Article

1 - QUELQUES RAPPELS DE THÉORIE CINÉTIQUE DES GAZ

2 - SÉDIMENTATION DES AÉROSOLS

3 - PHÉNOMÈNES DE THERMOPHORÈSE, PHOTOPHORÈSE, DIFFUSIONPHORÈSE

4 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : AF3612 v1

Physique des aérosols - Partie 1

Auteur(s) : André RENOUX, Denis BOULAUD

Relu et validé le 10 févr. 2015

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Auteur(s)

  • André RENOUX : Professeur des universités - Laboratoire de physique des aérosols et de transfert des contaminations (Lpatc) - Université Paris-XII-Faculté des sciences et technologie

  • Denis BOULAUD : Directeur de recherches à l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) - Professeur à l’Institut national des sciences et techniques nucléaires

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

Inventé par l’Allemand Schmauss en 1920, le mot aérosol désigne la suspension, dans un milieu gazeux (air, dans la plupart des cas), de particules liquides, solides ou les deux, présentant une vitesse limite de chute négligeable. Dans l’air, dans les conditions normales, cela correspond à des particules de dimensions comprises entre quelques fractions de nanomètre et 100 µm.

En toute rigueur, l’aérosol est un système diphasique formé par des particules et le gaz porteur. Mais dans la pratique, et nous le ferons dans cet article, « aérosol » est souvent synonyme de « particule ».

La science des aérosols, initiée comme telle dans le courant des années 1950, s’est considérablement développée durant ces vingt dernières années. En effet, considérés parmi les polluants atmosphériques majeurs, impliqués dans le réchauffement global de la planète et l’éventuel trou d’ozone, les aérosols interviennent dans de nombreux phénomènes naturels.

Nous citerons le bilan radiatif de l’atmosphère, leur influence sur la visibilité, la formation des nuages et des précipitations, les échanges océan-atmosphère. Ils sont également les vecteurs de la radioactivité atmosphérique.

De la sorte, afin de pouvoir mieux appréhender les phénomènes atmosphériques et leur dynamique, le modèle « gaz » initialement utilisé tend à céder la place à un modèle «aérosol », même si ce dernier est plus compliqué.

On les retrouve également dans de nombreux domaines industriels, dans le monde des salles à empoussièrement contrôlé (salles propres), dans la filtration, l’épuration de l’air, la climatisation. On les rencontre davantage encore dans les industries de pointe utilisatrices de technologies impliquant certaines de leurs propriétés physiques et dont les produits fabriqués dépendent très fortement des transferts de la contamination (aérospatial, électronique, circuits intégrés, agroalimentaire, pharmacie, nanotechnologies liées à la métallurgie).

On les prend en compte également dans la sûreté des réacteurs nucléaires (expérience Phébus de l’IRSN Cadarache, par exemple).

Leurs effets sur la santé font l’objet de nombreuses investigations et mesures dans le cas de l’hygiène industrielle. N’oublions pas non plus les 15 000 morts par an et les 500 000 cas d’infections diverses dans les hôpitaux français dont les aérosols, mal maîtrisés, sont en partie responsables.

En fait, la science des aérosols est maintenant devenue une « grande science » alimentée par d’importants investissements financiers entraînant, bien entendu, des retombées économiques conséquentes [1]. Son domaine touche la physique, la chimie et, de plus en plus, depuis quelques années, la biologie avec ce que l’on appelle les bioaérosols.

Mais, quelles que soient leur origine et leur nature, on constate que le comportement des aérosols dépend très fortement de leurs propriétés physiques. C’est pourquoi nous allons en développer les principales caractéristiques. Nous n’aborderons pas ici le problème, compliqué, de la forme et des dimensions des aérosols. Le lecteur pourra se reporter à la référence [2].

On s’intéressera d’abord aux propriétés mécaniques des aérosols. Après quelques rappels de la théorie cinétique des gaz, nous permettant d’introduire le coefficient de diffusion et la mobilité dynamique, nous développerons les lois de Stokes et Cunningham relatives aux déplacements des aérosols dans l’air.

Dans une deuxième partie (article [AF 3 613]), nous aborderons la coagulation des aérosols pour étudier le domaine, particulièrement important pour leur métrologie, de leurs propriétés électriques. Les propriétés optiques conduisant aux compteurs optiques de particules, servant de base aux compteurs de noyaux de condensation, les CNC, leur adhérence et leur réentraînement seront également traités ainsi que la condensation et l’évaporation des aérosols liquides.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-af3612


Cet article fait partie de l’offre

Physique Chimie

(201 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Physique Chimie

(201 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - PREINING (O.), DAVIS (E.J.) -   History of aerosol science  -  . Verlag der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, Vienne, 435 p. (2000).

  • (2) - RENOUX (A.), BOULAUD (D.) -   Les aérosols, physique et métrologie  -  . LAVOISIER, 300 p. (1998).

  • (3) - BRICARD (J.) -   Physique des aérosols  -  . Rapport CEA R 4831, CEN Saclay, 600 p. (1977).

  • (4) - MOCHO (V.) -   Pollution microbienne, particulaire et gazeuse d’un espace protégé par une ou plusieurs barrières de confinement dynamique  -  . Thèse PARIS-XII (LPATC), 180 p. (1996).

  • (5) - FUCHS (N.A.) -   Mechanics of aerosols  -  . Pergamon Oxford, 400 p. (1964).

  • (6) - SUTTON (O.G.) -   Mathematics in action  -  . BELLS and son, Londres, 300 p. (1957).

  • ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Physique Chimie

(201 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS