Composé organique volatil
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Les composés organiques volatils, ou COV sont des hydrocarbures (composés constitués de carbone et d’hydrogène - ce dernier peut être partiellement ou totalement substitué par les halogènes, oxygène, soufre, phosphore ou azote) dont la pression de vapeur (La pression de vapeur est la pression partielle de la vapeur d'un corps présent également sous forme liquide ou solide.) est au moins égale à Pv ≥ 0,01 kPa à une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie...) de 293,15 K (pouvant facilement se trouver en sous forme gazeuse dans l'atmosphère). Ils peuvent être d'origine anthropique (raffinage, évaporations de solvants, imbrûlés...) ou naturelle (émissions par les plantes).

Selon le Conseil canadien des ministères en environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend...) (CCME), les composés suivants seraient exclus de la liste des COV dus à leur réactivité photochimique négligeable : acétone (L’acétone en chimie, (aussi connue sous les noms de diméthylcétone, 2-propanone, propan-2-one et béta-cétopropane ou simplement propanone), de formule chimique CH3COCH3 est le composé le plus simple de la famille...), méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à l'état naturel et qui est produit par des organismes...), éthane, trichlorométhane, chlorure de méthyle, PCTF (p-chlorotrifluorure de benzène), les CFC (chlorofluorocarbones), les fluorocarbones et les HCFC (hydrochlorofluorocarbones)[1]. Cependant, en France, les chlorures de méthyle sont compris dans la liste des COV.

Au Québec, les hydrocarbures halogénés sont listés dans les 163 COV à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...)[2].

Il y a donc ambiguïté dans la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions...) des COV selon leur composition chimique et leur réactivité photochimique.

Les COV peuvent également être définis selon leur utilisation : solvant, dégraissant, dissolvant, conservation, agent de nettoyage, disperseur, etc.

Les COV sont précurseurs, avec les oxydes d'azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz diatomique diazote N2, constituant majoritaire de l'atmosphère...), de l'ozone (L’ozone (ou trioxygène) est un composé chimique comportant 3 atomes d’oxygène (O3). Sa structure est une résonance entre trois états. Métastable aux conditions ambiantes,...) troposphérique. Ce sont donc des gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la...) à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du système solaire) ou d'autres...). Leur caractère volatile leur permet de se propager plus ou moins loin de leur lieu d'émission. Ils peuvent donc avoir des impacts directs et indirects.

Effets indirects

En effet, les COV participent à des réactions photochimiques dans la basse atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :), causant ainsi l’augmentation de la concentration d’ozone dans la troposphère (La troposphère est la partie de l'atmosphère terrestre située entre la surface du globe et une altitude d'environ 8 à 15 kilomètres, selon la latitude et la saison. Elle est plus épaisse à l'équateur...), étant un effet indirect sur la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.). La modification du cycle de Chapman due aux radicaux générés par les COV accentue la présence d’ozone dans l’atmosphère. Entre 1970 et 1990, la concentration en ozone troposphérique pour l’Europe est passée de 10 ppb à 50 ppb (ppb : particules par milliard), soit une augmentation de plus de 2,4% par année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) dans ces derniers 20 ans. Celle-ci est fortement liée à l’asthme autant chez les jeunes que chez les personnes âgées. Certains des COV sont en outre nocifs pour les espèces animales et végétales. L’ozone a également un effet sur les arbres feuillus, les plantes, les légumes et les fruits. Le climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la...) est également modifié par la présence des gaz à effet de serre (Une serre est une structure généralement close destinée à la production agricole. Elle vise à soustraire aux éléments climatiques les cultures produites pour l'alimentation ou le plaisir de l'homme pour...). Une augmentation de la température globale de la terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...) est induite par la présence croissante d’ozone, qui absorbe dans l’infrarouge 2000 fois plus que le dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone, communément appelé gaz carbonique ou anhydride carbonique, est un composé chimique composé d'un atome de carbone et...) pour le rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) terrestre. Les COV sont également adsorbés sur différents solides (argiles et limons) ou transférés dans l’eau par aération, altérant ainsi la qualité de l’eau potable.

