FR2878621A1 - Continuous in situ measuring apparatus for metal ion content in solution has working electrode fixed relative to housing with flat surface in contact with solution - Google Patents

Continuous in situ measuring apparatus for metal ion content in solution has working electrode fixed relative to housing with flat surface in contact with solution Download PDF

Info

Publication number
FR2878621A1
FR2878621A1 FR0412750A FR0412750A FR2878621A1 FR 2878621 A1 FR2878621 A1 FR 2878621A1 FR 0412750 A FR0412750 A FR 0412750A FR 0412750 A FR0412750 A FR 0412750A FR 2878621 A1 FR2878621 A1 FR 2878621A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
electrode
working electrode
working
counter
solution
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
FR0412750A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2878621B1 (en
Inventor
Stephane Roy
Jean Pierre Heitzmann
Gerard Durand
Teddy Hezard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HEITO
Bureau de Recherches Geologiques et Minieres BRGM
Original Assignee
HEITO
Bureau de Recherches Geologiques et Minieres BRGM
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 HEITO, Bureau de Recherches Geologiques et Minieres BRGM filed Critical HEITO
Priority to FR0412750A priority Critical patent/FR2878621B1/en
Priority to PCT/FR2005/002980 priority patent/WO2006059001A1/en
Publication of FR2878621A1 publication Critical patent/FR2878621A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2878621B1 publication Critical patent/FR2878621B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • G01N33/1813Specific cations in water, e.g. heavy metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

The measuring apparatus, consisting of a housing containing working, reference and counter-electrodes, and a system for applying a potential difference between them and measuring the intensity of the current passing between the working and counter-electrodes, has the working electrode fixed relative to the housing and having a flat surface in contact with the solution. The measuring apparatus, consisting of a housing (2) containing working (3), reference (5) and counter-electrodes (7), and a system for applying a potential difference (E) between them and measuring the intensity (I) of the current passing between the working and counterelectrodes, has the working electrode fixed relative to the housing and having a flat surface in contact with the solution. The housing contains a system for projecting a controlled flow of the liquid at a constant rate against the working electrode and perpendicular to its flat surface. The reference electrode is in the shape of a ring surrounding the working electrode, and the counter-electrode is also ring-shaped, while the working electrode comprises a cylindrical element with only its lower circular face, measuring some 3 sq mm in area, in contact with the liquid.

Description

La présente invention concerne un dispositif de mesure destiné au suivi inThe present invention relates to a measuring device for the purpose of monitoring

situ, en continu, et éventuellement à distance, des quantités d'ions métalliques présents dans des eaux, et notamment dans les effluents industriels, les eaux  situate, continuously, and possibly at a distance, quantities of metal ions present in water, and in particular in industrial effluents, water

d'exhaure de sites miniers etc...dewatering mine sites etc ...

La présente invention est notamment applicable au suivi des ions Fe2+ et Fei+ qui présentent l'avantage d'être présents à des teneurs assez élevées dans ces eaux et qui constituent un excellent traceur de l'ensemble des éléments métalliques toxiques présents dans celles-ci.  The present invention is particularly applicable to the monitoring of Fe2 + and Fei + ions which have the advantage of being present at relatively high levels in these waters and which constitute an excellent tracer of all toxic metal elements present therein.

On sait en effet que la teneur en certains des métaux qui sont présents dans les eaux et notamment les eaux d'exhaure des mines est corrélée avec la quantité d'ions d'autres métaux existant dans ces eaux, notamment par exemple les ions ferreux et ferriques.  It is known that the content of some of the metals that are present in the water, and in particular the mines' mine water, is correlated with the quantity of ions of other metals existing in these waters, for example, ferrous ions and ferric.

Le suivi des teneurs en ces ions métalliques est _jusqu'à présent réalisé en effectuant des prélèvements, à des périodes de temps déterminées et en procédant ensuite à l'analyse des échantillons prélevés, cette analyse pouvant être, suivant les cas, effectuée sur place ou par les soins d'un laboratoire extérieur. Il en résulte qu'il s'écoule entre l'instant du prélèvement et celui où les utilisateurs sont en possession des résultats, un temps plus ou moins long pendant lequel la composition en métaux de ces eaux a pu évoluer dans d'importantes proportions rendant ainsi particulièrement problématique toute intervention visant à influer de façon efficace sur celles-ci de façon à en modifier le contenu.  The monitoring of the contents of these metal ions is heretofore carried out by taking samples, at fixed periods of time and then by analyzing the samples taken, this analysis being able, depending on the case, to be carried out on site or by the care of an outside laboratory. As a result, it elapses between the time of the sampling and the moment when the users are in possession of the results, a time more or less long during which the metal composition of these waters could evolve in important proportions making thus particularly problematic any intervention aimed at influencing them effectively so as to modify their content.

La présente invention a pour but de proposer un dispositif permettant de réaliser, in situ, une mesure précise et continue des teneurs en certains métaux contenus dans des eaux, ce dispositif permettant une détection efficace des risques de pollution ainsi qu'une optimisation d'un éventuel traitement de celles-ci. - 2  The present invention aims to provide a device for performing, in situ, a precise and continuous measurement of the contents of certain metals contained in water, this device for effective detection of pollution risks and an optimization of a possible treatment of these. - 2

La présente invention a ainsi pour objet un dispositif de mesure in situ et en continu des teneurs en ions métalliques existant dans une solution, du type comportant un corps renfermant trois électrodes, à savoir une électrode de travail, une électrode de référence et une contre-électrode et des moyens aptes à appliquer entre l'électrode de travail et l'électrode de référence une différence de potentiel de valeur déterminée, et à mesurer l'intensité du courant circulant entre l'électrode de travail et la contre-électrode caractérisé en ce que: - l'électrode de travail est fixe par rapport au corps et sa surface de contact avec la solution est plane, - il comporte des moyens aptes à projeter sur cette électrode de travail un flux contrôlé à débit constant dudit liquide, dont la direction est perpendiculaire à ladite surface, - l'électrode de référence est de forme annulaire et entoure l'électrode de travail, - la contre-électrode est de forme annulaire.  The subject of the present invention is thus a device for measuring in situ and continuously the contents of metal ions existing in a solution, of the type comprising a body enclosing three electrodes, namely a working electrode, a reference electrode and a counter-electrode. electrode and means capable of applying a determined potential difference between the working electrode and the reference electrode, and measuring the intensity of the current flowing between the working electrode and the counter-electrode, characterized in that that: - the working electrode is fixed relative to the body and its contact surface with the solution is flat, - it comprises means capable of projecting on this working electrode a controlled flow at a constant flow rate of said liquid, whose direction is perpendicular to said surface, - the reference electrode is annular and surrounds the working electrode, - the counter-electrode is annular e.

Suivant l'invention l'électrode de travail sera préférentiellement constituée d'un élément cylindrique dont seule la surface de base sera en contact avec le liquide. Cette surface de base sera avantageusement de forme circulaire alors que la surface de l'électrode de référence et/ou la surface de la contre-électrode en contact avec la solution auront éventuellement la même forme, de préférence annulaire.  According to the invention, the working electrode will preferably consist of a cylindrical element of which only the base surface will be in contact with the liquid. This base surface will advantageously be circular while the surface of the reference electrode and / or the surface of the counter electrode in contact with the solution will eventually have the same shape, preferably annular.

Le dispositif comportera des moyens d'injection aptes à propulser sur l'électrode de travail un jet de solution dont la direction sera perpendiculaire à la surface de contact de celle-ci avec la solution. Ces moyens d'injection comporteront un injecteur dont la surface de la buse de sortie sera voisine de l'électrode de travail. - 3  The device will comprise injection means able to propel on the working electrode a jet solution whose direction will be perpendicular to the contact surface thereof with the solution. These injection means will include an injector whose surface of the outlet nozzle will be close to the working electrode. - 3

Dans un mode de mise en oeuvre de l'invention les surfaces des électrodes de travail et de référence seront situées dans un même plan et la contreélectrode sera en vis-à--sis et décalée par rapport à l'électrode de référence. Par ailleurs la contre-électrode et l'électrode de référence seront concentriques à l'axe de l'électrode de travail. De plus la surface de contact de la contre-électrode avec le liquide sera plus importante que celle de l'électrode de travail, le rapport de la surface de contact de la contre-électrode sur celui de l'électrode de travail pouvant être de l'ordre de 500.  In one embodiment of the invention, the surfaces of the working and reference electrodes will be located in the same plane and the counterelectrode will be vis-à-sis and offset with respect to the reference electrode. In addition, the counter-electrode and the reference electrode will be concentric with the axis of the working electrode. In addition, the contact surface of the counter-electrode with the liquid will be larger than that of the working electrode, the ratio of the contact surface of the counter-electrode to that of the working electrode may be greater than that of the working electrode. order of 500.

On a constaté que l'utilisation d'une électrode de travail constituée soit de platine soit d'or soit de carbone vitreux associée à une électrode de référence et à une contre-électrode constituées soit d'or soit d'acier inoxydable soir de nickel était efficace pour la détermination des concentrations en Fe2+, en Fei+ et en Cul+ dans les eaux d'origine minière. L'utilisation d'une électrode en or permet de plus de mesurer spécifiquement les ions As" non analysables avec les autres électrodes. Dans un mode de mise en oeuvre de l'invention la contre-électrode 7 et l'électrode de référence seront réalisées dans un matériau différent de celui de l'électrode de travail 3.  It has been found that the use of a working electrode consisting of either platinum or gold or vitreous carbon associated with a reference electrode and a counter-electrode consisting of either gold or stainless steel evening nickel was effective for the determination of Fe2 +, Fei + and Cul + concentrations in mineral waters. The use of a gold electrode also makes it possible to specifically measure the As ions that can not be analyzed with the other electrodes In an embodiment of the invention, the counter-electrode 7 and the reference electrode will be realized. in a material different from that of the working electrode 3.

