Un seul appareil pour les analyses élémentaire et de particules

Le 03/04/2019 à 17:00  

D ans le cadre de la surveillance de l'air ambiant, le contrôle des particules revêt une importance très grande, compte tenu des effets que peuvent avoir les particules dont la taille est inférieure à 10 µm (PM10) ou 2,5 µm (PM2.5) sur la santé. « Si différentes technologies sont disponibles pour mesurer en continu la concentration en masse, aucune solution n'existait en ce qui concerne la mesure en continu de la concentration élémentaire des particules sur le terrain », rappelle Xavier Lagrave, ingénieur commercial Process & Environnement chez Horiba France.

Le fabricant japonais a ainsi développé le premier analyseur, baptisé PX-375, combinant à la fois la mesure en continu de la concentration en masse des particules et de leur concentration élémentaire. « Le PX-375 n'a pas d'équivalent sur le marché. Mais il faudrait plutôt parler de mesures en continu en séquentiel,car, après avoir réalisé un prélèvement via une pompe intégrée,l'appareil met en œuvre une mesure par jauge ß puis une analyse par fluorescence X à énergie dispersive, deux technologies matures », résume Xavier Lagrave. La société a également développé un nouveau système de filtrage en PTFE non tissé et à deux couches, garantissant des performances élevées en termes de sensibilité et de précision.

Une limite de détection de ± 4 µg/m 3

L'analyseur PX-375 d'Horiba intègre en fait une jauge ß , pour la mesure en continu de la concentration en masse des particules PM2.5 et PM10, et une méthode à fluorescence X, pour la mesure en continu de leur concentration élémentaire.

« Si le PX-375 a déjà été lancé officiellement, nous attendions en fait l'autorisation de l'ASN [Autorité de sûreté nucléaire, NDLR], à cause de la présence de la jauge ß qui impose un certain nombre de contraintes (enregistrement, personne compétente en radioprotection [PCR]) , pour le lancement en France », indique Xavier Lagrave. Si l'on regarde d'un peu plus près les spécifications métrologiques, le PX-375 affiche une étendue de mesure de 0 à 200, 500 ou 1000µg/m 3 (atténuation des rayons ß),

une répétabilité de ±2% par rapport à la valeur de référence, une dérive de l'étendue de mesure de ±3% en 24h, une limite de détection (2s) de ± 4 µg/m 3 et une durée d'échantillonnage et de mesure de 0,5 à 24h.

En ce qui concerne l'analyseur à fluorescence X, il se caractérise par un filtre à rayons X primaire pour métaux légers/lourds, d'une tension du tube de 15 ou 50kV, d'un SDD ( Silicon Drift Detector ) et d'une caméra Cmos permettant d'observer l'échantillon de particules collectées sur le filtre. La durée d'analyse, fixée en standard à 1000s, peut être réglée de 100 à 10000s, et la limite de détection (2s) est de 8,4 ng/m 3 (1 000 s) ou 2,6 ng/m 3 (10 000 s), pour le titane, de 1,8ng/m 3 (1 000 s) ou 0,6 ng/m 3 (10000s), pour le cuivre, de 1,1 ng/m 3 (1 000 s) ou 0,3ng/m 3 (10000s), pour le sélénium.

Comme il se présente sous la forme d'un boîtier très compact de dimensions (LxPxH) de 430x560x285mm (rack 19 pouces), sans la tête de mesure ni la conduite d'échantillonnage, l'analyseur peut être intégré dans une station de surveillance de la qualité de l'air, mobile ou fixe, complète, dans laquelle on retrouvera des mesures des NOx, de CO, de SO 2 ,deO 3 ,detempérature, d'humidité relative, etc., en plus des applications en laboratoire et de contrôle de la qualité de l'air intérieur.