Aérosol

Un aérosol est un ensemble de particules, solides ou liquides, d'une substance chimique donnée en suspension dans un milieu gazeux.



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Composé chimique - Emballage - Pollution de l'air - Physico-chimie des interfaces

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Définitions :

  • Particules de matière solide ou liquide de taille supérieure à celle d'une molécule, mais suffisamment petites pour demeurer en suspension... (source : asc-csa.gc)
  • conditionnement d'un produit en suspension dans un gaz pour pouvoir le projeter. Ces gaz diminuent la protection autour de la planète. (source : globe.veoliaenvironnement)
  • Pneumologie, otorhinolaryngologie - N. m. * aéro : du latin ær, æris, du grec aêr, æros [aér (o) -], air ; * sol : de l'anglais sol [-sol... (source : georges.dolisi.free)
Transports de poussières/aérosols jusqu'au Canaries à partir du Sahara (Image Terra/MODIS 17.02.2004).
La révolution industrielle a été à l'origine d'une pollution massive, par aérosols et gaz, de l'air. C'est actuellement l'automobile, l'érosion agricole et les incendies de forêt qui sont les premières sources d'émission
Les incendies de forêt sont une source importante d'aérosols, aux époques sèches ou l'air est plus chargé en poussières, ici en Géorgie, É. -U.

Un aérosol est un ensemble de particules, solides ou liquides, d'une substance chimique donnée en suspension dans un milieu gazeux. Émis par les activités humaines ou naturelles, les aérosols interviennent à l'échelle planétaire et locale dans les phénomènes de pollution de l'air.

Dans la vie courante, le terme «aérosol» sert à désigner le récipient contenant un produit et un gaz propulseur. Le propulseur crée une pression à l'intérieur du récipient. En ouvrant la valve de sortie, on expulse le mélange. Le produit est pulvérisé sous forme d'aérosol, c'est-à-dire en fines particules en suspension dans l'air.

Aérosols et climat

Divers aérosols naturels contribuent au cycle de l'eau ainsi qu'à la régulation climatique. Ce sont surtout des molécules soufrées produites par les algues océaniques, mais également des particules emportées dans l'air par l'érosion éolienne naturelle des sols, ou les incendies naturels de forêt. Les spores et pollens ou des molécules entraînées avec l'évapotranspiration pourraient aussi intervenir plus localement.

Des aérosols interfèrent aussi avec le climat et l'atmosphère en les modifiant artificiellement, au moins de deux manières :

  1. Certains aérosols sont responsables de ce qu'on nomme le trou dans la couche d'ozone. La diminution de la couche d'ozone est responsable d'une augmentation de l'irradiation de l'atmosphère et de la planète par le rayonnement stellaire (UV solaire surtout) qui a des effets cancérigènes et mutagènes sur le Vivant, mais qui peut aussi agir sur la formation des nuages ; Ces aérosols peuvent indirectement contribuer à en modifier la composition et la nature physique (nucléation en gouttelette de l'eau vapeur), et secondairement l'albédo et par conséquent la température des hautes couches (avec surtout des cirrus artificiels produit par les Traînée de condensation d'avions).
  2. Certains aérosols (soufrés surtout), d'origine industrielle ou produits par des incendies de forêts et par la combustion de carburants fossiles, induisent une nucléation des gouttes d'eau et produisent des nuages ou traînées d'avion à des lieux, altitudes et moments où il ne se seraient pas normalement constitués.

On a même montré que les variations d'activité économique et de transport entre la semaine travaillée et le Week- end se traduisait par des variations météorologiques significatives.

Les interactions et rétroactions entre nuages, aérosols, évolutions climatiques et météo sont complexes et mal comprises. Un projet mondial ; EarthCARE (Earth Cloud, Ærosol and Radiation Explorer) impliquant surtout l'ESA (European Space Agency) et la JAXA[1] japonaise, prépare un satellite pour 2013, équipé d'une caméra multi-bandes, d'un radiomètre à large bande, d'un lidar et d'un radar Doppler CPR (Cloud Profiling Radar) en bande W (94GHz, résolution verticale de 500 m sur 20km d'épaisseur d'atmosphère). Ce satellite tournera en orbite 3 ans pour étudier ces interactions et mieux les comprendre et les prévoir ; ceci en complément d'une mission satellitaire GCOM (observation du cycle de l'eau et des changements climatiques prévue pour 2010), et d'une mission GPM (observation des précipitations, prévue en 2013).

