WO2024023318A1 - Gas-phase chemical analysis method - Google Patents

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WO2024023318A1
WO2024023318A1 PCT/EP2023/071040 EP2023071040W WO2024023318A1 WO 2024023318 A1 WO2024023318 A1 WO 2024023318A1 EP 2023071040 W EP2023071040 W EP 2023071040W WO 2024023318 A1 WO2024023318 A1 WO 2024023318A1
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temperature
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Mouflih RACHID
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Hemera
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    • G01N2021/1761A physical transformation being implied in the method, e.g. a phase change

Definitions

  • the invention relates to the field of chemical analyzes and more particularly chemical analyzes in the gas phase.
  • the present invention relates to a method for sequential analysis of a chemical species present in two different compounds.
  • the invention is, in this regard, particularly suitable for the detection and measurement of nitrogen compounds likely to be present in water, and in particular wastewater.
  • the field of water treatment, and particularly wastewater, is an area in which chemical analysis techniques play a vital role. These techniques are, in this regard, implemented to detect, and where appropriate quantify, the presence of elements or chemical species in the solution considered.
  • nitrate ions and nitrite ions are essential. Indeed, these two species, recognized for their toxicity, both for the environment and for humans, cannot be present, beyond a regulatory concentration threshold, in treated water at the time of their discharge into nature. .
  • wastewater is likely to be colored and present significant turbidity and salinity which can alter the performance of these techniques.
  • An aim of the present invention is to propose a chemical analysis process less sensitive to turbidity and the presence of interfering elements.
  • Another aim of the present invention is to propose a chemical analysis method having increased sensitivity with regard to the methods known from the state of the art.
  • the present invention relates to a method for analyzing a chemical element X present in a liquid solution S in the form of a first compound A and a second compound B different from the first compound A, the first compound A being capable of form a compound G, in gaseous form and which comprises the chemical element that when the temperature T is greater than a temperature T1, the process comprising the following steps:
  • a) a first conversion step which comprises adding the reagent R to the liquid solution S and maintaining said liquid solution S at a temperature lower than the temperature T1 so as to convert only the first compound A into compound G in the form gaseous;
  • a second conversion step which comprises raising the temperature to a temperature higher than the temperature T1 so as to convert, under the effect of the reagent R, the second compound B into compound G in gaseous form;
  • the chemical element X is in a first oxidation state in the first compound A, and in a second oxidation state, different from the first oxidation state, in the second compound B.
  • the chemical element X comprises nitrogen.
  • the first compound A comprises a nitrite ion
  • the second compound B comprises a nitrate ion
  • the compound G comprises nitrogen monoxide
  • the reagent R comprises vanadium chloride and hydrochloric acid.
  • the temperature T1 is greater than 35°C, advantageously greater than 40°C, even more advantageously greater than 90°C.
  • said analysis method is implemented by means of a bulb in which the first conversion step a) and the second conversion step b) are implemented, said bulb being in communication fluidic with a circulation cell and cooperating with ultraviolet spectroscopy measuring means.
  • the temperature increase in step c) is implemented by means of a system allowing the heating of the liquid present in the bulb.
  • step a) is preceded by a sequence making it possible to measure the quantity of ammonium ions likely to be present in the liquid solution S.
  • the sequence comprises on the one hand a step of converting the ammonium ions into ammonia in gaseous form by means of a basic species, and a step of spectroscopic measurement of the quantity of gaseous ammonia formed during of the conversion step.
  • said method further comprises the execution of a step a1) interposed between step a) and step b) which comprises cooling the compound G formed during step a ).
  • said method further comprises the execution of a step c1) interposed between step c) and step d) which comprises cooling the compound G formed during step c ).
  • the present invention relates to a chemical analysis method, allowing in particular the detection and quantification of a chemical species in a liquid solution (for example aqueous). More particularly, the present invention relates to a method for analyzing a chemical species X present in two different forms. The species allow a discriminatory analysis of the first compound A and the second compound B under the action of a single reactive agent.
  • the invention relates to a method for analyzing a chemical element X present in a liquid solution S in the form of a first compound A and a second compound B different from the first compound A, the first compound A being capable of forming a compound G, in gaseous form and which comprises the chemical element reagent R only when the temperature T is greater than a temperature T1.
  • the first compound A can be converted into compound G, by reaction with the reagent R, regardless of the temperature, while the second compound B can be converted into G, by reaction with the reactive R, only when the temperature is higher than temperature T1.
  • the invention forms the gaseous compound G selectively from the first compound A or from the second compound B. This selection occurs by an appropriate choice of temperature.
  • the process includes the following steps:
  • a) a first conversion step which comprises adding the reagent R to the liquid solution S and maintaining said liquid solution S at a temperature lower than the temperature T1 so as to convert only the first compound A into compound G in the form gaseous;
  • a second conversion step which comprises raising the temperature to a temperature higher than the temperature T1 so as to convert, under the effect of the reagent R, the second compound B into compound G in gaseous form;
  • the present invention can in particular be implemented by means of an analysis device 10 represented in .
  • the analysis device 10 comprises at least one bulb 20 of generally elongated shape in a vertical direction.
  • the bulb 20 is provided on a first lower part 20a with means for injecting a liquid sample (for example a liquid sample taken from a liquid solution to be analyzed).
  • the injection means may in particular comprise an injection inlet 21 through which the liquid sample passes for its injection into the lower part of the bulb 20.
  • the bulb 20 can also include in its first lower part 20a an outlet of purge 21b.
  • the bulb 20 also includes in its first upper part 20b (opposite to the lower part) an outlet 22.
  • the analysis device 10 also comprises a circulation cell 30 also of elongated shape in the vertical direction.
  • the circulation cell 30 is also terminated at each of these two ends, respectively called the lower end 31a and the upper end 31b, by two windows, respectively called the lower window 32a and the upper window 32b.
  • the upper window 32b and the lower window 32a have optical properties adapted to the implementation of a measurement by optical spectroscopy which will be mentioned later in the statement.
  • these two windows 32a and 32b are transparent in a predetermined range of optical wavelengths. For example, when it comes to implementing the analysis device for measurements by optical spectroscopy in an ultraviolet domain (hereinafter "UV"), said windows 32a and 32b considered are transparent in said UV domain.
  • UV ultraviolet domain
  • the first lower part 20a of the bulb 20 is fluidly connected, by a lower fluid channel 40a, to a second lower part 30a of the circulation cell 30, while the first upper part 20b of the bulb 20 is fluidly connected, through a high fluid channel 40b, to a second upper part 30b of the circulation cell 30.
  • the lower fluid channel 40a may include a pump 50 configured to allow the extraction of a gas from the circulation cell 30 to the bulb 20.