Effets directs

Les COV ont un impact direct sur l’Homme et sa santé. Plusieurs normes de la qualité de l’air ont été établies dans le passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des...) afin de protéger les humains face aux différents polluants atmosphériques pouvant nuire à la santé. Dans ce combat, l’exposition à des vapeurs de benzène (Le benzène est un hydrocarbure aromatique monocyclique, de formule C6H6, également noté Ph-H, φ-H ou encore Ar-H. Ce composé organique...) fut associée directement à la leucémie (La leucémie (du grec leukos, blanc, et haima, sang), ou leucose, est un cancer des cellules de la moelle osseuse (les cellules de la moelle produisent les cellules sanguines, d'où le terme parfois utilisé de cancer du...). Puis, les effets cancérigènes du 1,3-Butadiène ont été apportés. Il en vient alors difficile de déterminer des valeurs limites face au COV dans l’air ambiant, du à la complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri Atlan), en sociologie, en informatique ou en sciences de...) de la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) entre ces molécules et les maladies contractées. Certains COV ont des effets directs sur le corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.) tel que le tétrahydrofurane s’attaquant au foie (Le foie est un organe abdominal impair et asymétrique, logé chez l'homme dans l'hypocondre droit, la loge sous-phrénique droite, la partie supérieure du creux épigastrique puis atteint l'hyponcondre et...) et aux nerfs, le trichloroéthylène nuisant au cœur et étant cancérogène (Un cancérogène ou cancérigène ou carcinogène est un facteur provoquant, aggravant ou sensibilisant l'apparition d'un cancer. Cela peut être un...), et les éthers de glycol à courte chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :), possédant une toxicité (La toxicité (du grec τοξικότητα toxikótêta) est la mesure de la capacité d’une substance à provoquer...) spécifique à la moelle osseuse (La moelle osseuse est tissu situé au centre des os. Il y en a deux formes: la moelle jaune (tissu adipeux) qui prend le nom de moelle grise en vieillissant et la moelle rouge qui est responsable de l'hématopoïèse:...) et aux testicules, étant alors tératogène. L’impact des particules de poussières, du brouillard (Le brouillard est le phénomène météorologique constitué d’un amas de fines gouttelettes ou de fins cristaux de glace, accompagné de fines particules hygroscopiques...) photochimique et des aérosols acides, les oxydes d’azote et de soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.), et le monoxyde de carbone (Le monoxyde de carbone est un des oxydes du carbone. Sa formule brute s'écrit CO et sa formule semi-développée C=O ou –C≡O+, la molécule est composée d'un atome de...), les métaux et les COV a été étudié par Bates (1995). Cependant, peu d'information sur les effets à long terme est disponible jusqu’à maintenant dû au manque de recul des études réalisées.

Sources anthropiques

Tous les procédés qui impliquent la manipulation et la production d'hydrocarbure a part en plein air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser...) émettent des COV. Un des principaux émetteurs est le raffinage de pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie industrielle contemporaine, car...). Les solvants sont également producteur de COV. (voir www.citepa.org)

Selon l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE), la provenance des COV varie selon l’industrialisation du pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas...) et les moyens de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des actions de...) utilisés. En 1985, l’Europe a rapporté que la nature des COV était selon l’ordre suivant : transport (42%), solvants industriels (18%), procédés chimiques (12%), déchets de l’agriculture (10%), solvants non-industriels (9%), combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une explosion.) (5%) et de la chimie/pétrochimie (5%).

Le CITEPA a noté une forte diminution des COV dans l’air entre 1988 et 2004. En effet, une baisse de 2500 kt à 1300 kt a été observée pour la France. Le secteur du transport routier a enregistré la plus forte baisse globale d’émission. Les nombreuses réglementations environnementales mises sur pied depuis le depuis des années 1990 jusqu’au protocole de Ky?to (1997) a amené une pensée plus verte dans les industries automobiles et manufacturières en terme de pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le contexte, selon le milieu considéré et selon ce que l'on peut entendre par malsain...) dégagée.

