Nouveau préleveur par filtration sur grille MET : développement, caractérisation, applications

Abstract

La caractérisation des propriétés physico-chimiques des aérosols est un besoin récurrent dans nombre d'études et de recherches menées en hygiène professionnelle, physico-chimie de l'atmosphère, etc. Ce besoin est particulièrement aigu dans les études sur le risque lié aux nanomatériaux (NM), car il faut pourvoir identifier les particules issues des NM au sein d'un fond variable et diversifié (fond urbain, autres sources proches, etc.). La microscopie électronique à transmission (MET) fait partie des techniques répondant à ce besoin de caractérisation car elle permet de visualiser les particules, de manière individuelle, et d'analyser leur composition élémentaire par sonde EDX. C'est pourquoi de nombreux travaux sont menés depuis plusieurs années pour rendre possible et efficace le dépôt de particules -par précipitation électrostatique, thermique, etc.- sur des supports spécifiques aux microscopes MET : les grilles MET. Ces supports sont constitués d'une grille métallique circulaire d'environ 3 mm de diamètre, recouverte d'une membrane de carbone amorphe de faible épaisseur (quelques nanomètres). Quelques produits commerciaux utilisent une membrane percée de trous (poreuse). Lyyränen et col. (2009) sont parvenus à aspirer un aérosol de TiO2 à travers l'un de ces supports poreux, et ont observé un dépôt de particules sur la grille MET. Par conséquent, cela signifie que les supports poreux ouvrent la voie à une technique de prélèvement par filtration sur grille MET. L'objectif de l'étude présentée ici a été d'évaluer l'efficacité de filtration par grille MET poreuse, ceci en fonction de la taille des particules. Pour ce faire, un porte-filtre universel a été conçu. Les résultats expérimentaux ont été analysés au regard de la théorie de la filtration. Des illustrations seront présentées pour diverses applications: hygiène professionnelle, aérosolisation de poudres, abrasion, essais de combustion. Le porte-filtre conçu dans cette étude est désormais disponible commercialement : c'est un outil polyvalent, portable, facile à utiliser et économique