On décrira ci-après à titre d'exemple non limitatif, une 25 forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de suivi et de mesure en continu suivant l'invention.  An embodiment of the present invention will be described hereinafter by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawing, in which: FIG. 1 is a schematic view of a device for continuous monitoring and measurement according to the invention.

La figure 2 est une vue de détails d'un exemple de mise 30 en oeuvre d'un capteur de mesure apte à être utilisé dans le dispositif suivant l'invention.  FIG. 2 is a detailed view of an exemplary implementation of a measuring sensor suitable for use in the device according to the invention.

On a représenté de façon schématique sur la figure 1 un dispositif suivant l'invention qui est essentiellement constitué d'un capteur 1, de moyens d'alimentation de celui- - 4 ci en eau à étudier, dénommée ci- après eau de travail , et de moyens aptes à appliquer à ce capteur une tension E et à mesurer le courant I circulant dans celui-ci.  FIG. 1 schematically shows a device according to the invention which consists essentially of a sensor 1, means for feeding it with water to be studied, hereinafter referred to as working water, and means adapted to apply to this sensor a voltage E and to measure the current I flowing in it.

Le capteur 1 comprend essentiellement un corps 2 à l'intérieur duquel sont disposés, suivant un axe de révolution yy', une électrode de travail 3 de forme cylindrique une électrode de référence 5 et une contre- électrode 7 qui sont l'une et l'autre de forme annulaire, une buse d'injection 6 qui est alimentée par des moyens 8 aptes à aspirer l'eau de travail et à la projeter sur l'électrode de travail 3 suivant l'axe yy' sous forme d'un flux à débit constant.  The sensor 1 essentially comprises a body 2 inside which are disposed, along an axis of revolution yy ', a working electrode 3 of cylindrical shape a reference electrode 5 and a counter electrode 7 which are one and the same. another of annular shape, an injection nozzle 6 which is fed by means 8 able to suck up the working water and to project it on the working electrode 3 along the axis yy 'in the form of a flow at constant flow.

Le dispositif comprend un générateur 10 apte à délivrer entre ses bornes A et B une tension E. La borne B de celui-ci est réunie par un conducteur 3a à l'électrode de travail 3 et sa borne A est réunie par un conducteur 4 à une première entrée a d'un ampli opérationnel 14 dont l'autre entrée b est réunie par un conducteur 5a à l'électrode de référence 5. La sortie c de l'ampli opérationnel 14 est réunie quant à elle, par l'intermédiaire d'un ampèremètre de mesure 16, à la contre-électrode 7. On comprend dans ces conditions que l'amplificateur opérationnel va commander l'intensité I du courant circulant entre l'électrode de travail 3 et la contre- électrode 7 de façon que le potentiel appliqué à ses deux entrées a et b soit identique, ce qui correspond à une différence de potentiel E mesurée entre l'électrode de travail 3 et l'électrode de référence 5.  The device comprises a generator 10 capable of delivering between its terminals A and B a voltage E. The terminal B thereof is connected by a conductor 3a to the working electrode 3 and its terminal A is connected by a conductor 4 to a first input a of an operational amplifier 14, the other input b is connected by a conductor 5a to the reference electrode 5. The output c of the operational amplifier 14 is connected, meanwhile, via At these conditions, it is understood that the operational amplifier will control the intensity I of the current flowing between the working electrode 3 and the counter-electrode 7 so that the potential applied to its two inputs a and b is identical, which corresponds to a potential difference E measured between the working electrode 3 and the reference electrode 5.

De façon connue cette intensité I est proportionnelle à la quantité d'ions métalliques, par exemple d'ions ferreux et 30 ferriques présents dans l'eau de travail.  In known manner this intensity I is proportional to the amount of metal ions, for example ferrous and ferric ions present in the working water.