  • the upper fluid channel 40b may include a three-way valve 51 allowing the passage of a gas from the outlet 22 to the second upper part 30b, i.e. the injection of air via a channel 52 in the upper part of the circulation cell 30 for example to purge the latter.
  • the analysis device 10 comprises a light source 60 as well as a spectrograph 61.
  • the light source 60 and the spectrograph 61 are arranged to measure the absorption of the light radiation capable of being emitted by said source by a gas circulating in the circulation cell 30.
  • the light source 60 can be opposite the lower window 32a while the spectrograph 61 can be arranged opposite the upper window 32b .
  • the light source 60 can be configured to emit UV light radiation.
  • the spectrograph 61 may include a slit, a diffraction grating intended to disperse light radiation in wavelength and redirect it towards a detection means, for example a CMOS array.
  • the analysis device 10 may also comprise heating means 70 configured to allow a rise in temperature of a liquid present in the first lower part 20a of the bulb 20.
  • the heating element 70 may comprise a heating lamp, or even an electrical resistance.
  • the method according to the present invention can be implemented using the analysis device 10 described above. However, even if reference is only made to this analysis device in the remainder of the description, the invention should not be limited to this aspect alone.
  • the analysis method according to the present invention allows in particular the detection and/or quantification of a chemical element X present in at least two different compounds called, respectively, first compound A and second compound B.
  • the chemical element X can be in a first oxidation state in the first compound A, and in a second oxidation state, different from the first oxidation state, in the second compound B.
  • the first compound A is capable of forming a compound G, in gaseous form and which comprises the chemical element X, by reaction with a reagent R.
  • the second compound B is capable of forming the compound G, in gaseous form, by reaction with the reagent R only when the temperature T is greater than a temperature T1.
  • the reagent R can comprise a combination of vanadium trichloride (VCl 3 ) and acid hydrochloric acid (HCl).
  • vanadium trichloride as well as hydrochloric acid can be in aqueous solution in well-determined molar proportions.
  • the molar ratio of vanadium trichloride to hydrochloric acid can be between 10% and 40%, for example be equal to 25%.
  • the reagent R comprising vanadium trichloride and hydrochloric acid reacts chemically with nitrite ions (NO 2 - ) to form nitrogen monoxide (NO) in particular at room temperature (the room temperature being for example between 15°C and 28°C, advantageously between 18°C and 22°C).
  • the reagent R comprising vanadium trichloride and hydrochloric acid reacts chemically with the nitrate ions (NO 3 - ) to form nitrogen monoxide (NO) as soon as the temperature is higher than the predetermined temperature T1 .
  • the temperature T1 can be equal to 90°C.
  • the analysis method may comprise a step of taking a liquid sample (also known as “liquid solution S”) from a reservoir comprising a liquid.
  • a liquid sample also known as “liquid solution S”
  • This tank can in particular contain wastewater for which it is desired to determine the nitrogen element content.
  • the liquid solution can be analyzed in the analysis device of the .
  • the liquid solution is mixed with the reagent R, and is maintained at a temperature lower than the predetermined temperature in the first lower part 20a of the bulb 20 in order to carry out a first conversion step a).
  • the first compound A reacts with the reagent R to form the compound G in gaseous form, while, to the extent that the temperature remains lower than the predetermined temperature T1, the second compound B remains inert.
  • step a) The compound G formed during step a) is then conducted, for example by means of a draining gas, into the circulation cell and in which a first step of spectroscopic measurement b) of the quantity of compound G formed at the outcome of step a).
  • the spectroscopic measurement notably implements illumination, with the light source 60, of the compound G in gaseous form, and light detection of an absorption spectrum by means of the spectrograph 61.
  • Step b) is followed by a second conversion step c).
  • the second conversion step c) comprises a temperature rise to a temperature higher than the predetermined temperature T1. This increase in temperature of the liquid solution in the first lower part can in particular implement the heating means 70.
  • the second compound B present in the liquid solution reacts with the reagent R to form the compound G in gaseous form.
  • step d) of spectroscopic measurement using terms equivalent, or even identical, to step b), in order to detect the compound G formed in gaseous form during step c).
  • the analysis method according to the present invention makes it possible to discriminate, on the one hand, the nitrogen present in the form of nitrite, and on the other hand, the nitrogen present in the form nitrate.
  • steps b) and d) which make it possible to determine the quantities of nitrogen monoxide formed respectively during steps a) and c) can implement calibration curves and/or processes d. calibration which are known to those skilled in the art and which are therefore not described in the present description.
  • step a) makes it possible to convert a first compound A made of nitrite into nitrogen monoxide, then by carrying out step b), to detect the nitrogen monoxide formed during step a) and if necessary, deduct the quantity.
  • step c) makes it possible to convert a second compound B made of nitrate into nitrogen monoxide, then by carrying out step d), to detect the nitrogen monoxide formed during step c ) and if necessary deduce the quantity.
  • a purge of the circulation cell can be carried out between steps b) and c) in order to eliminate any trace of nitrogen monoxide formed during step a).
  • step a) is preceded by a sequence making it possible to measure the quantity of ammonium ions likely to be present in the liquid solution S.
  • the sequence comprises on the one hand a step of converting ammonium ions into ammonia in gaseous form by means of a basic species (for example NaOH or KOH), and a step of spectroscopic measurement of the quantity of gaseous ammonia formed during the conversion step.
  • a basic species for example NaOH or KOH
  • the method according to the present invention makes it possible to measure sequentially the quantity of nitrite ions on the one hand, and the quantity of nitrate ions on the other hand, present in a liquid solution.
  • this measurement is carried out in the gas phase and therefore remains insensitive to problems relating to possible turbidity of the liquid solution.
  • the analysis method according to the present invention is advantageously implemented for measuring total nitrogen in a liquid solution.
  • the method further comprises the execution of a step a1) interposed between step a) and step b) which comprises cooling the compound G formed during step a).
  • the method further comprises the execution of a step c1) interposed between step c) and step d) which comprises cooling the compound G formed during step c).

Abstract

The present invention relates to a chemical analysis method, enabling in particular the detection and quantification of a chemical species in a liquid (e.g. aqueous) solution. More specifically, the present invention relates to a method for analysing a chemical species X present in two different forms. The species X may be present, in the liquid solution, in the form of a first compound A and in the form of a second compound B. The analysis method according to the present invention is, in this respect, suitable for allowing discriminatory analysis of the first compound A and the second compound B under the action of a single reagent.

