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Association des Techniciens de Dialyse - 15° session d’étude et de perfectionnement - Toulouse – 23 & 24 novembre 2006

La conductivité du dialysat : Définition, mesure et facteurs influençant la conductivité.

Alain BIRBES – chef du service technique - AAIR Toulouse

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La conductivité du dialysat

Définition, mesure et facteurs

influençant la conductivité.

Alain BIRBES

TOULOUSE 2006

Document présenté à la 15° session d’études et de

perfectionnement de l’Association des Techniciens

de Dialyse 23-24 novembre 2006

[email protected]




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Définitions :

La conductivité électrique d’un liquide est la conductance d’une

colonne de liquide comprise entre deux électrodes métalliques de

1cm² de surface et séparées l’une de l’autre de 1 cm

L’unité de conductivité est le Siemens par mètre (S/m) ou ses sous

multiples : mS/cm ou µS/cm

Norme NF T 90-031 : Détermination de la résistivité ou de la

conductivité électrique (essais des eaux)

1 cm²

1 cm




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Définitions :

La conductivité électrique quantifie l'aptitude d'une solution à

laisser passer un courant électrique.

A l’inverse, la résistivité représente sa résistance au passage du

courant électrique.

conductivité = inverse de la résistivité

Condutivité = 1 / résistivité

Résistivité = 1 / conductivité




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Alimentation électrique

alternative, (1kHz)

Voltmètre

Ampèremètre

Deux électrodes immergées

dans la solution

La conductivité dépend des

caractéristiques de la cellule :

d et s ou constante de cellule K

Cté = I/U . d / s

Cté = I/U . K




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Quelques valeurs de conductivité et leurs équivalents en résistivité :

Conductivité Résistivité

Eau la plus pure 0.042 µS/cm 24 mO.cm

Eau osmosée 1 µS/cm 1 mO.cm

Eau courante 500 µS/cm 2 kO.cm

Limite de potabilité 1055 µS/cm 0.95 kO.cm

Eau + conc.

bicarbonate

3 mS/cm 333 O.cm

Dialysat 14 mS/cm 71 O.cm

Eau de mer 56 mS/cm 18 O.cm

Saumure 100 mS/cm 10 O.cm




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-Mesure du courant électrique circulant

entre deux électrodes

-Mesure de la variation d’un champ

magnétique entre deux bobines (méthode

toroïdale ou inductive)

Mesure :

Deux méthodes sont couramment utilisée pour la mesure de la

conductivité :




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Une variante de cellule de conductivité utilise 4 électrodes

L’alimentation électrique est appliquée aux deux

électrodes externes

La tension de mesure est récupérée sur les deux

électrodes centrales

Cellule d’AK100




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Méthode inductive ou toroïdale

La cellule de mesure est

constituée de deux

bobines immergées dans

la solution

La bobine émettrice, alimentée par une tension alternative, crée un

champs magnétique alternatif qui est transmis par le tore de

solution à la bobine réceptrice.

Le liquide se comporte comme le bobinage secondaire de la bobine

émettrice et comme le bobinage primaire de la bobine réceptrice.

Le courant induit dans la bobine réceptrice est proportionnel à la

conductivité du liquide

s

I

U

électrolyte




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Cellule de conductivité COBE CS3




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Avantages et inconvénients des deux méthodes de mesure

Conductivimètre à électrodes conductivimètre inductif

peu coûteux stable dans le temps

électronique simple pas d'encrassement

inaltérable

dérive liée à l'encrassement coûteux

effet de polarisation électronique sophistiquée

vulnérable à l'agressivité des

solutions

Avantages

Inconvénients




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Mesure de la conductivité :

Pourquoi mesurer la conductivité?