Préférentiellement les faces de contact de l'électrode de travail 3 et de l'électrode de référence 5 avec l'eau de travail sont situées dans un même plan P. - 5 On a représenté en détails sur la figure 2 un exemple de capteur utilisable dans le dispositif suivant l'invention. Plus précisément ce capteur est essentiellement constitué du corps cylindrique 2 d'axe de révolution yy' à l'intérieur duquel sont disposés l'ensemble des éléments formant le capteur qui sont en fait constitués d'éléments de révolution, le corps 2 étant fermé par un couvercle 9 qui assure le maintien de ces divers éléments.  Preferably, the contact faces of the working electrode 3 and of the reference electrode 5 with the working water are located in the same plane P. FIG. 2 shows in greater detail an example of a usable sensor. in the device according to the invention. More precisely, this sensor consists essentially of the cylindrical body 2 of axis of revolution yy 'inside which are arranged all the elements forming the sensor which are in fact constituted by elements of revolution, the body 2 being closed by a cover 9 which ensures the maintenance of these various elements.

Le corps 2 est creusé d'une cavité cylindrique amont 11 qui reçoit une platine 12a en un matériau isolant dans laquelle est vissé un élément support 13 de forme cylindrique, à la partie antérieure de laquelle est emmanché à force, dans un orifice axial de celui-ci, un élément cylindrique allongé qui constitue l'électrode de trava:_1 3 du capteur 1, cette électrode présentant avec le liquide de travail une surface de contact S1 égale dans ce mode de mise en oeuvre de l'invention à environ 3 mm2.  The body 2 is hollowed out with an upstream cylindrical cavity 11 which receives a plate 12a made of an insulating material into which is screwed a support element 13 of cylindrical shape, at the front of which is force-fitted into an axial orifice of the an elongate cylindrical element which constitutes the working electrode of the sensor 1, this electrode having with the working liquid a contact surface S1 equal in this embodiment of the invention to approximately 3 mm 2 .

La face amont de la platine 12a est creusée d'une rainure annulaire de grande largeur qui est destinée à recevoir à encastrement une rondelle métallique formant l'électrode de référence 5 du capteur 1 qui présente avec le liquide de travail une surface de contact S2 égale dans ce mode de mise en oeuvre de l'invention à environ 1600 mm2.  The upstream face of the plate 12a is hollowed out with an annular groove of great width which is intended to receive a metallic washer forming the reference electrode 5 of the sensor 1 which has with the working liquid a contact surface S2 equal to in this embodiment of the invention at about 1600 mm2.

La cavité 11 s'ouvre sur une cavité 17 de plus grand diamètre à l'intérieur de laquelle vient prendre place le couvercle 9. Ce dernier est lui-même creusé d'une cavité 19 qui fait face à la cavité 11 et qui reçoit une seconde platine 12b en un matériau isolant. Cette dernière est creusée, sur sa face amont, d'une rainure annulaire de mêmes dimensions que la rainure recevant l'électrode de référence 5 et qui fait face à celle-ci et qui se trouve à faible distance d de cette derniere. Cette rainure reçoit à encastrement une rondelle métallique formant la contreélectrode 7 du capteur 1 de surface S3 égale, dans ce:mode de - 6 mise en oeuvre de l'invention, à la surface S2 de l'électrode de référence.  The cavity 11 opens on a cavity 17 of larger diameter inside which is taken up the cover 9. The latter is itself hollowed out of a cavity 19 which faces the cavity 11 and which receives a second plate 12b in an insulating material. The latter is hollowed out on its upstream face, an annular groove of the same dimensions as the groove receiving the reference electrode 5 and which faces the latter and which is at a short distance d thereof. This groove is recessed with a metal washer forming the counterelectrode 7 of the sensor 1 of surface S3 equal, in this embodiment of the invention, to the surface S2 of the reference electrode.

On définit ainsi, entre les deux platines 12a et 12b, une cellule de mesure, de volume déterminé V, qui est en 5 communication avec l'extérieur par un conduit 15.  Between the two plates 12a and 12b is thus defined a measuring cell, of determined volume V, which is in communication with the outside via a duct 15.

La platine 12b reçoit l'injecteur 21 dont la buse de sortie 22 est disposée suivant l'axe yy' à faible distance de l'électrode de travail 3 et qui est alimentée en liquide à traiter sous une pression déterminée, par les moyens 8.  The plate 12b receives the injector 21 whose outlet nozzle 22 is disposed along the axis yy 'at a small distance from the working electrode 3 and which is supplied with liquid to be treated under a determined pressure, by the means 8.

Le corps 2 et le couvercle 9 sont solidarisés par des boulons 23 avec interposition d'entretoises 24 dont la longueur L permet de régler de façon précise l'écartement du corps 2 et du couvercle 9 et, en conséquence, l'écartement des deux platines 12a et 12b et donc le volume V de la cellule de mesure.  The body 2 and the cover 9 are secured by bolts 23 with the interposition of spacers 24 whose length L makes it possible to precisely adjust the spacing of the body 2 and the cover 9 and, consequently, the spacing of the two plates 12a and 12b and therefore the volume V of the measuring cell.

