Génération du radical OH

Une procédure est mise en place pour générer et mesurer la concentration du radical OH dans la chambre atmosphérique CESAM. Le radical OH est produit dans cette étude avec le mécanisme suivant:

𝑂₃+ ℎ𝜈 → 𝑂( 𝐷1 ) + 𝑂₂ 𝑂( 𝐷1 ) + 𝐻₂𝑂 → 2 𝑂𝐻

La mesure de la concentration du radical OH est réalisée avec un traceur dont la constante de réaction est connue. Le choix du traceur s’est porté sur le 3-pentanol. En supposant constante la concentration en OH, la cinétique de la réaction est une cinétique de pseudo-premier ordre dont la constante de vitesse de la réaction est kOH (3-pentanol) = 1,11 × 10-11 cm-3.molecule-

1_.s-1_[26].

𝐶𝐻₃𝐶𝐻₂𝐶𝐻(𝑂𝐻)𝐶𝐻₂𝐶𝐻₃+ 𝑂𝐻 → 𝐶𝐻₃𝐶𝐻₂𝐶𝐻∙_𝐶𝐻

2𝐶𝐻3+ 𝐻2𝑂

Le 3-pentanol (40 ppb) est injecté dans la chambre atmosphérique avec une humidité relative de 20 % et une concentration de 1,2 ppm d’ozone. La photolyse de l’ozone est réalisée avec les lampes (avec et sans les filtres en pyrex). La concentration du 3-pentanol est mesurée par PTRMS (Proton Transfer Reaction-Mass Spectrometry). En connaissant, la vitesse de réaction

kOH et la concentration du traceur il est déterminé la concentration du radical OH. Le Tableau

III.3 présente les différentes concentrations générées en radical OH lors de l’expérience à CESAM.

Tableau III.3 : Concentration moyenne du radical OH en fonction du spectre d’irradiation des lampes xénon l’irradiation

Expérience suies de kérosène Expérience suies de diesel

[OH] avec filtres (en molec.cm-3) 2,42 × 105 4,18 × 106

[OH] ss filtres (en molec.cm-3) 1,68 × 107 1,08 × 107

Lors des expériences de vieillissement, les suies sont exposées à une concentration moyenne d’oxydant atmosphérique où on fait varier le temps de contact entre les suies et l’oxydant. La notion d’exposition est introduite (Chapitre 1.3.2.1).

Nous avons exposé dans ce chapitre la méthodologie de travail et décrit chaque équipement du dispositif expérimental permettant une étude exhaustive des propriétés hygroscopiques des suies en fonction des paramètres suivants :

(1) La nature chimique des suies (2) La morphologie des suies (3) La maturité des suies

(4) Le vieillissement atmosphérique des suies.

Les résultats et les interprétations associées sont développés dans la suite du manuscrit. Le

Chapitre 4 présente l’étude des propriétés hygroscopiques des particules de suies fraîches

prélevées dans une flamme de laboratoire de diesel et de kérosène. Enfin le Chapitre 5 abordera l’influence du vieillissement atmosphérique des particules de suies en réacteur de laboratoire (Chapitre 5.2) ainsi que dans la chambre de simulation atmosphérique CESAM (Chapitre 5.3).

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Chapitre 4 :