Pilotage des pompes à concentré, réglage de générateur

Evaluation facile et non destructrice de la composition

globale du dialysat

Génération d’alarmes et d’actions de mise en sécurité

Affichage de l’approximation de la qualité du dialysat

14 mS/cm 140 mmol/l de Na




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DIALYSAT = mélange EAU + CONCENTRE

Concentré chargé en sel : NaCl, KCl, CaCl,

HCO3Na …

Deux concentrés mélangés en deux temps

1 – mélange eau + concentré bicarbonate

2 – solution obtenue en 1 + concentré

acide

Eau => 1 à 5 µS/cm

Solution 1 = environ 3 mS/cm

Solution 2 : dialysat = environ 14 mS/cm

Préparation du dialysat :




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0

2

4

6

8

10

12

14

16

eau osmosée eau osmosée + concentré

bicarbonate

dialysat final = eau osmosée +

concentré bicarbonate +

concentré acide

mS

/cm

conductivité




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Mesure de la conductivité :

Comment connaître les valeurs de conductivité ?

réglage pour obtenir une conductivité de 3 mS/cm sur la

solution 1 : eau + concentré bicarbonate

réglage pour obtenir une conductivité de 14 mS/cm sur le

dalysat : eau + concentré bicarbonate (solution 1) + concentré

acide

analyses de laboratoire et réajustement des réglages

Les conductivités des sol1 et 2 peuvent être fournies par le

fabricant du générateur en fonction du concentré indiqué.

Utilisation d’un logiciel, mais validation par analyses de

laboratoire




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Conductivité bicarbonate = 3 mS/cm

conductivité finale variable

0102030405060708090

100110120130140150160

13 13.5 14 14.5 15

Conductivite finale en mS/cm

Co

nce

ntr

atio

n e

n m

mo

l/l

Na

K

Mg

Ca

Cl

HCO3




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Conductivité bicarbonate = 3 mS/cm

conductivité finale variable

0

0.5

1

1.5

2

2.5

13 13.5 14 14.5 15

Conductivité finale en mS/cm

Co

ncen

trati

on

en

mm

ol/

l

K

Mg

Ca




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Conductivité finale = 14 mS/cm

conductivité bicarbonate variable

0

2040

6080

100

120140

160

2.7 3 3.5

Conductivite bicarbonate mS/cm

Co

nc

en

tra

tio

n m

mo

l/l

Na

Cl

HCO3




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Facteurs influençant la mesure de conductivité :

Température :

Ct = C20 [1 + 0.2 (t-20)]

Une variation de 1 °C peut faire varier la conductivité

mesurée de 2% à 2.5%

Toutes les sondes de conductivité sont compensées

en température




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CONDUCTIVIMETRES




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Facteurs influençant la mesure :

Etat des électrodes :

Dépots sur les électrodes

décalcification du générateur

Rinçage + séchage de la sonde de mesure

du conductivimètre portable

Présence d’air sur les électrodes :

disposition de la sonde de mesure




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Facteurs influençant la mesure :

Etalonnage périodique :

La notice d’emploi précise la nécessité de

l’étalonnage périodique

- comparaison avec un autre conductivimètre

- utilisation d’une solution étalon

- étalonnage par le fabricant / distributeur




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-Traçabilité du conductivimètre :

En cas de découverte d’un mauvais

étalonnage, nécessité de remonter

aux générateurs de dialyse

qui ont été récemment réglés ou

vérifiés avec ce conductivimètre

•Identifier le conductivimètre sur le

rapport d’intervention

•Disposer d’un conductivimètre par

technicien




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Conductivité et traitement d’eau :

La mesure de conductivité (résistivité) est très utilisée

pour la vérification du bon fonctionnement des traitements

d’eau.

Taux de réjection des sels = image du bon fonctionnement

de l’osmoseur :

Rej = 1 – (Cp/Ce)% : Ce = 300 µS/cm Cp = 2 µS/cm -> Rej = 99.5%

Rej = 1 – (Re/Rp)% : Re = 3 kO.cm Rp = 500 kO.cm -> Rej = 99.5%

Quantification du désinfectant dans l’eau osmosée :

3% de DIALOX -> 770 µS/cm

3% d’OXAGAL -> 280 µS/cm

Nécessité de vérifier l’étalonnage des conductivimètres

(résistivimètres) intégrés aux systèmes de traitement de l’eau




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CONCLUSION

La mesure de conductivité ne remplace

pas l’analyse de laboratoire

Avec un minimum de précautions, on

peut obtenir une bonne approximation

de la qualité du dialysat