On a utilisé le dispositif suivant l'invention pour mesurer la teneur en ions Fe2+ et Fei+ de deux solutions, à savoir une eau d'exhaure , c'est-à-dire une eau de sortie de mine, et une eau tunnel c'est-àdire une eau provenant de l'intérieur de la mine, et l'on a comparé les résultats avec ceux obtenus d'une part en laboratoire par des moyens de colorimétrie et par une méthode de spectroscopie d'adsorption atomique (méthode SAS) et d'autre part sur le terrain par une méthode de colorimétrie.  The device according to the invention was used to measure the content of Fe2 + and Fei + ions of two solutions, namely a dewatering water, that is to say a mine outlet water, and a tunnel water. that is, water coming from the inside of the mine, and the results were compared with those obtained on the one hand in the laboratory by colorimetric means and by an atomic adsorption spectroscopy method (SAS method) and secondly in the field by a colorimetric method.

Les résultats ont été respectivement consignés sur le Tableau 1 pour les eaux tunnel et sur le Tableau 2 pour les eaux d'exhaure.  The results were respectively reported in Table 1 for tunnel waters and in Table 2 for minewater.

-7 Tableau 1 (Eau tunnel) Méthode Laboratoire Fez+ Fei+ Fer total (mg/l) (mg/l) (mg/1) Capteur Invention 81,8 35 17_6,8 Ampérométrie Colorimétrie Laboratoire 91,5 28,3 1__9, 8 SAA Laboratoire 17_6,3 Colorimétrie Mesure de 86,5 34,5 121 terrain Tableau 2 (Eau d'exhaure) Méthode Laboratoire Fez+ Fei+ Fer total (mg/1) (mg/l) (mg/1) Capteur Invention 116,4 60 176,4 Ampérométrie Colorimétrie Laboratoire 132,1 70,8 202,9 SAA Laboratoire 191,3 Colorimétrie Mesure de 131,5 64 195,5 terrain On constate que la précision obtenue par le dispositif suivant l'invention, bien que de constitution simple, est plus proche de la mesure SAA, qui constitue la référence en la matière pour ce type de mesure, que les mesures réalisées par colorimétrie tant au laboratoire que sur le terrain et que, de plus, elle permet de doser séparément les Fe2+ et les Fei+, ce que ne permet pas la méthode SAA.  -7 Table 1 (Tunnel water) Method Laboratory Fez + Fei + Total iron (mg / l) (mg / l) (mg / 1) Sensor Invention 81.8 35 17_6.8 Amperometry Colorimetry Laboratory 91.5 28.3 1__9, 8 SAA Laboratory 17_6.3 Colorimetric Measurement 86.5 34.5 121 Field Table 2 (Dewatering Water) Method Laboratory Fez + Fei + Total Iron (mg / 1) (mg / l) (mg / 1) Sensor Invention 116.4 60 176.4 Amperometry Colorimetry Laboratory 132.1 70.8 202.9 SAA Laboratory 191.3 Colorimetry Measure of 131.5 64 195.5 ground It is noted that the precision obtained by the device according to the invention, although of constitution simple, is closer to the SAA measurement, which constitutes the reference in the field for this type of measurement, than the measurements made by colorimetry both in the laboratory and in the field and that, moreover, it makes it possible to separately dose the Fe2 + and Fei +, which does not allow the SAA method.

La présente invention est particulièrement intéressante en ce que la fabrication du dispositif suivant l'invention peut se réaliser à moindre coût, à l'aide de machines simples, dans la mesure où la quasi-totalité des pièces sont de révolution et peuvent ainsi être obtenues par de simples opérations de tournage.  The present invention is particularly interesting in that the manufacture of the device according to the invention can be achieved at lower cost, with the aid of simple machines, inasmuch as almost all the parts are of revolution and can thus be obtained by simple filming operations.

Par ailleurs il est particulièrement aisé de faire évoluer la cellule de mesure pour l'adapter par exemple à la mesure d'ions métalliques autres que les Fe2+ et Fei+ et notamment à celle des Cu et Cul+, Cd Cd2+ et As" , et ceci à - 8 la fois sur le plan électrochimique que sur le plan mécanique.  Moreover, it is particularly easy to change the measuring cell to adapt it for example to the measurement of metal ions other than Fe2 + and Fei + and in particular to that of Cu and Cul +, Cd Cd2 + and As ", and this to - 8 both electrochemically and mechanically.

Sur le plan électrochimique on a établi qu'il est possible d'utiliser le dispositif suivant l'invention pour la mesure et le suivi du pourcentage d'autres métaux contenus dans des eaux, et notamment pour le cuivre (Cu2+ et Cu ) et le cadmium (Cd2+ et Cd ).  Electrochemically it has been established that it is possible to use the device according to the invention for measuring and monitoring the percentage of other metals contained in water, and in particular for copper (Cu 2+ and Cu) and the cadmium (Cd2 + and Cd).