Description

procédé d’analyse chimique en phase gazeusegas phase chemical analysis process DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF INVENTION
L’invention se rapporte au domaine des analyses chimiques et plus particulièrement des analyses chimiques en phase gazeuse. Notamment, la présente invention concerne un procédé d’analyse séquentielle d’une espèce chimique présente dans deux composés différents. L’invention est, à cet égard, particulièrement adaptée à la détection et à la mesure de composés azotés susceptibles d’être présents dans les eaux, et notamment les eaux usées.The invention relates to the field of chemical analyzes and more particularly chemical analyzes in the gas phase. In particular, the present invention relates to a method for sequential analysis of a chemical species present in two different compounds. The invention is, in this regard, particularly suitable for the detection and measurement of nitrogen compounds likely to be present in water, and in particular wastewater.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTIONTECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Le domaine du traitement des eaux, et notamment des eaux usées, est un domaine pour lequel les techniques d’analyses chimiques jouent un rôle primordial. Ces techniques sont, à cet égard, mises en œuvre pour détecter, et le cas échéant quantifier, la présence d’éléments ou d’espèces chimiques dans la solution considérée.The field of water treatment, and particularly wastewater, is an area in which chemical analysis techniques play a vital role. These techniques are, in this regard, implemented to detect, and where appropriate quantify, the presence of elements or chemical species in the solution considered.
En effet, compte tenu de règlementations environnementales toujours plus sévères ou tout simplement pour des raisons de toxicité de certains éléments chimiques, il est nécessaire d’avoir recours à des techniques d’analyse d’une sensibilité et une sélectivité accrue.Indeed, given ever more stringent environmental regulations or quite simply for reasons of toxicity of certain chemical elements, it is necessary to use analysis techniques with increased sensitivity and selectivity.
A cet égard, la détection et la quantification des ions nitrates et des ions nitrites au cours du traitement des eaux est primordiale. En effet, ces deux espèces reconnues pour leur toxicité, tant pour l’environnement que pour l’homme, ne peuvent être présentes, au-delà d’un seuil de concentration réglementaire, dans les eaux traitées au moment de leur rejet dans la nature.In this regard, the detection and quantification of nitrate ions and nitrite ions during water treatment is essential. Indeed, these two species, recognized for their toxicity, both for the environment and for humans, cannot be present, beyond a regulatory concentration threshold, in treated water at the time of their discharge into nature. .
La détection de ces deux espèces est aujourd’hui essentiellement mise en œuvre par voie liquide et peut notamment impliquer des techniques de colorimétrie et/ou de potentiométrie.The detection of these two species is today mainly carried out by liquid means and can in particular involve colorimetry and/or potentiometry techniques.
Néanmoins, les eaux usées sont susceptibles d’être colorées, et de présenter une turbidité et une salinité importantes qui peut altérer les performances de ces techniques.However, wastewater is likely to be colored and present significant turbidity and salinity which can alter the performance of these techniques.
Un but de la présente invention est de proposer un procédé d’analyse chimique moins sensible à la turbidité et à la présence d’éléments interférents.An aim of the present invention is to propose a chemical analysis process less sensitive to turbidity and the presence of interfering elements.
Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé d’analyse chimique présentant une sensibilité accrue au regard des procédés connus de l’état de la technique.Another aim of the present invention is to propose a chemical analysis method having increased sensitivity with regard to the methods known from the state of the art.
BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTIONBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
La présente invention concerne un procédé d’analyse d’un élément chimique X présent dans une solution liquide S sous la forme d’un premier composé A et d’un deuxième composé B différent du premier composé A, le premier composé A étant susceptible de former un composé G, sous forme gazeuse et qui comprend l’élément chimique X, par réaction avec un réactif R, tandis que le deuxième composé B n’est susceptible de former le composé G, sous forme gazeuse, par réaction avec le réactif R que lorsque la température T est supérieure à une température T1, le procédé comprenant les étapes suivantes :The present invention relates to a method for analyzing a chemical element X present in a liquid solution S in the form of a first compound A and a second compound B different from the first compound A, the first compound A being capable of form a compound G, in gaseous form and which comprises the chemical element that when the temperature T is greater than a temperature T1, the process comprising the following steps:
a) une première étape de conversion qui comprend l’ajout à la solution liquide S du réactif R et le maintien de ladite solution liquide S à une température inférieure à la température T1 de manière à convertir uniquement le premier composé A en composé G sous forme gazeuse ;a) a first conversion step which comprises adding the reagent R to the liquid solution S and maintaining said liquid solution S at a temperature lower than the temperature T1 so as to convert only the first compound A into compound G in the form gaseous;
b) une première étape de mesure spectroscopique de la quantité de composé G formé à l’issue de l’étape a) ;b) a first step of spectroscopic measurement of the quantity of compound G formed at the end of step a);
c) une deuxième étape de conversion qui comprend une élévation de température à une température supérieure à la température T1 de manière à convertir, sous l’effet du réactif R, le deuxième composé B en composé G sous forme gazeuse ;c) a second conversion step which comprises raising the temperature to a temperature higher than the temperature T1 so as to convert, under the effect of the reagent R, the second compound B into compound G in gaseous form;
d) une deuxième étape de mesure spectroscopique de la quantité de composé G formé à l’issue de l’étape c).d) a second step of spectroscopic measurement of the quantity of compound G formed at the end of step c).
Selon un mode de mise en œuvre, l’élément chimique X est dans un premier état d’oxydation dans le premier composé A, et dans un deuxième état d’oxydation, différent du premier état d’oxydation, dans le deuxième composé B.According to one embodiment, the chemical element X is in a first oxidation state in the first compound A, and in a second oxidation state, different from the first oxidation state, in the second compound B.
Selon un mode de mise en œuvre, l’élément chimique X comprend de l’azote.According to one embodiment, the chemical element X comprises nitrogen.
Selon un mode de mise en œuvre, le premier composé A comprend un ion nitrite, le deuxième composé B comprend un ion nitrate, et le composé G comprend du monoxyde d’azote.According to one embodiment, the first compound A comprises a nitrite ion, the second compound B comprises a nitrate ion, and the compound G comprises nitrogen monoxide.
Selon un mode de mise en œuvre, le réactif R comprend du chlorure de vanadium et de l’acide chlorhydrique. Selon un mode de mise en œuvre, la température T1 est supérieure à 35°C, avantageusement supérieure à 40°C, encore plus avantageusement supérieure à 90°C.According to one embodiment, the reagent R comprises vanadium chloride and hydrochloric acid. According to one embodiment, the temperature T1 is greater than 35°C, advantageously greater than 40°C, even more advantageously greater than 90°C.
Selon un mode de mise en œuvre, ledit procédé d’analyse est mis en œuvre au moyen d’une ampoule dans laquelle la première étape a) de conversion et la deuxième étape b) de conversion sont mises en œuvre, ladite ampoule étant en communication fluidique avec une cellule de circulation et coopérant avec des moyens de mesure de spectroscopie ultraviolette.According to one embodiment, said analysis method is implemented by means of a bulb in which the first conversion step a) and the second conversion step b) are implemented, said bulb being in communication fluidic with a circulation cell and cooperating with ultraviolet spectroscopy measuring means.
Selon un mode de mise en œuvre, l’élévation de température de l’étape c) est mise en œuvre au moyen d’un système permettant la chauffe du liquide présent dans l’ampoule.According to one mode of implementation, the temperature increase in step c) is implemented by means of a system allowing the heating of the liquid present in the bulb.
Selon un mode de mise en œuvre, l’étape a) est précédée d’une séquence permettant de mesurer la quantité d’ions ammonium susceptible d’être présents dans la solution liquide S.According to one mode of implementation, step a) is preceded by a sequence making it possible to measure the quantity of ammonium ions likely to be present in the liquid solution S.
Selon un mode de mise en œuvre, la séquence comprend d’une part une étape de conversion des ions ammonium en ammoniac sous forme gazeuse au moyen d’une espèce basique, et une étape de mesure spectroscopique de la quantité d’ammoniac gazeux formé lors de l’étape de conversion.According to one mode of implementation, the sequence comprises on the one hand a step of converting the ammonium ions into ammonia in gaseous form by means of a basic species, and a step of spectroscopic measurement of the quantity of gaseous ammonia formed during of the conversion step.
Selon un mode de mise en œuvre, ledit procédé comprend en outre l’exécution d’une étape a1) intercalée entre l’étape a) et l’étape b) qui comprend un refroidissement du composé G formé au cours de l’étape a).According to one mode of implementation, said method further comprises the execution of a step a1) interposed between step a) and step b) which comprises cooling the compound G formed during step a ).
Selon un mode de mise en œuvre, ledit procédé comprend en outre l’exécution d’une étape c1) intercalée entre l’étape c) et l’étape d) qui comprend un refroidissement du composé G formé au cours de l’étape c).According to one mode of implementation, said method further comprises the execution of a step c1) interposed between step c) and step d) which comprises cooling the compound G formed during step c ).
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre en référence à la figure annexée sur laquelle :Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the detailed description which follows with reference to the appended figure in which:
La est une représentation schématique d’un dispositif d’analyse susceptible de mettre en œuvre le procédé d’analyse selon la présente invention. There is a schematic representation of an analysis device capable of implementing the analysis method according to the present invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
La présente invention concerne un procédé d’analyse chimique, permettant notamment la détection et la quantification d’une espèce chimique dans une solution liquide (par exemple aqueuse). Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé d’analyse d’une espèce chimique X présente sous deux formes différentes. L’espèce X peut être présente, dans la solution liquide, sous la forme d’un premier composé A et sous la forme d’un deuxième composé B. Le procédé d’analyse selon la présente invention est, à cet égard, adapté pour permettre une analyse discriminatoire du premier composé A et du deuxième composé B sous l’action d’un unique agent réactif.The present invention relates to a chemical analysis method, allowing in particular the detection and quantification of a chemical species in a liquid solution (for example aqueous). More particularly, the present invention relates to a method for analyzing a chemical species X present in two different forms. The species allow a discriminatory analysis of the first compound A and the second compound B under the action of a single reactive agent.
Ainsi, l’invention concerne un procédé d’analyse d’un élément chimique X présent dans une solution liquide S sous la forme d’un premier composé A et d’un deuxième composé B différent du premier composé A, le premier composé A étant susceptible de former un composé G, sous forme gazeuse et qui comprend l’élément chimique X, par réaction avec un réactif R, tandis que le deuxième composé B n'est susceptible de former le composé G, sous forme gazeuse, par réaction avec le réactif R que lorsque la température T est supérieure à une températureT1.Thus, the invention relates to a method for analyzing a chemical element X present in a liquid solution S in the form of a first compound A and a second compound B different from the first compound A, the first compound A being capable of forming a compound G, in gaseous form and which comprises the chemical element reagent R only when the temperature T is greater than a temperature T1.
De ce qui précède, il doit être compris que le premier composé A peut être converti en composé G, par réaction avec le réactif R, quelle que soit la température, tandis que le deuxième composé B peut être converti en G, par réaction avec le réactif R, uniquement lorsque la température est supérieure à la température T1. En d’autres termes, l’invention forme le composé gazeux G sélectivement à partir du premier composé A ou à partir du deuxième composé B. Cette sélection intervient par un choix de température approprié.From the above, it should be understood that the first compound A can be converted into compound G, by reaction with the reagent R, regardless of the temperature, while the second compound B can be converted into G, by reaction with the reactive R, only when the temperature is higher than temperature T1. In other words, the invention forms the gaseous compound G selectively from the first compound A or from the second compound B. This selection occurs by an appropriate choice of temperature.
Ainsi, le procédé comprend les étapes suivantes :Thus, the process includes the following steps:
a) une première étape de conversion qui comprend l’ajout à la solution liquide S du réactif R et le maintien de ladite solution liquide S à une température inférieure à la température T1 de manière à convertir uniquement le premier composé A en composé G sous forme gazeuse ;a) a first conversion step which comprises adding the reagent R to the liquid solution S and maintaining said liquid solution S at a temperature lower than the temperature T1 so as to convert only the first compound A into compound G in the form gaseous;
b) une première étape de mesure spectroscopique de la quantité de composé G formé à l’issue de l’étape a) ;b) a first step of spectroscopic measurement of the quantity of compound G formed at the end of step a);
c) une deuxième étape de conversion qui comprend une élévation de température à une température supérieure à la température T1 de manière à convertir, sous l’effet du réactif R, le deuxième composé B en composé G sous forme gazeuse ;c) a second conversion step which comprises raising the temperature to a temperature higher than the temperature T1 so as to convert, under the effect of the reagent R, the second compound B into compound G in gaseous form;
d) une deuxième étape de mesure spectroscopique de la quantité de composé G formé à l’issue de l’étape c). d) a second step of spectroscopic measurement of the quantity of compound G formed at the end of step c).
A cet égard, la présente invention peut notamment être mise en œuvre au moyen d’un dispositif d’analyse 10 représenté à la .In this regard, the present invention can in particular be implemented by means of an analysis device 10 represented in .
Le dispositif d’analyse 10 comprend au moins une ampoule 20 de forme généralement allongée selon une direction verticale.The analysis device 10 comprises at least one bulb 20 of generally elongated shape in a vertical direction.
