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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.
- 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.
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-line :
| 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
- Poudres nano-structurées
