre une source laser 20 et un spectroscope Raman 22 en relation avec les fibres optiques 16. Le spectroscope 22 transmet à une unité de traitement 24 les informations correspondant au spectre Raman S établi successivement. Les instants de prise d'informations peuvent être générés automatiquement par l'unité de traitement 24. A l'unité de traitement 24 est associée une mémoire 26 apte à stocker les données relatives à l'abaque de référence, les nombres d'onde Sl et S2 ainsi que des logiciels de traitement des spectres de Raman reçus.
Pour chaque spectre reçu, on calcule un rapport de mesure RM et on réalise la comparaison entre l'abaque de référence et le rapport de mesure RM calculé pour en déduire Ia concentration de la solution aqueuse. Un écran de visualisation 28 permet à l'opérateur de prendre connaissance des résultats. Ces résultats peuvent également constituer des données de contrôle d'un dispositif ou d'un processus et ainsi entrer dans Ia boucle d'asservissement du dispositif ou du processus. Bien entendu d'autres utilisations du procédé peuvent être envisagées outre celles qui ont déjà été mentionnées. Il suffit qu'elles fassent appel à la détermination de la concentration d'un sel dans un produit en particulier une solution aqueuse dès lors qu'il contient une quantité suffisante d'eau pour rendre possible la mise en œuvre du procédé.
Selon l'application considérée, le sel pourra bien sûr être de nature différente. Le sel pourra ainsi être choisi dans le groupe comprenant les chlorures, les acétates, les formiates, l'urée, ou une combinaison desdits sels. Afin d'illustrer les différents domaines d'application du procédé, la figure 5 montre trois spectres Raman SA, SB et SC correspondant respectivement à du chlorure de sodium, à de l'acétate de potassium et à de l'urée.
Pour chaque sel, on a montré la courbe I à l'état liquide et la courbe II à l'état solide. Ces courbes Raman montrent bien que pour chaque sel, il est possible de choisir deux valeurs spécifiques de nombres d'onde qui permettront d'obtenir des mesures de concentration très précises.

Claims

Revendications
1. Procédé de détermination de la concentration d'un sel éventuellement présent dans un produit contenant au moins de l'eau, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) on enregistre le spectre Raman des photons diffusés par le produit dans une plage de nombres d'onde compris entre 2 500 et 4 000 cm"1 ; b) on détermine, pour une température donnée du produit, deux points dudit spectre correspondant à deux valeurs spécifiques de nombres d'onde ; c) on calcule le rapport de deux grandeurs représentatives desdits points, par quoi on obtient un rapport de mesure ; d) on compare ledit rapport de mesure à un abaque de référence représentatif de la concentration du sel pour différentes températures en fonction de la concentration dudit sel.
2. Procédé de détermination de la concentration selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour déterminer ledit abaque :
- on enregistre le spectre Raman dudit produit pour différentes concentrations et pour différentes températures ;
- pour chaque spectre Raman, on détermine deux points sur le spectre correspondant auxdites valeurs spécifiques prédéterminées de nombres d'onde ;
- on calcule le rapport de deux grandeurs représentatives desdits points, par quoi on obtient un rapport de mesure de référence ; et
- dans un même repère, on détermine pour chaque température une courbe de référence desdits rapports de mesure de référence en fonction de la concentration.
3. Procédé de détermination de la concentration selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites courbes de l'abaque de référence sont des courbes de régression mathématique représentatives des valeurs des rapports de mesure de référence pour une même température.
4. Procédé de détermination de la concentration selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'une des deux valeurs spécifiques de nombres d'onde est choisie dans une sous-plage de nombres d'onde dans laquelle le spectre Raman est représentatif du sel entrant dans la composition dudit produit ou dans laquelle le spectre Raman présente une variation par rapport à celui de l'eau du fait dudit sel et l'autre valeur de nombres d'onde spécifique est choisie dans une autre sous-plage de nombres d'onde dans laquelle le spectre Raman est représentatif de l'eau en général.
5. Procédé de détermination de concentration selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites grandeurs représentatives sont les intensités du spectre Raman pour les deux valeurs spécifiques de nombres d'onde.
6. Procédé de détermination de concentration selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites grandeurs spécifiques sont des aires définies par le spectre Raman au voisinage desdits points.
7. Procédé de détermination de concentration selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le sel est choisi dans le groupe comprenant les chlorures, les acétates, les formiates, l'urée ou une combinaison desdits sels.
8. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, à la détection des fondants routiers et à la mesure de leur quantité résiduelle sur la chaussée.
9. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, à la détermination de la teneur en sel d'un produit de l'industrie agroalimentaire.
10. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à I1 à la détection des rejets de sels en solution aqueuse dans les effluents.
PCT/FR2009/051977 2008-10-17 2009-10-16 Determination de la concentration en sel d'une solution aqueuse WO2010043825A1 (fr)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09760162A EP2344865A1 (fr) 2008-10-17 2009-10-16 Determination de la concentration en sel d'une solution aqueuse
US13/124,012 US20110222055A1 (en) 2008-10-17 2009-10-16 Determination of the salt concentration of an aqueous solution
CN2009801414726A CN102187205A (zh) 2008-10-17 2009-10-16 水溶液的盐浓度的确定
JP2011531544A JP2012506040A (ja) 2008-10-17 2009-10-16 水溶液の塩濃度の決定
CA2740828A CA2740828A1 (fr) 2008-10-17 2009-10-16 Determination de la concentration en sel d'une solution aqueuse
RU2011119618/28A RU2011119618A (ru) 2008-10-17 2009-10-16 Определение концентрации соли в водном растворе