La suite de l’énoncé définit des termes qualifiés de « haut », « haute », ou « bas », « basse ». Ces qualificatifs sont définis par rapport à la direction verticale. Il est entendu que s’il était question de définir une direction horizontale les termes « gauche » et « droite » auraient remplacé les termes « haut » et « bas ».The rest of the statement defines terms qualified as “high”, “high”, or “low”, “low”. These qualifiers are defined in relation to the vertical direction. It is understood that if it was a question of defining a horizontal direction the terms "left" and "right" would have replaced the terms "up" and "down".
L’ampoule 20 est pourvue sur une première partie basse 20a de moyens d’injection d’un échantillon liquide (par exemple un échantillon liquide prélevé dans une solution liquide à analyser). Les moyens d’injection peuvent notamment comprendre une entrée d’injection 21 par laquelle transite l’échantillon liquide pour son injection dans la partie basse de l’ampoule 20. L’ampoule 20 peut également comprendre dans sa première partie basse 20a une sortie de purge 21b.The bulb 20 is provided on a first lower part 20a with means for injecting a liquid sample (for example a liquid sample taken from a liquid solution to be analyzed). The injection means may in particular comprise an injection inlet 21 through which the liquid sample passes for its injection into the lower part of the bulb 20. The bulb 20 can also include in its first lower part 20a an outlet of purge 21b.
L’ampoule 20 comprend également dans sa première partie haute 20b (opposée à la partie basse) une sortie 22.The bulb 20 also includes in its first upper part 20b (opposite to the lower part) an outlet 22.
Le dispositif d’analyse 10 comprend par ailleurs une cellule de circulation 30 également de forme allongée selon la direction verticale. La cellule de circulation 30 est par ailleurs terminée selon chacune de ces deux extrémités dites respectivement extrémité basse 31a et extrémité haute 31b, par deux fenêtres, dites respectivement, fenêtre basse 32a et fenêtre haute 32b. La fenêtre haute 32b et la fenêtre basse 32a présentent des propriétés optiques adaptées à la mise en œuvre d’une mesure par spectroscopie optique qui sera évoquée dans la suite de l’énoncé. Notamment ces deux fenêtres 32a et 32b sont transparentes dans une gamme de longueurs d’onde optiques prédéterminée. Par exemple, dès lors qu’il s’agit de mettre en œuvre le dispositif d’analyse pour des mesures par spectroscopie optique dans un domaine ultra-violet (ci-après « UV »), lesdites fenêtres 32a et 32b considérées sont transparentes dans ledit domaine UV.The analysis device 10 also comprises a circulation cell 30 also of elongated shape in the vertical direction. The circulation cell 30 is also terminated at each of these two ends, respectively called the lower end 31a and the upper end 31b, by two windows, respectively called the lower window 32a and the upper window 32b. The upper window 32b and the lower window 32a have optical properties adapted to the implementation of a measurement by optical spectroscopy which will be mentioned later in the statement. In particular, these two windows 32a and 32b are transparent in a predetermined range of optical wavelengths. For example, when it comes to implementing the analysis device for measurements by optical spectroscopy in an ultraviolet domain (hereinafter "UV"), said windows 32a and 32b considered are transparent in said UV domain.
La première partie basse 20a de l’ampoule 20 est reliée fluidiquement, par un canal fluidique bas 40a, à une deuxième partie basse 30a de la cellule de circulation 30, tandis que la première partie haute 20b de l’ampoule 20 est reliée fluidiquement, par un canal fluidique haut 40b, à une deuxième partie haute 30b de la cellule de circulation 30.The first lower part 20a of the bulb 20 is fluidly connected, by a lower fluid channel 40a, to a second lower part 30a of the circulation cell 30, while the first upper part 20b of the bulb 20 is fluidly connected, through a high fluid channel 40b, to a second upper part 30b of the circulation cell 30.
Le canal fluidique bas 40a peut comprendre une pompe 50 configurée pour permettre l’extraction d’un gaz de la cellule de circulation 30 vers l’ampoule 20.The lower fluid channel 40a may include a pump 50 configured to allow the extraction of a gas from the circulation cell 30 to the bulb 20.
Le canal fluidique haut 40b peut comprendre une vanne trois voies 51 permettant la passage d’un gaz de la sortie 22 vers la deuxième partie haute 30b, soit l’injection d’air via un canal 52 dans la partie haute de la cellule de circulation 30 par exemple pour purger cette dernière.The upper fluid channel 40b may include a three-way valve 51 allowing the passage of a gas from the outlet 22 to the second upper part 30b, i.e. the injection of air via a channel 52 in the upper part of the circulation cell 30 for example to purge the latter.
Par surcroit, le dispositif d’analyse 10 comprend une source lumineuse 60 ainsi qu’un spectrographe 61. Notamment, la source lumineuse 60 et le spectrographe 61 sont agencés pour mesurer l’absorption du rayonnement lumineux susceptible d’être émis par ladite source par un gaz circulant dans la cellule de circulation 30. A cet égard, la source lumineuse 60 peut être en vis-à-vis de la fenêtre basse 32a tandis que le spectrographe 61 peut être disposé en vis-à-vis de la fenêtre haute 32b.In addition, the analysis device 10 comprises a light source 60 as well as a spectrograph 61. In particular, the light source 60 and the spectrograph 61 are arranged to measure the absorption of the light radiation capable of being emitted by said source by a gas circulating in the circulation cell 30. In this regard, the light source 60 can be opposite the lower window 32a while the spectrograph 61 can be arranged opposite the upper window 32b .
La source lumineuse 60 peut être configurée pour émettre un rayonnement lumineux UV. Le spectrographe 61 peut comprendre une fente, un réseau de diffraction destiné à disperser en longueur d’onde un rayonnement lumineux et le réorienté vers un moyen de détection, par exemple une barrette CMOS.The light source 60 can be configured to emit UV light radiation. The spectrograph 61 may include a slit, a diffraction grating intended to disperse light radiation in wavelength and redirect it towards a detection means, for example a CMOS array.
Le dispositif d’analyse 10 peut également comprendre des moyens de chauffage 70 configurés pour permettre une élévation de température d’un liquide présent dans la première partie basse 20a de l’ampoule 20. L’élément de chauffage 70 peut comprendre une lampe chauffante, ou encore une résistance électrique.The analysis device 10 may also comprise heating means 70 configured to allow a rise in temperature of a liquid present in the first lower part 20a of the bulb 20. The heating element 70 may comprise a heating lamp, or even an electrical resistance.
Le procédé selon la présente invention peut être mis en œuvre au moyen du dispositif d’analyse 10 décrit ci-avant. Néanmoins, et quand bien même il sera uniquement fait référence à ce dispositif d’analyse dans la suite de la description, l’invention ne doit pas être limitée à ce seul aspect.The method according to the present invention can be implemented using the analysis device 10 described above. However, even if reference is only made to this analysis device in the remainder of the description, the invention should not be limited to this aspect alone.