Sur le plan mécanique, la sonde du dispositif suivant l'invention se prête également particulièrement bien à une utilisation en vue de mesurer des teneurs en ions métalliques différents dans la mesure où sa structure peut être a=_sément et rapidement adaptée.  Mechanically, the probe of the device according to the invention is also particularly suitable for use in measuring different metal ion contents, since its structure can be easily and quickly adapted.

En effet un simple remplacement des entretoises 24 par des entretoises de longueur différente permettra de faire varier le volume V de la cellule de mesure. Il en sera de même de l'échange de l'électrode de travail 3 qui pourra être effectué par une simple opération de dévissage/vissage de son support 13, ce qui permettra de la remplacer par une autre électrode dont la nature sera appropriée à la mesure que l'on souhaite effectuer. De même le remplacement des platines 12a et 12b permettra de modifier la nature et/ou la surface et/ou la forme de l'électrode de référence 5 ou de la contre-électrode 7.  Indeed a simple replacement of the spacers 24 by spacers of different length will vary the volume V of the measuring cell. It will be the same for the exchange of the working electrode 3 which can be performed by a simple operation of unscrewing / screwing of its support 13, which will allow to replace it with another electrode whose nature will be appropriate to the measure that one wishes to perform. Similarly, the replacement of the plates 12a and 12b will make it possible to modify the nature and / or the surface and / or the shape of the reference electrode 5 or of the counter-electrode 7.

Le dispositif suivant l'invention est également intéressant en ce qu'il permet de transmettre facilement à distance les mesures effectuées, soit par l'intermédiaire de moyens de transmission filaires soit par tout autre mayen de transmission à distance et notamment par des réseaux de communication, notamment de type Internet.  The device according to the invention is also interesting in that it makes it possible to easily transmit the measurements carried out remotely, either by means of wired transmission means or by any other remote transmission mayen and in particular by communication networks. , especially Internet type.

Claims (1)