Les COV sont également une des causes de pollution intérieure (La notion de pollution intérieure désigne les formes de pollution touchant les milieux clos tels que les habitations ou les lieux de travail. De nombreuses sources de polluants plus ou moins toxiques...), c'est-à-dire, la pollution de l'air à l'intérieur des bâtiments, lieux d'habitation, lieux publics et lieux de travail. Les sources sont alors généralement les peintures, colles (Colles (pluriel collis) est un mot d'origine latine désignant une petite colline ou une légère surélévation de la surface.) et produits de traitement du bois par exemple

La démarche analytique

Lieu de prélèvement Le prélèvement de l’échantillon à analyser s’avère être différent selon le lieu, le mode, la durée, la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de...) et les conditions atmosphériques et climatiques. Toutes ces conditions auront une influence sur la fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.) des résultats. Il faut donc prendre conscience de ces effets sur l’échantillon pris.

Le prélèvement à l’émission possède deux critères importants, soit la température et le taux d’humidité présent dans l’air. Puis, les paramètres physiques du lieu et de l’espace secondent, car l’accumulation sur une longue durée peut s’effectuer. Il est également possible de comparer deux sources d’émission du point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) cinétique (Le mot cinétique fait référence à la vitesse.). Certains appareils d’échantillonnage tiennent compte du débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.), de la température et de l’humidité, et sont enregistrées. Un prélèvement dans l’environnement est généralement plus faible qu’à l’émission et nécessite une étape de concentration importante afin de réduire le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple : "Le total des dettes". En physique le total...). Cependant, une distinction s’avère entre l’environnement urbain et rural. Les paramètres de mesure sont différents (largeur des artères principales, emplacement des espaces verts et grandeurs, quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une...) de radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une...) solaire, etc.). Les COV contenus dans le milieu urbain représentent les activités anthropiques, le transport et les rejets industriels. Les polluants retrouvés dans le milieu rural sont plus de nature agricole, tels que les pesticides, l’atrazine ou les composés agissant sur les végétaux, SO2 et O3. Lors de prélèvement en milieu intérieur, il est important de tenir compte de l’hétérogénéité du milieu pouvant être expliqué par la formation de gradients verticaux. La concentration en COV dépend de l’activité des espaces fermés, mais également du débit de renouvellement de l’air. Il faut donc s’assurer que les valeurs limites d’exposition ne sont pas dépassées.

Types de prélèvement Différents types de prélèvement existent de nos jours afin de diminuer les erreurs d’échantillonnage, mais également l’introduction d’impuretés. On distingue deux modes de prélèvement : avec ou sans concentration.

Le prélèvement sans concentration peut se faire de différentes façons. Des sacs de plastiques faits de polymère fluoré, tels le Teflon, le Mylar, ou d’autres comme le polyéthylène possèdent une légèreté, une résistance et une étanchéité (L'étanchéité est le résultat de l'interdiction d'un passage. Ce terme général peut être compris dans de nombreux domaines.) nécessaires à l’échantillonnage. Le sac est mis en dépression dans un caisson métallique, puis l’air est aspiré dans ce dernier. Il est réutilisable après lavage à l’air et en vérifiant l’absence de résidu. Un blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir l'article Corps noir). C'est la sensation visuelle obtenue avec un spectre lumineux continu, d'où l'image que l'on en donne...) d’analyse confirme un bon lavage. Ce mode nécessite l’apport d’un sac témoin, rempli d’air pur venant du labo et suit le même trajet afin de déceler la contamination possible que le sac échantillonneur subit. Des ampoules de verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le...) peuvent également être utilisées. Elles possèdent un volume entre 250 ml et 3 l, mais sont limitées dans leur domaine d’application par leur fragilité (La fragilité est l'état d'une substance qui se fracture lorsqu'on lui impose des contraintes mécaniques ou qu'on lui fait subir des déformations brutales (c'est-à-dire sous forme de choc),...). Le remplissage s’effectue soit par circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) des gaz à l’intérieur, par aspiration à l’aide d’une pompe (Une pompe est un dispositif permettant d'aspirer et de refouler un fluide.) en aval ou par dépression, et la fermeture (Le terme fermeture renvoie à :) des deux robinets au même moment piège les gaz. Une purge de plus de dix fois le volume de l’ampoule est nécessaire. Des contenants métalliques, en acier inoxydable (Les aciers inoxydables jouent un grand rôle dans d'innombrables domaines : vie quotidienne, industrie mécanique, agroalimentaire, chimie, transports, médecine, chirurgie, etc. Ce sont des aciers,...) à la paroi interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une durée variable...) polie et ayant subie une désactivation électrostatique (L'électrostatique traite des charges électriques immobiles et des forces qu'elles exercent entre elles, c’est-à-dire de leurs interactions.) afin de la rendre inerte (Inerte est l'état de faire peu ou rien.), permet l’accumulation de gros volumes (1L à quelques dizaines) à de haute pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.). Le conditionnement s’effectue en mettant sous vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) le contenant, et l’introduction d’air pur et la mise sous vide en plusieurs cycles permettent son nettoyage.