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0857091 2008-10-17
FR0857091A FR2937421B1 (fr) 2008-10-17 2008-10-17 Determination de la concentration en sel d'une solution aqueuse.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010043825A1 true WO2010043825A1 (fr) 2010-04-22

Family

ID=40600107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2009/051977 WO2010043825A1 (fr) 2008-10-17 2009-10-16 Determination de la concentration en sel d'une solution aqueuse

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20110222055A1 (fr)
EP (1) EP2344865A1 (fr)
JP (1) JP2012506040A (fr)
KR (1) KR20110086704A (fr)
CN (1) CN102187205A (fr)
CA (1) CA2740828A1 (fr)
FR (1) FR2937421B1 (fr)
RU (1) RU2011119618A (fr)
WO (1) WO2010043825A1 (fr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9678029B2 (en) 2014-08-22 2017-06-13 Honeywell International Inc. Oxidation catalyst detector for aircraft components
CN114341625A (zh) * 2019-06-28 2022-04-12 阿尔托大学注册基金会 定量拉曼光谱

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4446791C1 (de) * 1994-12-24 1996-04-18 Wissenschaft Und Technik Dresd Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Messung der Konzentration von Tausalzen auf Fahrbahnen
DE19547968A1 (de) * 1995-12-22 1997-06-26 Schmidt Holding Europ Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Konzentration von Tausalzen auf Fahrbahnen

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3478530A (en) * 1967-12-15 1969-11-18 Worthington Corp Absorption refrigeration system
US3723007A (en) * 1971-01-22 1973-03-27 Avco Corp Remote quantitative analysis of materials
JPS52109995A (en) * 1976-03-12 1977-09-14 Meiji Milk Prod Co Ltd Process for simultaneous measurements of moisture and salt in food
FR2598510B1 (fr) * 1986-05-07 1988-08-26 France Etat Ponts Chaussees Capteur de surface d'une voie ou chaussee et application a la determination de l'etat de surface et de la temperature de congelation d'une phase aqueuse situee sur la surface
JP2967888B2 (ja) * 1991-09-03 1999-10-25 井関農機株式会社 近赤外分光分析による温度推定法
US6023065A (en) * 1997-03-10 2000-02-08 Alberta Research Council Method and apparatus for monitoring and controlling characteristics of process effluents
EP1488838A4 (fr) * 2002-02-27 2005-05-04 Yoshihito Shirai Methode de production d'un concentre par congelation et decongelation, et appareil associe
JP2003270133A (ja) * 2002-03-14 2003-09-25 Kubota Corp 分光分析装置
JP5050179B2 (ja) * 2005-10-19 2012-10-17 名古屋電機工業株式会社 特性値計測方法およびその装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4446791C1 (de) * 1994-12-24 1996-04-18 Wissenschaft Und Technik Dresd Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Messung der Konzentration von Tausalzen auf Fahrbahnen
DE19547968A1 (de) * 1995-12-22 1997-06-26 Schmidt Holding Europ Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Konzentration von Tausalzen auf Fahrbahnen

