Etude et optimisation des performances d'un plasma H. F pour la détection en ligne d'aérosols métalliques dans l'air : analyse de l'influence de l'argon sur la détection

par Abdenbi Almi

Thèse de doctorat en Physique et ingénierie des décharges électriques

Sous la direction de Anne Marie Gomes.

Soutenue en 1997

à Toulouse 3 en cotutelle avec Toulouse 3 .


  • Résumé

    Ce travail porte sur l'etude et l'amelioration des performances d'un appareil permettant un controle en ligne de polluants metalliques dans l'atmosphere. On utilise des plasmas induits (icp) crees directement a partir de l'air a controler. Les concentrations de metaux sont obtenues par une methode d'emission optique. Le developpement des activites industrielles qui genere dans l'atmosphere de nombreux metaux ainsi que des reglementations de plus en plus contraignantes justifient l'interet porte a ces methodes. Cette technique presente l'avantage d'un cout de fonctionnement faible et d'un bon echantillonnage. Les limites de detections (ld) obtenues sont de l'ordre du g/m#3 et inferieures aux concentrations maximales admissibles (cma) definies par les regulations en vigueur. Par contre, ce type de plasma analytique est mal connu et des ld trop elevees ont ete obtenues pour certains elements. Nous presentons les coefficients de transport calcules dans des melanges air-argon et air-argon-eau pour la gamme de temperature 300-13000k et p = 1atm. La vapeur d'eau augmente la conductivite thermique de l'air tandis que la presence d'argon la diminue. Ces resultats nous ont conduit a proposer et a mettre en uvre une methode pour ameliorer les ld. L'influence des parametres de fonctionnement (debit d'air, puissance injectee) du plasma d'air sur la repartition des analytes et sur la temperature est analysee. La calibration, qui permet de convertir en terme de concentration dans l'air les signaux optiques mesures, a ete amelioree, l'influence des parametres de fonctionnement analysee ; la justesse de la mesure est de 20%. L'influence de la vapeur d'eau et des alcalins ainsi que l'amelioration des performances liee a un ajout d'argon a la decharge ont ete etudiees. L'eau ou les alcalins induisent une attenuation de la temperature qui defavorise la detection. L'ajout d'une certaine quantite d'argon dans le plasma d'air conduit a une amelioration des ld.


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Informations

  • Détails : [8]-155 p
  • Annexes : 125 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1997TOU30190
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