Le prélèvement avec concentration s’effectue par absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par une autre entité, par exemple, un atome qui fait une transition entre deux niveaux d'énergie...) des gaz dans un liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) ou par adsorption (L'adsorption, à ne pas confondre avec l'absorption, est un phénomène de surface par lequel des molécules de gaz ou de liquides se fixent sur les surfaces solides des adsorbants selon divers...) des gaz sur une phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) solide. Cependant, ces modes nécessitent une connaissance de la capacité de piégeage des COV par la solution ou par l’absorbat, et ce, à une température donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.) et un débit contrôlé.

L’absorption des COV se fait par barbotage (Barbotage en science chimique désigne le passage d'un gaz chimiquement inerte à travers un liquide.) de l’échantillon gazeux dans une solution absorbante ayant une affinité pour ces composés. Il est également possible que ceux-ci précipitent. Le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de contact pour l’absorption et la capacité d’évaporation du solvant sont les principaux facteurs d’une bonne absorption. Un des avantages de cette technique est la multiplication (La multiplication est l'une des quatre opérations de l'arithmétique élémentaire avec l'addition, la soustraction et la division .) des analyses pour un même échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans...) afin d’obtenir des résultats valides. Il est possible d’appréhender les COV selon leur famille en jouant avec l’affinité du solvant et un volume important de gaz peut être géré à fort débit. Cependant, la contamination lors de la préparation et la présence d’aérosols en solution rendant l’échantillon prélevé non représentatif sont deux inconvénients de la technique par absorption. Des exemples d’absorbants sont le bisulfite de sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux alcalins. On ne le trouve pas à l'état de corps pur dans la...) (NaHSO3) 4%, l’acide chlorhydrique 0.1N et le dinitrophénylhydrazine (DNPH).

La capacité d’adsorption est fonction des pores d’adsorbant. Il en existe une grande diversité, telle que les cartouches qui nécessitent une préparation et un conditionnement préalable. Également, le charbon actif, étant un dérivé de la carbonisation et de l’activation de la noix de coco (La noix de coco est le fruit du cocotier (Cocos nucifera), un des représentants de la famille des palmiers ou Arécacées.), possède une grande surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement...) spécifique. Il est surtout utilisé pour les composés polaires et il adsorbe l’eau. La désorption de ce dernier est alors difficile, surtout si l’humidité dépasse 50%. Le carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) noir graphitisé (Carbopack©) ne retient pas les composés de faible masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution...) molaire (tel que l’eau, le méthane, le monoxyde et de dioxyde de carbone, etc.) et la température de désorption efficace est aux alentours de 400 °C. Les tamis moléculaires (Carbosieve©) peuvent également être utilisé pour les petites molécules, de un à quatre atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement...) de carbone. D’autres types d’adsorbant composés de polymères sont également sur le marché, comme les trappes Tenax TA, et sont utilisés pour isoler les composés sensibles à l’hydrolyse. L’utilisation de plus d’un adsorbant peut être effectuée pour permettre la séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus particulièrement il est employé dans plusieurs domaines :) des composés et de leur matrice. Ces exemples d’adsorbants sont qualifiés de dynamiques, car une pression doit être exercée à l’un des embouts pour faire pénétrer l’échantillon. L’adsorption statique (Le mot statique peut désigner ou qualifier ce qui est relatif à l'absence de mouvement. Il peut être employé comme :) est un second type. Un bon exemple est la micro-extraction sur phase solide (SPME, de l’anglais solid-phase micro-extraction). Il suffit de placer la fibre (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) de silice (La silice est constituée de dioxyde de silicium, un composé chimique qui entre dans la composition de nombreux minéraux ; sa formule est SiO2.) du bout d’une aiguille dans l’échantillon et un équilibre se crée entre la phase gazeuse et la fibre de silice. L’aiguille est alors injectée dans un chromatographe en phase gazeuse et les limites de détection sont de l’ordre des particules par trillion (ppt).