L'aérosol dans la vie courante

Historique

L'aérosol a été découvert par l'allemand Schmauss en 1920. En 1929, un inventeur norvégien, Erik Rotheim fit breveter l'utilisation d'un récipient sous pression pourvu d'une valve pour la diffusion d'une grande variété de produits.

Ce principe est mis en application en 1941 avec le premier insecticide en aérosol.

Les gaz propulseurs

Jusqu'aux années 1980, les aérosols libéraient des CFC (chlorofluorocarbones). Les CFC servaient de gaz propulseurs depuis la Seconde Guerre Mondiale à cause de leurs propriétés intéressantes : ils sont ininflammables, inodores et stables. Les CFC détruisent la couche d'ozone. Ils sont désormais interdits en Europe et en Amérique du nord.

Le fréon était utilisé pour les mousses à raser et les désodorisants.

Différents gaz propulseurs sont utilisés, qui n'ont pas d'effet sur la couche d'ozone. Le propane, le butane et l'isobutane sont des hydrocarbures inflammables et explosifs. L'azote (principal composant de l'air) est un gaz propulseur inerte par conséquent moins dangereux. Le dioxyde de carbone est quelquefois utilisé comme gaz propulseur.

Le protoxyde d'azote a les mêmes caractéristiques thermodynamiques que le gaz carbonique. Il est plus cher, mais est nettement moins corrosif pour le boîtier quand le produit actif contient de l'eau.

Le diméthyl éther est un propulseur liquéfié inflammable, mais soluble à l'eau, ce qui permet d'obtenir des aérosols au danger d'inflammabilité réduit. Il a un très bon pouvoir solvant, ce qui permet son utilisation dans les aérosols de peinture.

Le 134 (Tétrafluoro éthane) est un hydrogéno fluoré ininflammable. Sa molécule ne contient pas de chlore. Il n'a pas d'action sur la couche d'ozone, mais a un fort effet de serre. On parle de l'interdire ou d'en limiter l'usage, quoiqu'il soit le dernier propulseur ininflammable toujours autorisé. Il est assez cher, ce qui limite son utilisation.

Il ne faut jamais pulvériser un aérosol sur une flamme ou un point chaud (plaque chauffante, moteur thermique... ) à cause de l'inflammation immédiate et du risque d'explosion.

Fabrication

Un aérosol se présente sous la forme d'un récipient métallique sous pression avec un bouchon propulseur en plastique. Le récipient est fréquemment en acier ou en aluminium. En acier, il sera produit par roulage puis soudure du corps avec sertissage des extrémités. En aluminium, il sera filé (choc violent d'un poinçon sur une pastille épaisse) puis équipé d'une tête par sertissage. Pour la commodité d'usage, un bouchon en plastique injecté protégera le plus fréquemment la valve. Celle-ci est un mécanisme précis composé de plusieurs pièces particulièrement précises et fiables malgré leur réalisation en particulièrement grande série et leur assemblage automatisé.

Les déchets

Les déchets d'un aérosol (quantité d'emballage et gaz propulseur) sont importants comparé à la quantité de produit qu'il contient. Même si le métal est recyclable, les aérosols ne sont pas forcément acceptés en tri sélectif. En effet, s'ils ne sont pas totalement vides, ils peuvent être dangereux à cause du gaz résiduel, en particulier s'ils ont contenu des produits toxiques.

Dans l'ensemble des cas, il faut se rappeler qu'un aérosol contient du gaz sous pression. Il ne doit ni être exposé à la chaleur ni laissé en plein soleil car même minime, le risque d'explosion existe (le gaz inflammable n'étant normalement pas mélangé avec le dioxygène de l'air) la dilatation du gaz peut aussi dépasser la résistance de la valve. Pour les mêmes raisons, il ne faut pas jeter au feu les aérosols vides.

Les composés organiques volatils

Les aérosols émettent des particules de petite taille qui sont aisément inhalées. Les aérosols peuvent émettre, selon la composition des produits contenus, des composés organiques volatils (COV). Les COV émis comprennent par exemple des hydrocarbures.

Les composés organiques volatils sont des polluants qui ont un effet nocif pour la santé. Ils participent à la pollution intérieure des habitations. Combinés avec des oxydes d'azote, certains COV peuvent former de l'ozone, qui est un polluant à basse atmosphère.

Voir aussi

Notes et références

Liens externes

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 04/12/2009.
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