9 REVENDICATIONS9 CLAIMS 1.- Dispositif de mesure in situ et en continu des teneurs en ions métalliques existant dans une solution, du type comportant un corps (2) renfermant trois électrodes, à savoir une électrode de travail (3), une électrode de référence (5) et une contre-électrode (7) et des moyens (21, 22) aptes à appliquer entre l'électrode de travail (3) et l'électrode de référence (5) une différence de potentiel (E) de valeur déterminée, et à mesurer l'intensité (I) du courant circulant entre l'électrode de travail (3) et la contre-électrode (7), caractérisé en ce que: -l'électrode de travail (3) est fixe par rapport au 15 corps (2) et sa surface de contact avec la solution est plane, - il comporte des moyens (21,22) aptes à projeter sur cette électrode de travail (3) un flux contrôlé à débit constant dudit liquide, dont la direction (yy') est perpendiculaire à ladite surface, - l'électrode de référence (5) est de forme annulaire et entoure l'électrode de travail (3), - la contre-électrode (7) est de forme annulaire.  1.- Device for measuring in situ and continuously the contents of metal ions existing in a solution, of the type comprising a body (2) containing three electrodes, namely a working electrode (3), a reference electrode (5) and a counter-electrode (7) and means (21, 22) capable of applying a potential difference (E) of determined value between the working electrode (3) and the reference electrode (5), and measuring the intensity (I) of the current flowing between the working electrode (3) and the counterelectrode (7), characterized in that: the working electrode (3) is fixed relative to the body ( 2) and its contact surface with the solution is flat, - it comprises means (21,22) capable of projecting on this working electrode (3) a controlled flow at a constant flow rate of said liquid, whose direction (yy ') is perpendicular to said surface, - the reference electrode (5) is annular in shape and surrounds the working electrode (3), the counter electrode (7) is of annular shape. 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'électrode de travail (3) est constituée d'un élément cylindrique dont seule la surface de base (S1) est en contact avec le liquide.  2.- Device according to claim 1 characterized in that the working electrode (3) consists of a cylindrical element of which only the base surface (S1) is in contact with the liquid. 3.- Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la surface de base (S1) de l'électrode de travail (3) 30 est de forme circulaire.  3.- Device according to claim 2 characterized in that the base surface (S1) of the working electrode (3) 30 is circular. 4.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface de base (S1) de l'électrode de travail (3) est égale à environ 3 mm2.  4.- Device according to one of the preceding claims characterized in that the base surface (S1) of the working electrode (3) is equal to about 3 mm2. - 10 - 5.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface de l'électrode de référence (5) et/ou la surface de la contre-électrode en contact avec la solution est de forme annulaire.  5.- Device according to one of the preceding claims characterized in that the surface of the reference electrode (5) and / or the surface of the counter-electrode in contact with the solution is annular. 6.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface de l'électrode de référence et celle de la contreélectrode sont identiques.  6.- Device according to one of the preceding claims characterized in that the surface of the reference electrode and that of the counterelectrode are identical. 7.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface de l'électrode de référence (5) et/ou celle de la contre-électrode est égale à environ 1600 mm2.  7.- Device according to one of the preceding claims characterized in that the surface of the reference electrode (5) and / or that of the counter-electrode is equal to about 1600 mm2. 8.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les surfaces des électrodes de travail (3) et de référence (5) sont situées dans un même plan (P).  8.- Device according to one of the preceding claims characterized in that the surfaces of the working electrodes (3) and reference (5) are located in the same plane (P). 9.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la contre-électrode (7) et l'électrode de référence (5) sont concentriques à l'axe (yy') de l'électrode de travail (3).  9.- Device according to one of the preceding claims characterized in that the counter-electrode (7) and the reference electrode (5) are concentric to the axis (yy ') of the working electrode (3) . 10.- Dispositif suivant la revendication 9 caractérisé en ce que l'électrode de référence (5) et la contre-électrode (7) sont en vis-à-vis.  10.- Device according to claim 9 characterized in that the reference electrode (5) and the counter-electrode (7) are vis-à-vis. 11.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface de contact (S3) de la contre-électrode (7) avec le liquide es-1 plus importante que celle (S1) de l'électrode de travail (3).  11.- Device according to one of the preceding claims characterized in that the contact surface (S3) of the counter-electrode (7) with the liquid es-1 greater than that (S1) of the working electrode ( 3). 12.- Dispositif suivant la revendication 11 caractérisé en ce que le rapport de la surface de contact (S3) de la contre-électrode sur celui de l'électrode de travail (S1) est de l'ordre de 500.  12.- Device according to claim 11 characterized in that the ratio of the contact surface (S3) of the counter electrode to that of the working electrode (S1) is of the order of 500. 13.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'électrode de travail (3) est soit en platine soit en or, soit en carbone vitreux.  13.- Device according to one of the preceding claims characterized in that the working electrode (3) is either platinum or gold, or glassy carbon. - 11 - 14.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'électrode de référence (5) et/ou la contreélectrode (7) sont soit en or, soit en acier inoxydable, soit en nickel.  14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reference electrode (5) and / or the counterelectrode (7) are either made of gold, stainless steel or nickel. 15.- Dispositif suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la contre-électrode (7), et l'électrode de référence (5) sont en un métal différent de celui constituant l'électrode de travail (3).  15.- Device according to one of the preceding claims characterized in that the counter-electrode (7), and the reference electrode (5) are made of a metal different from that constituting the working electrode (3). 16.- Dispositif suivant l'une des revendications  16.- Device according to one of the claims précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'injection (21, 22) aptes à propulser sur l'électrode de travail (3) un jet de solution dont la direction (n, est perpendiculaire à la surface de contact (S1) de l'électrode de travail (3) avec la solution.  characterized in that it comprises injection means (21, 22) able to propel on the working electrode (3) a jet solution whose direction (n, is perpendicular to the contact surface (S1) of the working electrode (3) with the solution. 17.- Dispositif suivant la revendication 16 caractérisé en ce que les moyens d'injection comportent un injecteur (21) dont la surface de la buse de sortie (22) est voisine de l'électrode de travail (3).  17.- Device according to claim 16 characterized in that the injection means comprise an injector (21), the surface of the outlet nozzle (22) is adjacent to the working electrode (3). 18.- Dispositif suivant l'une des revendications  18.- Device according to one of the claims précédentes caractérisé en ce qu'il comprend un corps creux cylindrique (2) assurant le maintien de l'électrode de travail (3) et de l'électrode de référence (5), et qui est fermé par un couvercle cylindrique (9) assurant le maintien de la contre-électrode (7) à une distance déterminée de l'électrode de référence, et d'une buse (6) projetant sur l'électrode de travail (3) un flux dudit liquide, l'écartement du corps (2) et du couvercle (9) définissant une chambre de travail (V).  characterized in that it comprises a cylindrical hollow body (2) ensuring the maintenance of the working electrode (3) and the reference electrode (5), and which is closed by a cylindrical cover (9) ensuring maintaining the counter-electrode (7) at a determined distance from the reference electrode, and a nozzle (6) projecting on the working electrode (3) a flow of said liquid, the separation of the body ( 2) and the cover (9) defining a working chamber (V). 19.- Dispositif suivant la revendication 18 caractérisé 30 en ce qu'il comporte une entretoise (24) dont la longueur (L) permet de contrôler l'écartement du corps (2) et du couvercle (9) .  19.- Device according to claim 18 characterized in that it comprises a spacer (24) whose length (L) allows to control the spacing of the body (2) and the cover (9).
FR0412750A 2004-12-01 2004-12-01 DEVICE FOR IN SITU MEASUREMENT OF THE METAL ION CONTENT OF WATER Expired - Fee Related FR2878621B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0412750A FR2878621B1 (en) 2004-12-01 2004-12-01 DEVICE FOR IN SITU MEASUREMENT OF THE METAL ION CONTENT OF WATER
PCT/FR2005/002980 WO2006059001A1 (en) 2004-12-01 2005-11-30 Device for measuring in situ metal ion content of water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0412750A FR2878621B1 (en) 2004-12-01 2004-12-01 DEVICE FOR IN SITU MEASUREMENT OF THE METAL ION CONTENT OF WATER

