Application de la spectrophotométrie de flamme à la détection des aérosols biologiques dans l'air ambiant par analyse multivariée

par Damien Descroix

Thèse de doctorat en Méthode physique expérimentale

Sous la direction de Michel Attoui.

Soutenue en 2005

à Paris 12 .

mots clés

• Détection
• Analyses multivariées
• Spectroscopie d'émission de flamme
• Aérosols
• Bactéries
• Analyse multivariée

Résumé

L'objectif principal de notre étude est la détection de certains aérosols biologiques par spectrophotométrie de flamme d'émission. Nous devons déterminer les paramètres essentiels à la détection des bactéries dans l'air ambiant et définir les limites de sensibilité de détection des atomes qui entrent dans la caractérisation de ces microorganismes. Nous analysons les bactéries à travers les raies d'émission, principalement des métaux alcalins. Notre démarche nous a conduit à mettre en place des outils métrologiques et de traitement autour d'un spectrophotomètre de flamme. Cet appareil a été développé pour prélever en continu et analyser en temps réel les aérosols biologiques en suspension dans l'air. Cet appareil analyse sur la plage spectrale de 340 à 800 nm. Notre étude s'est déroulée en trois étape : l'optimisation des paramètres de prélèvement des particules, l'analyse des particules par spectrophotométrie de flamme et le traitement statistique des données par des méthodes d'analyse multivariée. L'appareil que nous avons utilisé permet de prélever les particules inhalables et de les concentrer en fonction de leur taille.

Titre traduit

Application of the flame spectrophotometry in the biologic aerosol detection in the particle-laden air by statistical multi-and megavariate analysis

Résumé

The aim of our study is the biological aerosol detection by flame emission photometry. We must determine the essential parameters to bacterium detection and to define limits of sensitivity for atoms which are present into these microorganisms. We analyze bacteria through the emission lines, mainly alkaline metals. Our first step has behaved us to put in place measurement tools and treatments around a flame spectrophotometer. This device analyzes on spectral range from 340 to 800 nm. Our study took place in three steps : the optimization of the sampling parameters, the particle analysis by flame spectroscopy and the statistical treatment by multi-and megavariate data analysis. The device which we used, allows to take inhaled particles and to concentrate according to their size. The optimization of the parameters of the device (burner, optics), allowed to obtain limits of sensitivity about the femtogram (fg) for sodium and potassium.