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MétroPol Trichlorure d'azote (trichloramine) M-453

Sommaire de la fiche
Fiche complète (PDF 88,54 Ko)

Prélèvement : Actif sur cassette avec filtres imprégnés
Analyse : spectrophotométrie UV

Données de validation : Validation complète

Substances

Informations générales

Propriétés physico-chimiques
Nom N° CAS Formule chimique Classification CMR
Trichlorure d'azote 10025-85-1 NCl3
Plus d'informations
Nom Masse molaire Densité Synonymes Fiche toxicologique
Trichlorure d'azote 120,36

Familles de substances

  • CHLORAMINES

Principe et informations

Cette méthode permet la détermination sur site de la concentration en trichlorure d’azote, grâce à un spectrophotomètre portable. Avec une LQ donnée par le fabricant du kit à 1 mg/L, cette méthode est moins sensible que la chromatographie ionique mais permet d'avoir une mesure rapide sur le terrain. Pour se faire, il faudra disposer d'un local exempt de pollution aux chlorures, et du matériel de laboratoire de base (type gants, pinces, flacons, eau ultra-pure...) et d'une glacière pour le kit de réactif si des prélèvements sont réalisés sur plusieurs jours.

Elle met en oeuvre uniquement le traitement des filtres imprégnés qui captent le trichlorure d'azote. Les cassettes doivent être précédées d'un tube de gel de silice imprégné d'acide sulfamique. En l'absence de tube, les filtres imprégnés sont précédés d'un filtre membrane en PVC ou PTFE (méthode M-104)

Les données de validation de cette méthode montrent une bonne correlation entre les 2 techniques d'analyse utilisées, à savoir la chromatographie ionique et la spectrophotométrie UV. Toute la validation de la méthode de prélèvement du NCl3 se trouve dans les données de validation de la méthode M-104.

La formation respective des différentes chloramines dépend du pH et du rapport chlore/azote. Les filtres imprégnés collectent la fraction de chloramines la plus volatile (trichlorure d’azote NCl3 ) avec une efficacité proche des 100 %. Le principe est basé sur la décomposition à pH élevé, grâce au carbonate de sodium, du NCl3 en ammoniac et hypochlorite. L’hypochlorite formé est ensuite réduit en chlorures par le trioxyde de diarsenic, selon les réactions :

2 NCl3 + 6 H2O → 2 NH3 + 6 HOCl

3 As2O3 + 6 HOCl→3 As2O5 + 6 HCl

 

L'analyse est réalisée par spectrophotométrie UV.

La réaction d’ions chlorure avec du thiocyanate de mercure donne du chlorure mercurique(II) peu dissocié, il y a simultanément libération d’une quantité équivalente d’ions thiocyanate qui forment avec des sels ferriques(III) du thiocyanate ferrique(III) selon la réaction :

3Hg(SCN)2 + 2Fe3+ + 6Cl- → 2Fe(SCN)3 + 3HgCl2

 

Précautions particulières :

  • Le trioxyde de diarsenic est un composé très toxique par ingestion, inhalation et contact cutané. Toutes précautions devront être prises lors de sa manipulation et son élimination pour limiter l’exposition au plus bas niveau possible.
  • La manipulation des supports de collecte à toutes les étapes, de l'imprégnation à l'extraction, doit être réalisée avec un maximum de précautions, avec utilisation de gants, pinces et dans un local exempt de pollution ou sous sorbonne, pour éviter toute pollution.

 

Sommaire

Principe de prélèvement et d'analyse

Sommaire

Domaine d'application

Substance Quantité minimum sur le dispositif Quantité maximum sur le dispositif Concentration minimum Concentration maximum Volume maximum
Trichlorure d'azote

450 µg

1,05 mg/m3

480 L
Sommaire

Réactifs

  • CARBONATE DE SODIUM
  • ETALON CERTIFIE
  • GLYCEROL
  • KIT DE REACTIF LCK 311
  • TRIOXYDE DE DIARSENIC

Consignes de sécurité pour les manipulations en laboratoire

Sommaire

Méthode de prélèvement

Préparation des dispositifs de prélèvement en vue d’une intervention en entreprise

Un dispositif de prélèvement :

Dispositif N°1

  • Type dispositif

    CASSETTE 37 mm 3 pièces

  • Support ou substrat de collecte

    • 2 FILTRES EN FIBRE DE QUARTZ IMPREGNES

  • Préparation du substrat

    • Préparation de la solution d'imprégnation :

        - Solubiliser 8 g de carbonate de sodium dans de l'eau ultrapure. Ajouter 0,8 g de trioxyde de diarsenic et passer la solution 1 heure aux ultrasons puis sous agitation minimum 24h. Cette étape permet une meilleure solubilisation de As2O3. La présence d'un léger trouble ou de petites particules non solubilisées peut subsister, le réactif étant en excès. Ajouter 4 mL de glycérol et compléter à 100 mL avec de l'eau ultra pure.

    Cette solution peut être conservée jusqu'à 1 an dans un local exempt de toute pollution.

    • Imprégnation des filtres :

        - Les filtres sont imprégnés avec 500 µL de solution d'imprégnation.

    Le séchage est réalisé sous sorbonne pendant 24 h dans un local exempt de toute pollution. Les cassettes sont ensuite fermées et conservées dans ce local jusqu’à leur utilisation.

     

  • Commentaires, conseils et consignes

    Les 2 filtres imprégnés sont désorbés ensembles et analysés. La technique d'analyse étant moins sensible que la chromatographie ionique, le claquage n'est pas traité dans cette méthode, les cassettes peuvent donc être préparées avec 2 filtres imprégnés.
     