Ainsi, le procédé d’analyse selon la présente invention permet notamment la détection et/ou la quantification d’un élément chimique X présent dans au moins deux composés différents dits, respectivement, premier composé A et deuxième composé B.Thus, the analysis method according to the present invention allows in particular the detection and/or quantification of a chemical element X present in at least two different compounds called, respectively, first compound A and second compound B.
A titre d’exemple, et sans toutefois limiter l’invention à ce seul aspect, l’élément chimique X peut être dans un premier état d’oxydation dans le premier composé A, et dans un deuxième état d’oxydation, différent du premier état d’oxydation, dans le deuxième composé B.By way of example, and without however limiting the invention to this aspect alone, the chemical element X can be in a first oxidation state in the first compound A, and in a second oxidation state, different from the first oxidation state, in the second compound B.
Ainsi, l’élément chimique X peut comprendre de l’élément azote (N) tandis que le premier composé A et le deuxième composé B peuvent comprendre, respectivement, l’ion nitrite (NO2 -) et l’ion nitrate (NO3 -).Thus, the chemical element - ).
Selon la présente invention, le premier composé A est susceptible de former un composé G, sous forme gazeuse et qui comprend l’élément chimique X, par réaction avec un réactif R.According to the present invention, the first compound A is capable of forming a compound G, in gaseous form and which comprises the chemical element X, by reaction with a reagent R.
De manière équivalente, le deuxième composé B est susceptible de former le composé G, sous forme gazeuse, par réaction avec le réactif R uniquement lorsque la température T est supérieure à une température T1.Equivalently, the second compound B is capable of forming the compound G, in gaseous form, by reaction with the reagent R only when the temperature T is greater than a temperature T1.
Ainsi, de manière avantageuse, et dès lors que le premier composé A comprend l’ion nitrite et que le deuxième composé B comprend l’ion nitrate, le réactif R peut comprendre une combinaison de trichlorure de vanadium (VCl3) et d’acide chlorhydrique (HCl). A cet égard, le trichlorure de vanadium ainsi que l’acide chlorhydrique peuvent être en solution aqueuse selon des proportions molaires bien déterminées. Notamment, le rapport molaire du trichlorure de vanadium sur l’acide chlorhydrique peut être compris entre 10% et 40%, par exemple être égal à 25%.Thus, advantageously, and since the first compound A comprises the nitrite ion and the second compound B comprises the nitrate ion, the reagent R can comprise a combination of vanadium trichloride (VCl 3 ) and acid hydrochloric acid (HCl). In this regard, vanadium trichloride as well as hydrochloric acid can be in aqueous solution in well-determined molar proportions. In particular, the molar ratio of vanadium trichloride to hydrochloric acid can be between 10% and 40%, for example be equal to 25%.
Le réactif R comprenant le trichlorure de vanadium et l’acide chlorhydrique réagit chimiquement avec les ions nitrite (NO2 -) pour former du monoxyde d’azote (NO) notamment à température ambiante (la température ambiante étant comprise par exemple entre 15°C et 28°C, avantageusement comprise entre 18°C et 22°C).The reagent R comprising vanadium trichloride and hydrochloric acid reacts chemically with nitrite ions (NO 2 - ) to form nitrogen monoxide (NO) in particular at room temperature (the room temperature being for example between 15°C and 28°C, advantageously between 18°C and 22°C).
De manière équivalente, le réactif R comprenant le trichlorure de vanadium et l’acide chlorhydrique réagit chimiquement avec les ions nitrate (NO3 -) pour former du monoxyde d’azote (NO) dès lors que la température est supérieure à la température prédéterminée T1. Dans le présent exemple, la température T1 peut être égale à 90°C.Equivalently, the reagent R comprising vanadium trichloride and hydrochloric acid reacts chemically with the nitrate ions (NO 3 - ) to form nitrogen monoxide (NO) as soon as the temperature is higher than the predetermined temperature T1 . In the present example, the temperature T1 can be equal to 90°C.
Ainsi, les principes présentés ci-avant sont avantageusement mis en œuvre pour la détection et/ou le dosage de l’élément chimique X dans le premier composé A d’une part puis dans le deuxième composé B d’autres part.Thus, the principles presented above are advantageously implemented for the detection and/or dosage of the chemical element X in the first compound A on the one hand then in the second compound B on the other hand.
A cet égard, le procédé d’analyse peut comprendre une étape de prélèvement d’un échantillon liquide (dit également « solution liquide S ») dans un réservoir comprenant un liquide. Ce réservoir peut notamment contenir des eaux usées et pour lesquelles on souhaite déterminer la teneur en élément azote.In this regard, the analysis method may comprise a step of taking a liquid sample (also known as “liquid solution S”) from a reservoir comprising a liquid. This tank can in particular contain wastewater for which it is desired to determine the nitrogen element content.
La solution liquide peut être analysée dans le dispositif d’analyse de la .The liquid solution can be analyzed in the analysis device of the .
Plus particulièrement, la solution liquide est mélangée avec le réactif R, et est maintenue à une température inférieure à la température prédéterminée dans la première partie basse 20a de l’ampoule 20 afin d’exécuter une première étape de conversion a).More particularly, the liquid solution is mixed with the reagent R, and is maintained at a temperature lower than the predetermined temperature in the first lower part 20a of the bulb 20 in order to carry out a first conversion step a).
Notamment, au cours de la première étape de conversion a), le premier composé A réagit avec le réactif R pour former le composé G sous forme gazeuse, tandis que, dans la mesure où la température reste inférieure à la température prédéterminée T1, le deuxième composé B reste inerte.In particular, during the first conversion step a), the first compound A reacts with the reagent R to form the compound G in gaseous form, while, to the extent that the temperature remains lower than the predetermined temperature T1, the second compound B remains inert.
Le composé G formé au cours de l’étape a) est ensuite conduit, par exemple au moyen d’un gaz drainant, dans la cellule de circulation et dans laquelle une première étape de mesure spectroscopique b) de la quantité de composé G formé à l’issue de l’étape a).The compound G formed during step a) is then conducted, for example by means of a draining gas, into the circulation cell and in which a first step of spectroscopic measurement b) of the quantity of compound G formed at the outcome of step a).
La mesure spectroscopique met notamment en œuvre une illumination, avec la source lumineuse 60, du composé G sous forme gazeuse, et une détection lumineuse d’un spectre d’absorption au moyen du spectrographe 61.The spectroscopic measurement notably implements illumination, with the light source 60, of the compound G in gaseous form, and light detection of an absorption spectrum by means of the spectrograph 61.
