Étude de l'incorporation du benzaldéhyde et de composés phénoliques dans des solutions aqueuses : paramètres thermo-cinétiques et implications atmosphériques

par Gontrand Leyssens

Thèse de doctorat en Structure et dynamique des systèmes réactifs

Sous la direction de Jean-Pierre Sawerysyn et de Florent Louis.

Soutenue en 2004

à Lille 1 .


  • Résumé

    Ce travail a püur objectif de déterminer expérimentalement les paramétres thermocinétiques régissant l'incorporation de quelques Composés Organiques Volatils Oxygénés (COVO) dans des sülutiüns liquides aqueuses afin d'évaluer l'impact potentiel de leurs processus de tranfert dans les particules liquides d'aérosols atmosphériques sur la capacité oxydante de la troposphére. Six COVO ont fait l'objet de cette étude: le benzaldéhyde, le 2-nitrophénol, le phénol, les o-, m- et p-crésols. Dans le cas du p-crésol une étude préliminaire a été menée pour identifier les prüduits d'oxydation formés en phase aqueuse en présence de dioxyde d'azote et de radicaux OH. Deux dispositifs expérimentaux ont été mis en place: un réacteur à film liquide tombant couplé à un spectrométre UV/Visible pour l'etude de la cinétique de capture des COVO par une solution aqueuse, et un dispositif de barbotage associé à différentes techniques analytiques pour le suivi des réactions en phase liquide. Après avoir identifié les processus limitant l'incorporation des composés phénoliques étudiés dans une phase liquide aqueuse, les cinétiques d'incorporation de ces composés ont été étudiées dans une gamme de 278 à 303 K. A partir de ces études cinétiques, nüus avons déterminé les valeurs des coefficients d'accommodation massique α correspondant à différentes températures. Les valeurs des coefficients d'accommodation massique du 2-nitrophénol, du phénol et des trois isomères du crésol étant de l'ordre de 10-2 à 10-3 aux températures troposphériques suggèrent l'incorporation effective de ces composés dans les particules d'aérosols aqueux de l'atmosphère.

  • Titre traduit

    Benzaldehyde and phenolic compounds incorporation in aqueous solution study : thermokinetic parameters and atmospheric implications


  • Résumé

    En ce qui concerne le benzaldéhyde, la faible valeur du coefficient d'accommodation massique déterminée à 293 K (=2. 10-4) laisse supposer que son incorporation dans les particules d'aérosols aqueux de l'atmosphère est probablement très limitée. Une étude préliminaire a été entreprise pour identifier les produits de réactions qui résulteraient de l'oxydation du p-crésol dissous dans l'eau par le dioxyde d'azote d'une part, et par les radicaux OH d'autre part. Enfin, dans le but de mieux évaluer l'impact potentiel de la chimie multiphasique des COVO étudiés dans ce travail, une étude de deux scénarii par temps de ciel clair et de ciel nuageux a été réalisée pour estimer les durées de vie et les temps caractéristiques des différents processus responsables de leur évolution spatio-temporelle dans la troposphère. Cette étude montre que l'accommodation massique des composés phénoliques étudiés s'avère. être un processus très rapide en regard des durées de vie de ces composés dans la phase gazeuse de la troposphère et que, par conséquent, leur assimilation par les hydrométéores ne devrait pas être limitée par le processus d'accommodation et serait plus rapide en présence de nuages. En modifiant la composition de la tropüsphère,. 1a chimie multiphasique des COVO étudiés pourrait avoir un impact sur sa capacité oxydante.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (147 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. à la suite de chaque chapitre

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2004-251
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