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2878621A1 true FR2878621A1 (en) 2006-06-02
FR2878621B1 FR2878621B1 (en) 2007-03-09

Family

ID=34952551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0412750A Expired - Fee Related FR2878621B1 (en) 2004-12-01 2004-12-01 DEVICE FOR IN SITU MEASUREMENT OF THE METAL ION CONTENT OF WATER

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2878621B1 (en)
WO (1) WO2006059001A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4059406A (en) * 1976-07-12 1977-11-22 E D T Supplies Limited Electrochemical detector system
US5131999A (en) * 1990-01-16 1992-07-21 The National University Of Singapore Voltammetric detector for flow analysis
US5512489A (en) * 1989-12-04 1996-04-30 Ecossensors Limited Microelectrodes and amperometric assays

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5399256A (en) * 1994-01-07 1995-03-21 Bioanalytical Systems, Inc. Electrochemical detector cell

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4059406A (en) * 1976-07-12 1977-11-22 E D T Supplies Limited Electrochemical detector system
US5512489A (en) * 1989-12-04 1996-04-30 Ecossensors Limited Microelectrodes and amperometric assays
US5131999A (en) * 1990-01-16 1992-07-21 The National University Of Singapore Voltammetric detector for flow analysis

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006059001A1 (en) 2006-06-08
FR2878621B1 (en) 2007-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2811304A1 (en) Method of measuring the uranium concentration of an aqueous solution by spectrophotometry
DE1589389A1 (en) Glow discharge tubes
FR2485201A1 (en) METHOD FOR MEASURING HIGH PRECISION CONCENTRATIONS OF GASES AND VOLATILE PRODUCTS IN SITU AND CONTINUOUS AND APPARATUS IN SITU
WO2020225509A1 (en) Electrochemical sensor with anode or cathode redissolution, having a removable working electrode and removable counter-electrode
FR2878621A1 (en) Continuous in situ measuring apparatus for metal ion content in solution has working electrode fixed relative to housing with flat surface in contact with solution
Yu et al. Coating of a thin layer of NaBH 4 solution for mercury vapor generation coupled to atomic fluorescence spectrometry
EP1913368A2 (en) Method and apparatus for measuring the elementary composition of wastewaters
CN108352556B (en) Gas analysis cell and gas analysis system
US9068892B2 (en) Method for the emission analysis of the elemental composition of liquid media
CH367341A (en) Chromatographic analysis method and apparatus for carrying out this method
WO2008078641A1 (en) Method for electrochemically measuring zinc ion
FR2510761A1 (en) APPARATUS FOR MEASURING AIR CONCENTRATIONS OF RADON AND THORON FILIATION PRODUCTS
WO2017076756A1 (en) Method for measuring corrosion degradation of a metal pipe and mobile measuring apparatus implementing such a method
FR2477715A1 (en) DEVICE FOR DETECTION AND DETERMINATION OF HARMFUL GAS
FR2526950A1 (en) ELECTRODES SYSTEM FOR VOLTAMETRIC MEASUREMENTS
EP0104973B1 (en) Apparatus for ionizing a material by high-temperature heating
FR2559951A1 (en) CURRENT DENSITY ADJUSTING DEVICE AND ION PROCESSING VACUUM OVEN
EP3255406A1 (en) Device for collecting and analysing a gas sample
FR2768943A1 (en) Discharge ionizing detector which purifies the noble gas in use
Yu et al. Integration of flow injection-liquid anode glow discharge-fiber spectrometer: A compact analysis system for highly sensitive determination of Hg in water and ore samples
FR3012611A1 (en) ELECTROCHEMICAL CELL
FR3093566A3 (en) Device suitable for monitoring the level of chlorine in the water flowing through a pipe
EP0263906B1 (en) Device for detecting and measuring c02 and c0 concentrations
FR2546292A1 (en) Flow meter intended to measure the flow rate of a gaseous fluid
WO2022100873A1 (en) System and method for automatic and periodic analysis of water

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 13

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 14

ST Notification of lapse

Effective date: 20190906