Perturbateurs / Interférents

Plusieurs composés présents dans l’air peuvent venir influencer la qualité de l’extraction et d’isolation des COV et avoir un effet sur l’analyse effectuée par la suite. La présence de particules et de poussières adsorbe les COV et change ainsi leurs propriétés physico-chimiques. L’eau est également un interférent, car sa condensation (La condensation est le nom donné au phénomène physique de changement d'état de la matière qui passe d'un état dilué (gaz) à un état condensé (solide ou liquide). On peut expérimenter ce...) entraîne les produits polaires. D’autres facteurs comme la température (rayon infrarouge), l’ensoleillement (rayon ultraviolet) et les oxydants atmosphériques tels que l’ozone (O3), les nitrites (NO2) et les radicaux hydroxyles (OH•) ont un effet sur l’absorption et l’adsorption des COV.

Récupération, conservation et standardisation

Trois techniques de récupération des composés peuvent être exécutées : extraction par solvant (soxhlet), fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple des fluides compressibles, et les liquides, qui sont des fluides peu...) supercritique (en amenant l’échantillon à son état supercritique, entre la phase liquide et la phase gazeuse) ou par désorption thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid,...) des cartouches ou de l’adsorbant utilisé.

La conservation d’échantillon de COV peut être effectuée pour quelques jours sous des conditions normales. Cependant, elle ne peut dépasser plus de trois semaines. L’échantillon doit être tenu loin de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs...) et être réfrigéré.

La standardisation se fait en créant une atmosphère statique ou dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :)flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est employé...) constant) et en y introduisant des composés stables et gazeux dans un volume connu, afin que la concentration de chaque composé présent puisse être calculée à des fins de quantification après analyse. L’azote est souvent utilisé comme gaz solvant dans la préparation de solutions étalons.

Les méthodes analytiques

La séparation des composés peut s’effectuer à l’aide des différentes méthodes chromatographiques disponibles sur le marché de nos jours. La chromatographique liquide à haute performance (HPLC) est utilisée lorsque l’échantillon gazeux est solvaté dans un liquide. Des détecteurs universels peuvent être utilisés comme l’absorption UV-vis, la spectroscopie infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) à transformée de Fourier (En analyse, la transformation de Fourier est un analogue de la théorie des séries de Fourier pour les fonctions non périodiques, et permet de leur associer un spectre...) (IRTF) ou la réfractométrie (La réfractométrie est le domaine concernant la mesure de l'indice de réfraction.) différentielle, qui offre une limite de détection (LD) de 1ng. D’autre part, la fluorimétrie, l’électrochimie, la radioactivité (La radioactivité, phénomène qui fut découvert en 1896 par Henri Becquerel sur l'uranium et très vite confirmé par Marie Curie pour le thorium, est un phénomène physique naturel au...) et la conductimétrie (Une solution ionique est conductrice de l'électricité. La présence d'ions, chargés électriquement, assure le caractère conducteur de la solution. La conductimétrie permet de mesurer les...) servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) à la détection plus spécifique de certains composés, dépendamment des propriétés de chacun face aux différents détecteurs offerts.

La chromatographie en phase gazeuse (GC) sert à séparer les composés présents dans l’échantillon et ils peuvent être détecté par conductivité thermique (La conductivité thermique est une grandeur physique caractérisant le comportement des matériaux lors du transfert de chaleur par conduction. Cette constante apparaît par...) (DCT), comparaison entre la conductivité du gaz vecteur (En mathématiques, un vecteur est un élément d'un espace vectoriel, ce qui permet d'effectuer des opérations d'addition et de multiplication par un scalaire. Un n-uplet peut constituer un exemple de vecteur, à condition...) et le gaz en question, offrant des limites de détection de 1 à 10ng. Un second mode de détection universel est l’ionisation à la flamme (FID) offrant un LD de 2 à 4pg. Les détecteurs à capture (Une capture, dans le domaine de l'astronautique, est un processus par lequel un objet céleste, qui passe au voisinage d'un astre, est retenu dans la gravisphère...) d’électron (DCE), ou thermoionique pour l’azote et le phosphore (Le phosphore est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole P et de numéro atomique 15.) (DNP), peuvent être couplés à la GC pour une détection plus spécifique des composés.