L’étape b) est suivie d’une deuxième étape de conversion c). La deuxième étape de conversion c) comprend une élévation de température à une température supérieure à la température prédéterminée T1. Cette élévation de température de la solution liquide dans la première partie basse peut notamment mettre en œuvre les moyens de chauffage 70.Step b) is followed by a second conversion step c). The second conversion step c) comprises a temperature rise to a temperature higher than the predetermined temperature T1. This increase in temperature of the liquid solution in the first lower part can in particular implement the heating means 70.
Dès lors que la température dépasse la température prédéterminée T1, le deuxième composé B présent dans la solution liquide réagit avec le réactif R pour former le composé G sous forme gazeuse.As soon as the temperature exceeds the predetermined temperature T1, the second compound B present in the liquid solution reacts with the reagent R to form the compound G in gaseous form.
Suit la mise en œuvre d’une étape d) de mesure spectroscopique selon des termes équivalents, voire identiques, à l’étape b), afin de détecter le composé G formé sous forme gazeuse au cours de l’étape c).Follows the implementation of a step d) of spectroscopic measurement using terms equivalent, or even identical, to step b), in order to detect the compound G formed in gaseous form during step c).
Ainsi, et selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le procédé d’analyse selon la présente invention permet de discriminer, d’une part, l’azote présent sous forme de nitrite, et d’autre part, l’azote présent sous forme de nitrate.Thus, and according to a particularly advantageous embodiment, the analysis method according to the present invention makes it possible to discriminate, on the one hand, the nitrogen present in the form of nitrite, and on the other hand, the nitrogen present in the form nitrate.
Par ailleurs, il est entendu que les étapes b) et d) qui permettent de déterminer les quantités de monoxyde d’azote formées respectivement au cours des étapes a) et c) peuvent mettre en œuvre des courbes de calibration et/ou des processus d’étalonnage qui sont connus de l’homme du métier et qui ne sont donc pas décrit dans la présente description.Furthermore, it is understood that steps b) and d) which make it possible to determine the quantities of nitrogen monoxide formed respectively during steps a) and c) can implement calibration curves and/or processes d. calibration which are known to those skilled in the art and which are therefore not described in the present description.
Ces déterminations peuvent impliquer des traitement mathématiques tels que des régression ou encore traitement par analyse de Fourier (par exemple des calculs de transformé de Fourier Rapide : FFT).These determinations may involve mathematical processing such as regression or processing by Fourier analysis (for example Fast Fourier Transform: FFT calculations).
Notamment, l’étape a) permet de convertir un premier composé A fait de nitrite en monoxyde d’azote, puis par exécution de l’étape b), de détecter le monoxyde d’azote formé au cours de l’étape a) et le cas échéant en déduire la quantité.In particular, step a) makes it possible to convert a first compound A made of nitrite into nitrogen monoxide, then by carrying out step b), to detect the nitrogen monoxide formed during step a) and if necessary, deduct the quantity.
De manière équivalente, l’étape c) permet de convertir un deuxième composé B fait de nitrate en monoxyde d’azote, puis par exécution de l’étape d), de détecter le monoxyde d’azote formé au cours de l’étape c) et le cas échéant en déduire la quantité.Equivalently, step c) makes it possible to convert a second compound B made of nitrate into nitrogen monoxide, then by carrying out step d), to detect the nitrogen monoxide formed during step c ) and if necessary deduce the quantity.
De manière avantageuse, une purge de la cellule de circulation peut être exécutée entre les étapes b) et c) afin d’éliminer toute trace de monoxyde d’azote formé au cours de l’étape a).Advantageously, a purge of the circulation cell can be carried out between steps b) and c) in order to eliminate any trace of nitrogen monoxide formed during step a).
Toujours de manière avantageuse, l’étape a) est précédée d’une séquence permettant de mesurer la quantité d’ions ammonium susceptible d’être présents dans la solution liquide S.Still advantageously, step a) is preceded by a sequence making it possible to measure the quantity of ammonium ions likely to be present in the liquid solution S.
A cet égard, la séquence comprend d’une part une étape de conversion des ions ammonium en ammoniac sous forme gazeuse au moyen d’une espèce basique (par exemple du NaOH ou du KOH), et une étape de mesure spectroscopique de la quantité d’ammoniac gazeux formé lors de l’étape de conversion.In this regard, the sequence comprises on the one hand a step of converting ammonium ions into ammonia in gaseous form by means of a basic species (for example NaOH or KOH), and a step of spectroscopic measurement of the quantity of gaseous ammonia formed during the conversion step.
Ainsi, le procédé selon la présente invention, permet de mesurer de manière séquentielle la quantité d’ions nitrite d’une part, et la quantité d’ions nitrates d’autre part, présents dans une solution liquide. Notamment, cette mesure est effectuée en phase gazeuse et reste donc insensible aux problèmes relatifs à une éventuelle turbidité de la solution liquide.Thus, the method according to the present invention makes it possible to measure sequentially the quantity of nitrite ions on the one hand, and the quantity of nitrate ions on the other hand, present in a liquid solution. In particular, this measurement is carried out in the gas phase and therefore remains insensitive to problems relating to possible turbidity of the liquid solution.
Le procédé d’analyse selon la présente invention est avantageusement mis en œuvre pour la mesure de l’azote total dans une solution liquide.The analysis method according to the present invention is advantageously implemented for measuring total nitrogen in a liquid solution.
De manière avantageuse, le procédé comprend en outre l’exécution d’une étape a1) intercalée entre l’étape a) et l’étape b) qui comprend un refroidissement du composé G formé au cours de l’étape a).Advantageously, the method further comprises the execution of a step a1) interposed between step a) and step b) which comprises cooling the compound G formed during step a).
Toujours de manière avantageuse, le procédé comprend en outre l’exécution d’une étape c1) intercalée entre l’étape c) et l’étape d) qui comprend un refroidissement du composé G formé au cours de l’étape c).Still advantageously, the method further comprises the execution of a step c1) interposed between step c) and step d) which comprises cooling the compound G formed during step c).
Ces deux étapes a1) et c1) permettent de limiter la condensation dans la cellule de circulation.These two steps a1) and c1) make it possible to limit condensation in the circulation cell.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and alternative embodiments can be made without departing from the scope of the invention as defined by the claims.

