Méthodes de référence : mesure des émissions d'oxydes d'azote provenant de sources fixes : chapitre 8
8 Mode opératoire
8.1 Échantillonnage
8.1.1 Montage du dispositif de prélèvement. Pipeter 25 ml de la solution absorbante dans le ballon, dont la capacité est connue, et fixer au ballon le robinet à trois voies mis en position "purge" (voir la remarque 1). Assembler le dispositif schématisé à la figure1 en s'assurant que tous les raccords en verre rodé sont bien graissés et que tous les raccords et accessoires sont étanches. Tourner le robinet du ballon à "vide" et y faire le vide jusqu'à un début d'ébullition de la solution. Lorsque ce point ne peut être aperçu, on le constatera par une valeur faible et constante (ordinairement autour de 20 mm à 30 mm de Hg (absolu) sur le manomètre. Fermer le robinet de la pompe puis arrêter la pompe. Les fuites s'affichent par une augmentation de la pression au manomètre. Le cas échéant, les éliminer par des mesures appropriées.
8.1.2 Prélèvement de l'échantillon. Introduire la sonde dans la cheminée ou le conduit jusqu'au tiers ou la moitié de la distance du centre en évitant les infiltrations d'air dans la cheminée autour de la sonde. Tourner le robinet du ballon à "purge". À l'aide de la pompe ou de la poire, aspirer le gaz d'émission dans la sonde et le robinet du ballon jusqu'à ce qu'ils aient atteint la température du gaz et qu'il n'y ait plus de traces de condensation. Si des traces demeurent, réchauffer la sonde et continuer à aspirer les gaz jusqu'à ce qu'elles disparaissent. Le robinet de la pompe et la pompe étant fermés, tourner le robinet du ballon à "vide" et prendre note de la température du ballon ainsi que de la pression absolue. Une feuille de données similaire à celle de la figure 2 peut être utilisée à cette fin. Tourner immédiatement le robinet à "prélèvement" de sorte que le gaz pénètre dans le ballon. Lorsque ce dernier et la conduite d'échantillonnage sont à la même pression (après environ quinze secondes ordinairement), tourner le robinet à "purge" et détacher le ballon du montage. Agiter le ballon pendant cinq minutes et laisser le gaz en contact avec la solution absorbante toute la nuit.
Remarque 1 - Ne pas lubrifier les six derniers millimètres du raccord à rodage normalisé T24/40 mâle afin de réduire le plus possible le contact de l'échantillon de gaz avec la graisse du robinet durant l'absorption.
8.2 Récupération de l’échantillon
8.2.1 À la fin de la période d'absorption, prendre note de la pression barométrique et de la température de la pièce ou l'échantillon a été laissé. Relier un bout du robinet du ballon au manomètre à bout ouvert, tourner le robinet à la position faisant communiquer le ballon au manomètre, et lire la différence entre les niveaux de mercure. On obtient la pression interne absolue dans le ballon en soustrayant cette différence de la pression barométrique.
8.2.2 Transvaser la solution d'absorption dans une capsule de 200 ml et ajouter les eaux de rinçage (voir les remarques 2, remarque3, remarque4). Déposer 25 ml de solution absorbante fraîche comme "blanc" dans une autre capsule, et y ajouter la même quantité d'eau qui a servi à transvaser l'échantillon. Traiter le "blanc" comme l'échantillon.
Remarque 2 - Lorsqu'une forte concentration d'oxydes d'azote est prévue, transvaser la solution dans une fiole jaugée de 50 ml plutôt que dans la capsule, et ajuster au trait de jauge avec de l'eau. En pipeter une fraction adéquate dans une capsule de 200 ml. De même, pour obtenir le "blanc", étendre 25 ml de la solution absorbante fraîche à 50 ml, et pipeter une fraction de cette solution égale à celle de l'inconnue dans une capsule de 200 ml.
Remarque 3 - Au lieu de transvaser toute la solution inconnue, on peut, pour gagner du temps, en pipeter uniquement 15 ml dans la capsule. On peut procéder ainsi lorsque la concentration de NO2 est assez élevée, et lorsque le vide dans le ballon avant le prélèvement de l'échantillon a été poussé jusqu'au point d'ébullition sous vide ou presque de la solution fraîche. II y aurait diminution d'environ 1 p. 100 du volume de la solution lorsque la production de vide est poursuivie une minute après le point d'ébullition sous vide.