    Rappel : Les cassettes sont soit montées avec un filtre membrane PVC ou PTFE en amont des 2 filtres imprégnés (cas de l'utilisation de la cassette seule), soit précédées d'un tube de gel de silice imprégné d'acide sulfamique comme décrit dans la méthode M-104.

     

Conditions de prélèvement

  • Débit de prélèvement (L/min)

    1

  • Temps de prélèvement maximum en heures

    8

Pompe de prélèvement

  • Pompe à débit de 0,1 à 3,5 L/min


Utilisation de la cassette fermée pour le prélèvement d’aérosols

Sommaire

Méthode d'analyse

Principe général de l'analyse en laboratoire

Préparation d'analyse

  • Durée de conservation prélèvements avant analyse

    1 mois

  • Conditions de conservation avant analyse

    Avant prélèvement :

    La durée de conservation des filtres vierges imprégnés est fixée à 6 mois. L'absence d'interférent peut être vérifiée en traitant quelques filtres selon la méthode d'analyse habituellement utilisée au laboratoire.

    Après prélèvement :

    Les cassettes pourront être conservées 30 jours sans perte de polluant.

     

  • Nombre d'étapes de préparation

    1

  • Commentaires sur les étapes

    Cette étape décrit le traitement des filtres imprégnés. Les solutions d'extraction seront dosées par spectrophotométrie.

  • Conditions de conservation échantillon préparé avant analyse

    Les solutions de désorption des cassettes se conservent à température ambiante pendant 30 jours.
Une étape de préparation :
Étape de préparation N°1

  • Solvant ou solution

    • EAU ULTRAPURE

  • Type de préparation

    Extraction

  • Volume

    20 mL

  • Autres conditions de préparation

    • Ouvrir la cassette pour récupérer les deux filtres imprégnés.
    • Déposer les deux filtres imprégnés dans un même flacon.
    • Introduire 20 mL d'eau ultrapure dans le flacon.
    • Agiter manuellement les flacons.

    Remarque : Traiter les blancs de laboratoire et les blancs de terrain de la même façon.

  • Filtration

    Les solutions obtenues sont ensuite filtrées à l'aide de cartouche Millex (0,22 ou 0,45 µm) avant analyse.

  • Commentaires

    Rappel : Le filtre membrane en PTFE ou en PVC ou la cartouche de gel de silice utilisée ne sont pas pris en compte dans cette méthode.

Une condition analytique :

Condition analytique N°1
Les conditions analytiques utilisées lors du développement de la méthode sont fournies avec les données de validation.

  • Technique analytique

    • SPECTROPHOTOMETRIE

  • Détecteur

    • ULTRAVIOLET (UV)

  • Commentaires, conseils ou condition particulières

    Longueur d'onde : 468 nm

    Les échantillons sont analysés avec le kit LCK311 sur la gamme de mesure I : de 1 à 70 mg/L en Cl-.

    Avant utilisation le kit doit être stocké entre 2 et 8°C. Pour la mesure, sortir le kit au moins 4 heures avant utilisation pour le mettre à température ambiante pour éviter des phénomènes de condensation sur les cuves. Si des analyses sont prévues sur une journée, le kit peut-être conservé la journée à température ambiante et remis au froid le soir.

    Les détails de son utilisation résumés ci dessous sont détaillés dans la notice du kit.

    • Pipetter 1 mL de solution échantillon à doser et l'ajouter dans une cuve (tube fourni avec le kit).
    • Fermer la cuve et l'agiter plusieurs fois.
    • Attendre 3 minutes, bien essuyer l'extérieur de la cuve.
    • Insérer la cuve zéro fournie dans le kit dans l'appareil. Le code inscrit sur le tube permet une sélection automatique de la méthode.
    • Appuyer sur Zéro. Une fois la mesure réalisée, retirer la cuve zéro. Insérer la cuve de l'échantillon et appuyer sur mesurer.

    Les cuves des échantillons doivent être analysées dans les 3 minutes après leur préparation, au delà les valeurs seront fausses.

    Les concentrations obtenues peuvent être vérifiées par ajouts dosés d'une solution étalon préparée à partir d'un étalon chlorure certifié à 1 g/L.

     

Étalonnage et expression des résultats

La méthode d'étalonnage indiquée est celle utilisée lors du développement. Elle n'a cependant pas de caractère obligatoire

Méthodes d'étalonnage pour la quantification des polluants

  • Solvant de l’étalon

    • EAU

  • Commentaires

    L'appareil est étalonné en usine, il n'est donc pas nécessaire de réaliser un étalonnage. Le résultat des mesures peut être vérifié par ajouts dosés d'une solution étalon certifiée en chlorure.

     

  • Calcul de la quantité de substance sur le dispositif

    • La concentration en chlorure dans les échantillons est déterminée directement par l'appareil.
    • La concentration du polluant dans l’atmosphère, exprimée en NCl3, est donnée par :

    avec : 

    CCl- (mg/L) concentration de l’ion Cl- dans l’échantillon
    Cb (mg/L) concentration moyenne de l'ion Cl- dans les blancs de laboratoire
    v (mL)  volume de reprise des échantillons
    PMP (g/mol) masse molaire du polluant, ici trichlorure d’azote (120,5 g/mol)
    PMI (g/mol) masse molaire de l’ion, ici Cl- (35,5 g/mol)
    V (L) volume d’air prélevé
    1/3 rapport entre le nombre de moles Cl- dosées et le nombre de moles NCl3 effectivement présentes sur les filtres

     
  • Calcul de la concentration atmosphérique
Sommaire

Historique

Version

Date

Modification(s) faisant l’objet
de la nouvelle version

Paragraphes
concernés

M-453 V01

Septembre 2023

Création

 

 

Sommaire

Date de mise à jour : novembre 2023

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