Claims (12)

  1. Procédé d’analyse d’un élément chimique X présent dans une solution liquide S sous la forme d’un premier composé A et d’un deuxième composé B différent du premier composé A, le premier composé A étant susceptible de former un composé G, sous forme gazeuse et qui comprend l’élément chimique X, par réaction avec un réactif R, tandis que le deuxième composé B n’est susceptible de former le composé G, sous forme gazeuse, par réaction avec le réactif R que lorsque la température T est supérieure à une température T1, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    a) une première étape de conversion qui comprend l’ajout à la solution liquide S du réactif G et le maintien de ladite solution liquide S à une température inférieure à la température T1 de manière à convertir uniquement le premier composé A en composé G sous forme gazeuse ;
    b) une première étape de mesure spectroscopique de la quantité de composé G formé à l’issue de l’étape a) ;
    c) une deuxième étape de conversion qui comprend une élévation de température à une température supérieure à la température T1 de manière à convertir, sous l’effet du réactif R, le deuxième composé B en composé G sous forme gazeuse ;
    d) une deuxième étape de mesure spectroscopique de la quantité de composé G formé à l’issue de l’étape c).
    Method for analyzing a chemical element in gaseous form and which comprises the chemical element is greater than a temperature T1, the process comprising the following steps:
    a) a first conversion step which comprises adding the reagent G to the liquid solution S and maintaining said liquid solution S at a temperature lower than the temperature T1 so as to convert only the first compound A into compound G in the form gaseous;
    b) a first step of spectroscopic measurement of the quantity of compound G formed at the end of step a);
    c) a second conversion step which comprises raising the temperature to a temperature higher than the temperature T1 so as to convert, under the effect of the reagent R, the second compound B into compound G in gaseous form;
    d) a second step of spectroscopic measurement of the quantity of compound G formed at the end of step c).
  2. Procédé d’analyse selon la revendication 1, dans lequel l’élément chimique X est dans un premier état d’oxydation dans le premier composé A, et dans un deuxième état d’oxydation, différent du premier état d’oxydation, dans le deuxième composé B.Analysis method according to claim 1, in which the chemical element X is in a first oxidation state in the first compound A, and in a second oxidation state, different from the first oxidation state, in the second compound B.
  3. Procédé d’analyse selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’élément chimique X comprend de l’azote.Analysis method according to claim 1 or 2, in which the chemical element X comprises nitrogen.
  4. Procédé d’analyse selon la revendication 3, dans lequel le premier composé A comprend un ion nitrite, le deuxième composé B comprend un ion nitrate, et le composé G comprend du monoxyde d’azote.The analysis method according to claim 3, wherein the first compound A comprises a nitrite ion, the second compound B comprises a nitrate ion, and the compound G comprises nitric oxide.
  5. Procédé d’analyse selon la revendication 4, dans lequel le réactif R comprend du chlorure de vanadium et de l’acide chlorhydrique.Analysis method according to claim 4, in which the reagent R comprises vanadium chloride and hydrochloric acid.
  6. Procédé d’analyse selon la revendication 4 ou 5, dans lequel la température T1 est supérieure à 35°C, avantageusement supérieure à 40°C, encore plus avantageusement supérieure à 90°C.Analysis method according to claim 4 or 5, in which the temperature T1 is greater than 35°C, advantageously greater than 40°C, even more advantageously greater than 90°C.
  7. Procédé d’analyse selon l’une des revendication 4 à 6, dans lequel ledit procédé d’analyse est mis en œuvre au moyen d’une ampoule dans laquelle la première étape a) de conversion et la deuxième étape c) de conversion sont mises en œuvre, ladite ampoule étant en communication fluidique avec une cellule de circulation et coopérant avec des moyens de mesure de spectroscopie ultraviolette.Analysis method according to one of claims 4 to 6, in which said analysis method is implemented by means of an ampoule in which the first conversion step a) and the second conversion step c) are put implemented, said bulb being in fluid communication with a circulation cell and cooperating with ultraviolet spectroscopy measuring means.
  8. Procédé d’analyse selon la revendication 7, dans lequel l’élévation de température de l’étape c) est mise en œuvre au moyen d’un moyen de chauffage coopérant avec l’ampoule.Analysis method according to claim 7, in which the temperature increase in step c) is implemented by means of heating means cooperating with the bulb.
  9. Procédé d’analyse selon l’une des revendications 4 à 8, dans lequel l’étape a) est précédée d’une séquence permettant de mesurer la quantité d’ions ammonium susceptible d’être présent dans la solution liquide S.Analysis method according to one of claims 4 to 8, in which step a) is preceded by a sequence making it possible to measure the quantity of ammonium ions likely to be present in the liquid solution S.
  10. Procédé d’analyse selon la revendication 9, dans lequel la séquence comprend d’une part une étape de conversion des ions ammonium en ammoniac sous forme gazeuse au moyen d’une espèce basique, et une étape de mesure spectroscopique de la quantité d’ammoniac gazeux formé lors de l’étape de conversion.Analysis method according to claim 9, in which the sequence comprises on the one hand a step of converting ammonium ions into ammonia in gaseous form by means of a basic species, and a step of spectroscopic measurement of the quantity of ammonia gas formed during the conversion step.
  11. Procédé d’analyse selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel ledit procédé comprend en outre l’exécution d’une étape a1) intercalée entre l’étape a) et l’étape b) qui comprend un refroidissement du composé G formé au cours de l’étape a).Analysis method according to one of claims 1 to 10, in which said method further comprises the execution of a step a1) interposed between step a) and step b) which comprises cooling the compound G formed during step a).
  12. Procédé d’analyse selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel ledit procédé comprend en outre l’exécution d’une étape c1) intercalée entre l’étape c) et l’étape d) qui comprend un refroidissement du composé G formé au cours de l’étape c).Analysis method according to one of claims 1 to 11, in which said method further comprises the execution of a step c1) interposed between step c) and step d) which comprises cooling the compound G formed during step c).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2206889C2 (en) * 2001-07-05 2003-06-20 Институт молекулярной генетики РАН Method of determining nitrate, reducing agent and a method of preparation thereof
WO2015033003A1 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 Universidad De Cádiz (Otri) Method for the sequential determination of nitrite and nitrate
US20210276891A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-09 Iowa State University Research Foundation, Inc. System and method for removing nitrate from water

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2206889C2 (en) * 2001-07-05 2003-06-20 Институт молекулярной генетики РАН Method of determining nitrate, reducing agent and a method of preparation thereof
WO2015033003A1 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 Universidad De Cádiz (Otri) Method for the sequential determination of nitrite and nitrate
US20210276891A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-09 Iowa State University Research Foundation, Inc. System and method for removing nitrate from water

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KATRINA M. MIRANDA ET AL: "A Rapid, Simple Spectrophotometric Method for Simultaneous Detection of Nitrate and Nitrite", NITRIC OXIDE, vol. 5, no. 1, 1 February 2001 (2001-02-01), pages 62 - 71, XP055117002, ISSN: 1089-8603, DOI: 10.1006/niox.2000.0319 *

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