Fumée | EPFL Graph Search

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vignette|Écriture de ciel. vignette|La formation d'une fumée blanche après l'extinction d'une bougie résulte des vapeurs de cire qui, en se refroidissant, se condensent. La fumée, ou boucane au Québec et en Acadie, est un nuage de gaz, de vapeurs (plus ou moins chaudes) et de particules solides émis par un feu, certaines réactions chimiques ou un échauffement mécanique. Ces particules sont principalement de la suie (du carbone imbrûlé), ainsi que des cendres volantes ; Souvent la fumée contient aussi un grande nombre de composants métalliques et organiques en faible quantité, mais qui pour beaucoup sont toxiques. Dans le monde, les humains sont statistiquement principalement exposés aux fumées de feux de bois, de charbon, de cigarette et d'incendie. Sur la base des accidents recensés et de leur analyse accidentologique, les accidents sources de fumées les plus dangereux naissent d'abord dans l'industrie chimique (qui fabrique et/ou manipule des matières inflammables et/ou dangereuses, parfois sources de réactions exothermiques...), puis dans l’agrochimie et les phytosanitaires (production et stockage) et enfin dans les entrepôts, décharges ou stocks de pneus, etc.. Des produits ou matériaux fréquemment impliqués sont les plastiques (PVC, néoprène, polystyrène...), des caoutchoucs (pneumatiques), des revêtements synthétiques, isolants, textiles, tapis, moquettes, vernis, colles, carburants et solvants, isolants thermiques, câbles électriques, tous souvent à fort potentiel de fumées toxiques. vignette|Femme nigériane exposée aux risques d'inhalation de toxines en fumant du poisson thumb|Fumée opaque particulièrement riche en suies, issue d'un feu de pneus (aussi source de HAP, de particules de zinc et d'acide sulfurique Lors d'un incendie, la fumée représente plusieurs dangers pouvant cumuler leurs effets voire agir synergiquement : Son opacité et sa capacité à rendre la respiration difficile gênent considérablement l'évacuation (d'un bâtiment ou d'une forêt ou savane en feu...

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Publications associées (2)

Flamme (combustion)

vignette|Schéma de combustion du bois : combustion vive avec flammes et combustion lente avec braises incandescentes. Une flamme est le lieu de réactions de combustion vive se produisant dans une zone d'épaisseur faible : elle produit de la chaleur et émet en général de la lumière. Elle est à l'origine de la production du feu. La lumière produite par une flamme résulte d'une réaction de combustion. Celle-ci est une réaction d'oxydo-réduction.

Cendre

La cendre est un résidu principalement basique de la combustion, de l'incinération, de la pyrolyse de diverses matières organiques et minérales, et par extension de produits tels que le charbon, le lignite, le coke ou de divers déchets brûlés dans les incinérateurs, en plein air ou dans les cheminées ou fours. Ce substantif féminin s'emploie au pluriel, mais aussi, quoique plus rarement, au singulier. Le pluriel semble l'emporter pour indiquer un mélange de matières diverses et complexes.