Remarque 4 - Lorsqu'il faut réutiliser immédiatement le ballon ou expédier la solution à l'analyse, on peut garder toute la solution ou une portion de 15 ml dans une bouteille étanche jusqu'à l'analyse.
Figure 2. Feuille de données sur les NOX
Description longue pour l'équation de la figure 2
Le volume corrigé de l’échantillon gazeux, Vc, en millilitres, est égal à 0,392 multiplié par deux collections de différences. La première différence est entre le volume du ballon de prélèvement, Vf, en millilitres, et le volume de la solution absorbante, Va, en millilitres. La deuxième différence est entre le rapport entre la pression et la température finales et initiales. La pression finale est la pression absolue dans le ballon après la période d’absorption, Pf, en millimètres de mercure, la température finale est la température absolue du ballon après la période d’absorption, Tf, en degrés Kelvin, la pression initiale est la pression absolue dans le ballon avant le prélèvement en millimètres de mercure et la température initiale est la température absolue du ballon avant le prélèvement, Ti, en degrés Kelvin.
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Numéro de l’échantillon
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Date et heure
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Volume du ballon Vf (ml) |
Volume de la solution absorbante Va (ml) |
Pression absolue initiale Pi (mm Hg) |
Température initiale Ti, (°K) |
Pression absolue finale Pf (mm Hg) |
Température finale Tf (°K)
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Volume corrigé Vc(ml)
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8.3 Analyse
8.3.1 Avec la solution de NaOH, rendre à peine basiques au papier tournesol ou au papier indicateur l'inconnue et Ie "blanc" (capsules). Ne pas ajouter plus de NaOH. Évaporer jusqu'à siccité les deux solutions au bain-marie et laisser refroidir. Ajouter très soigneusement 2 ml d'acide phénol-disulfonique à chaque résidu et triturer à l'aide d'une tige de polyéthylène afin d'assurer un contact total du résidu avec la solution. Ajouter dans les deux cas 1 ml d'eau et 4 gouttes de H2SO4 (d. : 1.84) et chauffer trois minutes au bain-marie en agitant de temps en temps. Laisser refroidir, ajouter 10 ml d'eau et bien mélanger en agitant. Ajouter goutte à goutte 15 ml d'une solution fraîche et refroidie de NH4OH en agitant constamment. Vérifier à l'aide de papier tournesol qu’il y a excès deNH4OH.
8.3.2 Lorsque des particules sont visibles dans les solutions, filtrer celles-ci sur du papier à texture moyenne de filtration rapide de 7 cm (voir la remarque 5) dans des fioles jaugées de 50 ml. Rincer les capsules trois fois avec 4 ml à 5 ml d'eau et filtrer les eaux de rinçage. Ajuster au trait de jauge avec de l'eau et bien mélanger.
Remarque 5 - Avec les étalons et les inconnues, utiliser le même type de papier filtre. On a pu constater un jaunissement du papier filtre dans le cas des échantillons plus concentrés. On doit tenir compte de ce facteur en employant le même type de papier filtre ou en rinçant le filtre jusqu'à la disparition de la couleur. On peut aussi centrifuger les solutions ammoniacales, au lieu de les filtrer, après les avoir diluées à 50 ml.
8.3.3 Mesurer l'absorption de l'inconnue et celle du "blanc" à 450 nm. Lorsque l'absorption est à l'extérieur du domaine de la courbe d'étalonnage, on peut employer des cuves plus minces ou utiliser un volume plus approprié de solution. Diluer cette dernière et le "blanc" dans la même proportion et lire l'absorption de l'échantillon par rapport à celle du "blanc".
8.3.4 Convertir les lectures photométriques en microgrammes de NO2 à l'aide des courbes d'étalonnage.
Remarque 6 - Les courbes d'étalonnage ne sont pas utilisables pendant une période prolongée. On conseille de mesurer l'absorption de solutions étalons avant chaque analyse ou au moins à quelques jours d'intervalle lorsque les analyses sont quotidiennes.
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