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BECUCCI M ET AL: "Raman spectroscopy for water temperature sensing", LASER PHYSICS MAIK NAUKA/INTERPERIODICA PUBLISHING RUSSIA, vol. 9, no. 1, January 1999 (1999-01-01), pages 422 - 425, XP002564114, ISSN: 1054-660X *
BURIKOV SERGEI A ET AL.: "New Approaches to Determination of Temperature and Salinity of Seawater by Laser Raman Spectroscopy", EARSEL EPROCEEDINGS, vol. 3, 2004, pages 298 - 305, XP002564115 *
DUBESSY J ET AL: "Determination of chlorinity in aqueous fluids using Raman spectroscopy of the stretching band of water at room temperature: Application to fluid inclusions", APPLIED SPECTROSCOPY JANUARY 2002 SOCIETY FOR APPLIED SPECTROSCOPY US, vol. 56, no. 1, January 2002 (2002-01-01), pages 99 - 106, XP002527956 *
FURIC K ET AL: "Raman spectroscopic study of sodium chloride water solutions", JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE ELSEVIER NETHERLANDS, vol. 550-551, 5 September 2000 (2000-09-05), pages 225 - 234, XP002527955, ISSN: 0022-2860 *
MARCHETTI M, LIVET J, BOUILLOUD L, DURICKOVIC I, BOURSON P: "Comportement de la neige sur une chaussée Cycle de vie des fondants routiers", JOURNÉES TECHNIQUES ROUTES 2006, 1 February 2006 (2006-02-01) - 2 February 2006 (2006-02-02), Nantes, pages 1 - 13, XP002527957, Retrieved from the Internet <URL:http://media.lcpc.fr/ext/pdf/sem/2006_jtr_s405.pdf> [retrieved on 20090513] *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012506040A (ja) 2012-03-08
RU2011119618A (ru) 2012-11-27
US20110222055A1 (en) 2011-09-15
EP2344865A1 (fr) 2011-07-20
KR20110086704A (ko) 2011-07-29
CN102187205A (zh) 2011-09-14
CA2740828A1 (fr) 2011-04-22
FR2937421A1 (fr) 2010-04-23
FR2937421B1 (fr) 2010-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2011083B1 (fr) Procede de reconstruction par tomographie optique en mode continu de la repartition de fluorophores dans un milieu inhomogene
Chan et al. Applications of attenuated total reflection infrared spectroscopic imaging to pharmaceutical formulations
US8693004B2 (en) Dual-etalon cavity ring-down frequency-comb spectroscopy with broad band light source
FR2938066A1 (fr) Systeme et procede d&#39;analyse quantitative de la composition elementaire de la matiere par spectroscopie du plasma induit par laser (libs)
FR2806159A1 (fr) Procede et dispositif optique pour la mesure non intrusive de la temperature dans un liquide en ecoulement
Shi et al. Trace analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons using calixarene layered gold colloid film as substrates for surface‐enhanced Raman scattering
WO2018114269A1 (fr) Dispositif simplifie de detection de la formation d&#39;hydrates de gaz
WO2012081445A1 (fr) Procédé de mesure d&#39;interaction intermoléculaire, système de mesure à utiliser dans le procédé, et programme
WO2010043824A1 (fr) Procede de determination de la phase solide/liquide
WO2010043825A1 (fr) Determination de la concentration en sel d&#39;une solution aqueuse
EP1853898B1 (fr) Procédé et système d&#39;analyse physicochimique à l&#39;aide d&#39;une ablation par pulse laser
EP1938062B1 (fr) Procede d&#39;analyse qualitative et quantitative par spectroscope d&#39;emission optique
EP3236241A1 (fr) Procédé et dispositif d&#39;estimation de propriétés optiques d&#39;un échantillon
FR3035217A1 (fr)
US11093583B2 (en) Method and system for improving the evaluation of an interaction between an analyte and a ligand using a biosensor
CN110455774B (zh) 相移干涉成像-定向发射表面增强拉曼光谱仪
CN112858210A (zh) 对用于ir光谱分析的光学表面的损伤的确定
EP0985920A1 (fr) Procédé et dispositif de contrôle de qualité d&#39;effluents
CA3135861A1 (fr) Procede pour configurer un dispositif de spectrometrie
JP2002350344A (ja) 環境測定方法及び装置
FR2825468A1 (fr) Procede de detection optique d&#39;especes chimiques contenues dans les milieux condenses
EP1070954A1 (fr) Procédé et dispositif pour la numérisation, l&#39;archivage, la caractérisation et l&#39;analyse d&#39;un échantillon liquide.
FR3035237A1 (fr)
Vickers et al. On-line monitoring by Raman spectroscopy: instrument control and calibration
FR2783322A1 (fr) Procede et dispositif de controle de qualite d&#39;effluents

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980141472.6

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09760162

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2009760162

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009760162

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011531544

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2740828

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117011104

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011119618

Country of ref document: RU

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13124012

Country of ref document: US