Analyseur thermo-optique de carbone particulaire : Model 5L avec passeur automatique – Sunset Laboratory
Description
L’analyse thermo-optique est une méthode de référence pour quantifier le carbone organique (OC) et le carbone élémentaire (EC) présents dans les particules atmosphériques collectées sur filtres en fibre de quartz. En Europe, le protocole d’analyse le plus utilisé et reconnu est EUSAAR-2.
Une fois le système fermé et mis sous pression, le four est purgé à l’hélium pur afin d’éliminer l’air ambiant. Des paliers de température programmés permettent d’augmenter progressivement la température jusqu’à 650 °C, provoquant la volatilisation et la décomposition thermique des composés organiques.
Les gaz libérés (OC) sont acheminés vers un four oxydant au dioxyde de manganèse (MnO₂), où ils sont oxydés quantitativement en CO₂. Ce dernier est ensuite détecté par spectroscopie infrarouge non dispersive (NDIR). À ce stade, la température du four est abaissée à environ 500 °C.
Après cette première étape, le carbone restant sur le filtre contient du carbone élémentaire d’origine (EC), et du carbone pyrolysé formé par carbonisation de composés organiques à haut poids moléculaire ou issus de matériaux naturels.
Le gaz vecteur est ensuite remplacé par un mélange d’hélium et de 2 % d’oxygène. Une seconde montée en température est réalisée dans cette atmosphère oxydante. Le carbone élémentaire résiduel est alors oxydé en CO₂, également détecté par NDIR comme précédemment.
La somme de l’OC et de l’EC mesurés correspond au carbone total (TC) présent dans l’échantillon. Le signal optique permet quant à lui de séparer ce qui peut être assimilé à du OC ou à du EC.
Intercomparaison : ACTRIS-ECAC
Thermogramme
Responsable : Maria DIAS ALVES – maria.dias-alves@cnrs.fr