Comment améliorer la mesure des composés organiques voltatils (COV) ?

Air Liquide vous explique quelles sont les meilleures méthodes de mesure des COV's.

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L’impact COV's

Les composés organiques voltatils (COV) sont des molécules organiques qui peuvent s'évaporer à des températures relativement basses et se trouver dans l'air. Ils proviennent de sources variées, notamment des émissions issues de combustion de carburants fossiles, des produits chimiques industriels, des produits de soins personnels et des matériaux de construction. Ils appartiennent principalement à la famille des solvants tels que le benzène, le formaldéhyde, la famille des hydrocarbures aromatiques polycycliques,...).

Les COV's peuvent avoir un impact négatif sur la santé humaine et l'environnement. Ils sont à l’origine d’effets nocifs tels que des maux de tête, des irritations des yeux et des voies respiratoires, des nausées et des vomissements. Il est important de mesurer leur niveau de concentration pour évaluer les risques potentiels pour la santé humaine et l'environnement et pour mettre en œuvre des stratégies pour les réduire.

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La séparation et quantification des COV's

La séparation des composés peut s'effectuer à l'aide des différentes méthodes chromatographiques disponibles sur le marché.
La chromatographie en phase gazeuse (GC) sert à séparer les composés présents dans l'échantillon qui peuvent être détectés par différentes méthodes présentées ici par importance :

Detecteur DCT : la conductivité thermique (DCT), permet la comparaison entre la conductivité du gaz vecteur et la phase gazeuse des constituants de l'échantillon, offrant des limites de détection de 1 à 10 ng.
Detecteur FID: le Détecteur à ionisation à la flamme (FID) est un mode de détection universel offrant une limite de détection de 2 à 4 pg.
Detecteur PID : le détecteur à photo-ionisation (PID) , permet une limite de détection semblable au FID tout en s'affranchissant de l'usage de dihydrogène.
Detecteur DCE : les Détecteurs à Capture d'Electrons (DCE) sont destiné à des halogénés, ou thermoionique pour l'azote et le phosphore (DNP) ; ils peuvent être couplés à la GC pour une détection plus spécifique des composés.
Detecteur SM : le jumelage de la Spectrométrie de Masse (MS) à la HPLC ou à la GC permet une identification structurale des composés, surtout si utilisé en mode MS/MS (tandem Mass Spectrometry).

La chromatographie est une technique utilisée par de nombreux laboratoires pour mesurer les COV's dans l'air, l'eau et d'autres matrices environnementales que ce soit en extérieur, dans l’industrie ou dans la sphère domestique.

Les domaines utilisant le plus la mesure de COV's sont les domaines environnementaux de la qualité de l´air (mesure de la pollution atmosphérique des molécules comme l'ozone et les oxydes d'azote).

Il existe plusieurs méthodes pour améliorer la mesure des composés organiques volatils (COV), notamment :

Utilisation des instruments de mesure plus sensibles.
Utilisation des méthodes d'échantillonnage améliorées.
Mise en place des protocoles de mesure normalisés.
Utilisation des méthodes de mesure multi-analytes.
Vérifier les performances des instruments de mesure.

Les résultats de la chromatographie peuvent être utilisés pour quantifier le contenu de COV's dans un échantillon. La quantification est souvent effectuée en utilisant une méthode de calibration, qui utilise des standards de COV's connus pour établir une courbe de réponse pour chaque composé. La quantité de COV dans l'échantillon est ensuite déterminée en comparant les pics observés dans l'échantillon aux pics des standards.

Chromatographie en phase gazeuse

Comment améliorer la séparation et la détection du COV ?

La séparation et la détection des Composés Organiques voltatils (COV) peuvent être améliorées en utilisant des gaz purs et mélanges de calibration pour les étapes d'analyse. Voici quelques suggestions pour améliorer la séparation et la détection des COV :

Utilisation d'un gaz porteur de haute pureté : pour obtenir des résultats précis et fiables, il est important d'utiliser un gaz porteur de haute pureté. Les gaz couramment utilisés dans la chromatographie en phase gazeuse (CPG), tels que l'azote, l'hélium et l'hydrogène, doivent être exempts de contaminants tels que l'humidité, les hydrocarbures, les oxydes d'azote et les impuretés métalliques. L'utilisation d'un gaz porteur de haute pureté garantit une séparation efficace des COV’s.
Réalisation d'une calibration précise : la calibration précise des instruments de mesure est cruciale pour obtenir des résultats fiables. L’instrument doit être calibré selon des normes de COV’s certifiées. La calibration doit être effectuée régulièrement pour garantir la précision et la fiabilité des mesures.

L'utilisation de gaz de haute pureté sans interférence et des mélanges d'étalonnage à faible incertitude permet d'obtenir des résultats de haute qualité.

Exemple de préconisation de gaz vecteur :

Niveau de détection	Détecteur	Gaz adapté
2 à 4 ng	FID, MS	Alphagaz 2
5 à 10 ng	FID, TCD, MS	Alphagaz 2
10 à 100 ng	FID, TCD	Alphagaz 1

Alphagaz 1 impuretés	Alphagaz 2 impuretés
H₂O ≤ 3 ppm	H₂O (5 bar) ≤ 0,5 ppm
O₂ ≤ 2 ppm	O₂ ≤ 0,1 ppm
CnHm ≤ 0,5 ppm	CO₂ ≤ 0,1ppm
CO₂ ≤ 1 ppm	CnHm ≤ 0,1ppm
CO ≤ 1ppm	H₂O ≤ 0,1ppm

Les gaz pour la surveillance de l'air et de l’environnement

Air Liquide est spécialisé dans les gaz purs et mélanges pour tout type d’analyse de surveillance de l'air ambiant. Au-delà des standards d'étalonnage organiques toxiques couramment utilisés et des mélanges pour la surveillance des COV, nous fabriquons également une gamme étendue de produits pour la surveillance des polluants atmosphériques dangereux (PAD) et des produits chimiques industriels toxiques (CIT).

Les mélanges spécifiques

Les mélanges organiques toxiques proposés par Air Liquide permettent un étalonnage fiable et précis des instruments lors de la mesure des composés organiques volatils et semi-voltatils (COV/COVS) dans l'air ambiant ou dans l'industrie. Les mélanges TO (Toxic Organics) sont tracés par NIST en poids conformément aux méthodes exigées par l'EPA et les états américains. Ils offrent une précision garantie et une tolérance de mélange de tous les composants.

La mise en oeuvre des gaz pour la mesure des COV’s

Les COV’s et leur mélanges de calibration sont réactifs. Il est donc essentiel de s’assurer d’une bonne mise en œuvre des gaz (systèmes de transfert gaz). Cela repose sur :

Une conception et maintenance de l'installation selon les règles de l’art.
La formation des utilisateurs.
De bonnes pratiques d’analyse (une réalisation des purges des équipements de mise en œuvre : détendeur, lignes gaz…).

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