Le jumelage de la spectrométrique de masse (MS) à la HPLC ou à la GC permet une identification structurale des composés, surtout si utilisé en mode MS/MS. La résonance magnétique nucléaire (La résonance magnétique nucléaire est une technique de spectroscopie appliquée aux particules ou ensembles de particules atomiques qui ont un spin nucléaire non nul.) (RMN) reste limitée et pas très étudiée en recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...), mais pourrait être une technique d’identification structurale[3].

Mesure en continu

Plusieurs pays dont la France possèdent des analyseurs en mesure continu afin de mesurer l'émission de COV hebdomadairement. Ceux-ci sont munis d'un détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation pour lequel il a...) à ionisation (L'ionisation est l'action qui consiste à enlever ou ajouter des charges à un atome ou une molécule. L'atome - ou la molécule - en perdant ou en gagnant des charges n'est plus neutre électriquement. Il est alors...) de flamme (FID). Deux types sont principalement utilisés, soit l'analyseur d'hydrocarbure totaux (HCT) et l'analyseur d'hydrocarbure totaux non-méthaniques (HCT/HCTNM). Le second permet de donner des mesures d'hydrocarbures totaux, de méthane et d'hydrocarures totaux non-méthaniques en alternance. Il possède un four (Un four est une enceinte maçonnée ou un appareil, muni d'un système de chauffage puissant, qui transforme, par la chaleur les produits et les objets. En cuisine, il permet de...) catalytique (faisant la combustion des hydrocarbures en dioxyde de carbone) ou un adsorbant (tel que le charbon actif) permettant la séparation.

De nos jours

Le Canada et les États-Unis ont signé un accord en 1995 afin de diminuer le transport transfrontalier de l'ozone troposphérique, visant particulièrement les émissions de COV et d'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne...) d'azote. Les secteurs principalement touchés sont le sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) de l'Ontario et du Québec, ainsi que la côte est américaine. Un rapport sur l'évolution de ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...) est émis chaque année. Le rapport de 2006 montre que la concentration (en ppb de carbone) a passé de 102 à 57ppb de C pour le Canada entre 1997 et 2004, et de 65 à 37ppb de C pour les États-Unis dans le même intervalle de temps. Ces mesures sont des moyennes annuelles prises à moins de 500km de la frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux États souverains. Le rôle que joue une frontière peut...)[4].

Environnement Canada et Environnement Québec suivent de près l'évolution des composés organiques volatils dans l'air. Ils sont tous deux munis d'unités mobiles mesurant le taux de COV.

À Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce, de l'industrie, de la culture, de la finance et des affaires internationales....), le Réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle...) de surveillance sur la qualité de l'air (RSQA) possède 16 stations mesurant chacune différents paramètres de la qualité de l'air, dont 6 stations mesurent les COV. Les taux sont affichés quotidiennement sur leur site Internet (Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessibles au public des services variés comme le courrier électronique, la messagerie instantanée et le World Wide Web, en utilisant le protocole de communication...)[5].

Notes et références

  1. Le Conseil canadien des ministres de l'environnement (CCME), Recommended CCME Standards and Guidelines for the Reduction of VOC Emissions from Canadian Industrial Maintenance Coatings, PN 1320, 2002.
  2. Gouvernement du Québec, Ministère du développement durable (Le développement durable (traduction de Sustainable development) est une nouvelle conception de l'intérêt public, appliquée à la croissance économique et...), de l'environnement et des parcs.
  3. Le Cloirec, P., Les COV dans l’environnement, École des mines de Nantes, 1998.
  4. http://www.ec.gc.ca/cleanair-airpur/caol/canus/report/2006canus/c1_p2_f.cfm#s2_1
  5. http://www.rsqa.qc.ca/framville.asp?url=framrsqf.asp
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