The heterogeneous interaction of trace gases on mineral dust and soot

Federico Karagulian

The present thesis work deals with the investigation of the heterogeneous reactions involving nitrate radical (NO3), dinitrogen pentoxide (N2O5) and ozone (O3) on surrogates of atmospheric mineral dust particles characteristic of the troposphere. An additional investigation of heterogeneous reaction of NO3 on flame soot was carried out. The goal is to characterize the kinetics (the uptake coefficient γ) as well as the reaction products. The obtained results are intended to provide reliable data for numerical modelling studies. The experiments were performed in a very low pressure flow reactor (Knudsen cell reactor), coupled to mass spectrometry (MS) and optical probing (Resonance Enhanced Multiphoton Ionization (REMPI)). The used mineral dust powder samples were: Kaolinite, CaCO3, natural limestone, Saharan Dust and Arizona Test Dust. Two different types of soot were produced: soot originating from a rich decane flame at a high fuel/oxygen ratio ("grey" soot) and soot generated from a lean flame at a low fuel/oxygen ratio ("black" soot). Uptake experiments of NO3 on mineral dust were carried out under continuous molecular flow conditions (steady state) at 298 ± 2 K using the thermal decomposition of N2O5 as a NO3 source. In situ laser detection (REMPI) was employed in addition to beam-sampling electron-impact mass spectrometry in order to specifically detect NO2 and NO in the presence of N2O5, NO3 and HNO3. We found a steady state uptake coefficient γss ranging from (3.4 ± 1.6) × 10-2 for natural limestone to 0.12 ± 0.08 for Saharan Dust with γss decreasing as [NO3] increased. NO3 adsorbed on mineral dust led to uptake of NO2 in an Eley-Rideal mechanism where usually no uptake is observed in the absence of NO3. The disappearance of NO3 was in part accompanied by the formation of N2O5 and HNO3 in the presence of NO2. NO3 uptake performed on small amounts of Kaolinite and CaCO3 led to formation of some N2O5 according to NO3(ads) + NO2(g) –> N2O5(ads) –> N2O5(g). Slow formation of gas phase HNO3 on Kaolinite, CaCO3, Arizona Test Dust and natural limestone has also been observed and is clearly related to the presence of adsorbed water involved in the heterogeneous hydrolysis of N2O5(ads). Uptake of N2O5 on mineral dust samples led to γss values ranging from (3.5 ± 1.1) × 10-2 for CaCO3 to 0.20 ± 0.05 for Saharan Dust with γss decreasing as [N2O5]0 increased. We have observed delayed production of HNO3 upon uptake of N2O5 for every investigated sample owing to hydrolysis of N2O5 with surface-adsorbed H2O. At high and low [N2O5] Arizona Test Dust and Kaolinite turned out to be the samples to produce the largest amount of gas phase HNO3 with respect to N2O5 taken up. In contrast, the yield of HNO3 for Saharan Dust and CaCO3 is lower. On CaCO3 the disappearance of N2O5 was also accompanied by the formation of CO2. For CaCO3 sample masses ranging from 0.33 to 2.0 g, the yield of CO2 was approximately 42 – 50% with respect to the total number of N2O5 molecules taken up. The reaction of N2O5 with mineral dust and the subsequent production of gas phase HNO3 leads to a decrease in [NOx] which may have a significant effect on global ozone decrease. The rate of uptake of ozone on various mineral dust substrates was very similar for all the examined substrates. Both initial and steady state uptake coefficients γ0 and γss were found to be similar for all examined substrates. Uptake experiments on cut marble samples have shown that γ0 and γss based on the geometric and total internal (BET) surface area may be over and underestimated between a factor of 50 to 100, respectively. Based on these considerations we proposed initial and steady state uptake coefficients of the order of 10-4 and 10-5, respectively. For all uptake experiments on mineral dust surrogates, the disappearance of O3 was accompanied by formation of O2. The different mineral dust surrogates may be more accurately distinguished by their time-dependent relative O2 yield rather than the magnitude of γ. The heterogeneous reaction of O3 on mineral dust has been found to be non-catalytic and of limited importance in the atmosphere. Uptake experiments of NO3 on decane flame soot led to a large steady state uptake coefficient γss of 0.2 ± 0.02 for grey and black soot with γss decreasing as [NO3] increased. Adsorbed NO3 led to an uptake of NO2 admitted from the hot NO3 source. On large quantities of grey soot we observed production of HONO (nitrous acid) corresponding to almost 100% of NO2 taken up, whereas no HONO was formed on black soot. The disappearance of NO3 was in part accompanied by the formation of N2O5 according to reaction: NO3(ads) + NO2(ads) –> N2O5(ads) –> N2O5(g) probably due to the presence of adsorbed NO3 on the substrate. Subsequently, hydrolysis of N2O5(ads) with adsorbed H2O led to production of gas phase HNO3. For both grey and black soot we observed production of NO which did not depend of the amount of soot and [NO3]. Decomposition of NO3 and HONO on the soot substrates has been proposed to be responsible of gas phase NO formation.

EPFL2006

Heterogeneous reactions of the exhaust gas components nitrogen dioxide and water on flame soot

EPFL2002

Fire safety

Fire safety is the set of practices intended to reduce destruction caused by fire. Fire safety measures include those that are intended to prevent the ignition of an uncontrolled fire and those that are used to limit the spread and impact of a fire. Fire safety measures include those that are planned during the construction of a building or implemented in structures that are already standing and those that are taught or provided to occupants of the building. Threats to fire safety are commonly referred to as fire hazards.

Gestion des déchets

La gestion des déchets, une des branches de la rudologie appliquée, regroupe la collecte, le négoce et courtage, le transport, le (le traitement des rebuts), la réutilisation ou l'élimination des déchets, habituellement ceux issus des activités humaines. Cette gestion vise à réduire leurs effets sur la santé humaine et environnementale et le cadre de vie. Un accent est mis depuis quelques décennies sur la réduction de l'effet des déchets sur la nature et l'environnement et sur leur valorisation dans une perspective d'économie circulaire.

Matière première

thumb|right|Le soufre est une matière première de nature minérale. Ici, des monticules de soufre attendent dans un port de commerce, prêts à être chargés à bord de navires vraquiers. thumb|right|Le latex est une matière première de nature végétale. Ici, du latex est collecté à même sa source naturelle, l'arbre à caoutchouc. thumb|right|La laine est une matière première de nature animale. Ici, de la laine de mouton vient d'être tondue et attend d'être traitée et tissée dans une manufacture de tapis.