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La directive européenne 2008/50/CE impose de surveiller les particules dans l’air ambiant et fixe des objectifs qualité. De même, l’exposition par inhalation des travailleurs et du public vis à vis des particules devient de plus en plus préoccupante. Dans ce contexte, il est nécessaire de pouvoir caractériser les particules sous forme d'aérosols.
Prestations proposées
Caractérisation des paramètres physico-chimiques suivants :
- Concentration : concentrations massique et en nombre par des moyens de mesure en temps réel,
- Diamètre : caractérisation granulométrique des particules en suspension,
- Morphologie : observation des particules,
- Composition chimique : élémentaire et moléculaire.
Moyens
Pour ce faire, le LNE est équipé de moyens de génération d'aérosols et d’outils pour réaliser des mesures en temps réel (on-line: résolues dans le temps). Il dispose également de moyens de prélèvements nécessaires à la réalisation de mesures a posteriori (off-line) nécessitant une étape de prélèvement en amont de l’analyse. Les instruments disponibles au LNE pour réaliser ces mesures sont listés ci-dessous.
Moyens de génération d'aérosols :
| Instrumentation | Spécifications | Usage instrumentation |
|---|---|---|
| Nébuliseur | Gamme de génération : 100 nm - 1µm |
Adapté à la génération d'aérosols en voie humide (suspensions colloïdales par exemple) |
| Electrospray | Gamme de génération : 5 nm - 150 nm |
Adapté à la génération d'aérosols en voie humide (suspensions colloïdales par exemple) |
| Vortex Shaker | Gamme de génération : PM10, PM2.5 Aérosols submicronique et super-micronique |
Adapté à la génération d'aérosols en voie sèche (poudres, granulats, ...). Générateur adapté à la mesure de pulvérulence de poudres nano-structurées |
| Générateur par décharge électrique | Gamme de génération : quelques nm - 200 nm |
Adapté à la génération d'aérosols de carbone, cuivre, argent, aluminium… |
Mesures on-lines :
| Instrumentation | Spécifications | Usage instrumentation |
|---|---|---|
| SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer) | Gamme de mesure : 5 – 1000 nm Résolution temporelle minimale de l'ordre de la minute |
Mesure de la distribution granulométrique de particules en suspension (Diamètre & Concentration) |
| APS (Aerodynamic Particle Sizer) | Gamme de mesure : 0,5 – 20 µm Résolution temporelle minimale d’une seconde |
Mesure de la distribution granulométrique de particules en suspension (Diamètre & Concentration) |
| DMS (Dynamic Mobility Spectrometer) | Gamme de mesure : 5 – 1000 nm Résolution temporelle minimale d’une seconde |
Mesure de la distribution granulométrique de particules en suspension (Diamètre & Concentration) |
| CPC (Condensation Particle Counter) | Gamme de mesure : 5 – 2 000 nm En temps réel |
Mesure de concentration en nombre de particules |
|
TEOM (Tapered Element Oscillating Microbalance) |
|
Mesure de la concentration en masse de particules |
Moyens de prélèvement pour caractérisation off-line :
| Instrumentation | Spécifications | Usage instrumentation |
|---|---|---|
| Prélèvement par filtration | Utilisation de différents types de filtres et membranes | Mesure de concentration massique et caractérisation off-line (Morphologie & Composition chimique) |
| Prélèvement par précipitation électrostatique | Utilisation de différents types de susbstrats (grilles de microscopie, mica, …) | Mesure de la distribution granulométrique de particules et caractérisation off-line (Morphologie & Composition chimique) |
| Prélèvement par diffusion-impaction | Gamme de mesure : 2 nm – 35 µm |
Mesure de la distribution granulométrique en masse (Diamètre Concentration massique) et caractérisation off-line (Morphologie & Composition chimique) |
Mesure off-line :
| Instrumentation | Usage instrumentation |
|---|---|
| SEM – FEG (Scanning Electron Microscopy – Field Emission Gun) | Observation des particules prélevées avec un grossissement jusqu’à 50 000 x couplé à une analyse d’image Caractérisation en taille |
| SEM – EDX (Scanning Electron Microscopy – Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy) | Caractérisation de la composition chimique élémentaire des échantillons |
| ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) | Caractérisation de la composition chimique élémentaire des échantillons |
| AFM (Atomic Force Microscopy) | Mesures des forces d’adhésion des particules Caractérisation topographique à l’échelle nanométrique Caractérisation en taille |
Règlementations
Directive 2008/50/CE, valeurs limites d'exposition (ANSES, INRS).
Produits concernés
Tous types d'aérosols tels que par exemple :
- Mesure de pulvérulence de poudres nano-structurées
- Mesure de pollution particulaire en air ambiant, sources et évolution temporelle des particules en suspension,
- Mesure de la pollution particulaire en milieu industriel/ambiance de travail, sources et évolution temporelle des particules en suspension,
- Test d’efficacité des filtres,
- Evaluation des dispositifs d’épuration d’air, d’admission/échappement,
- Caractérisation d’aérosols émis dans le cadre de la combustion de matériaux nano-composites,
- Caractérisation métrologique de sprays et de nébuliseurs pour l’administration d’aérosols à caractère médical : détermination de la taille et des concentrations particulaires.....
