Analyse des composés organiques volatils :
Les composés organiques volatils plus couramment appelés COV sont des composés organiques pouvant facilement se trouver sous forme gazeuse dans l’atmosphère terrestre.
Définition des composés organiques volatils (COV) :
Les composés organiques volatils constituent une famille de produits très large. Ils ont la particularité d’avoir un point d’ébullition très bas ce qui leur permet de s’évaporer ou de se sublimer très rapidement depuis leur forme initiale solide ou liquide. Cette particularité permet aux COV de se propager plus ou moins loin de leur point d’émission, ce qui peut entraîner des impacts directs ou indirects sur l’environnement, les animaux ou la santé. En effet, les COV font partie des principaux polluants atmosphériques.
Les COV sont des composés qui sont constituer de plusieurs substances d’origine biogénique soit d’origine naturelle et/ou d’origine anthropogénique ou encore d’origine humaine. Ils sont le plus souvent composés de carbone, d’hydrogène, d’halogènes, d’oxygène, de soufre…
Les composés organiques volatils sont fréquemment présents dans des matériaux solides ou dans des liquides à usage courant ou industriel.
Voici quelques exemples de COV :
- Butane
- Propane
- Éthanol
- Acétone
- Solvants présents dans les peintures
- Solvants dans les encres
Analyse des COV :
Il existe différents instruments pour analyser les COV. Nous allons détailler l’analyse avec le GC (chromatographie à phase gazeuse). En effet, l’analyse des COV se fait par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse (GC-MS) ou par chromatographie en phase gazeuse avec un détecteur à ionisation de flamme (GC-FID).
1) La chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse (GC-MS) :
Cette méthode permet d’analyser les COV dans différents échantillons. Elle est très efficace car elle combine la séparation des COV par GC ainsi que l’identification et la quantification des COV par spectrométrie de masse. Cette technique possède une sensibilité accrue et permet d’identifier des composés contenus dans l’échantillon même à des concentrations très faibles.
Pour plus de renseignements sur le couplage GC-MS, cliquez ici.
2) La chromatographie en phase gazeuse avec un détecteur à ionisation de flamme (GC-FID) :
Le détecteur FID est un des détecteurs le plus couramment utilisés en GC. Robuste et bon marché c’est le détecteur le plus efficace pour analyser les hydrocarbures ainsi que d’autres composés organiques volatils. Une des applications principales de ce détecteur est la surveillance de la qualité de l’air.
Pour plus de renseignements vous pouvez vous rendre sur notre page produit GC, en cliquant ici.
3) Analyse par micro-extraction en phase solide (SPME) :
La technique d’échantillonnage SPME permet de préconcentrer les COV en amont de l’injection de l’échantillon par GC-MS ou GC-FID. Cette solution est souvent utilisée pour l’analyse des échantillons d’air et d’eau.
Pour plus de renseignements sur la technique, cliquez ici.
4) Analyse par gaz d’espace de tête (Headspace) :
Pour réaliser l’analyse des COV, cette solution implique l’échantillonnage de la phase gazeuse au contact d’un échantillon liquide ou solide. Cette technique est le plus souvent couplée à un GC.
Pour plus de renseignements sur la technique, cliquez ici.
5) Thermodésorption :
La thermodésorption est utilisée pour sa capacité à concentrer les COV, augmentant ainsi la sensibilité de l’analyse. Elle permet de détecter des concentrations très faibles de COV, tout en minimisant les interférences et en simplifiant la préparation des échantillons. C’est une technique le plus souvent couplée à un GC-MS.
Pour plus de renseignements sur la thermodésorption, cliquez ici.
Applications industrielles et domestiques :
Les COV sont présents dans diverses applications industrielles et domestiques. Voici quelques-unes des applications principales :
- Dans les peintures et les revêtements : pour améliorer leur application et leur finition.
- Dans les produits de nettoyage : pour dissoudre la graisse et la saleté.
- Dans l’industrie des adhésifs et des colles : pour améliorer leur adhérence.
- Dans les produits cosmétiques : vernis à ongles, déodorants, parfums ou encore dans les produits de soins de la peau pour un séchage rapide et une dispersion efficace.
- Dans les solvants industriels : utilisés dans la fabrication de produits chimiques et divers processus industriels.
- Dans les carburants : essence, diesel ou comme additifs pour pouvoir améliorer les performances des différents carburants.
- Dans les matériaux de construction : panneaux de bois, moquettes, revêtements et mousses isolantes.
- Dans les produits agricoles : pesticides, herbicides et certains engrais pour améliorer l’efficacité et l’application de ces produits agricoles.
- Dans les encres et les teintures : encres d’imprimerie, teintures pour les textiles ainsi que les pigments, ce qui permet de faciliter l’adhésion sur les surfaces et l’application de ces encres et teintures.
- Dans l’industrie automobile : pour la fabrication des composants automobiles, des produits d’entretien (cires, nettoyants pour voiture…).
Applications des instruments analytiques :
Les analyses des COV utilisent différents instruments analytiques dans diverses applications à travers différents secteurs. Voici les applications principales :
1) Surveillance de la qualité de l’air :
– Air intérieur : Il faut surveiller de manière rigoureuse la qualité de l’air intérieur dans les bâtiments résidentiels, commerciaux, industriels… pour s’assurer des niveaux sûrs de COV. Cette analyse est très importante dans les bâtiments où des produits chimiques sont stockés ou même utilisés.
– Air extérieur : La surveillance de la pollution de l’air extérieur dans les zones urbaines et industrielles est très importante, en effet cette dernière permet d’évaluer la qualité de l’air et les impacts des émissions dans l’air et sur la santé publique.
2) Contrôle des émissions industrielles :
Les industriels utilisent des instruments pour détecter et contrôler les émissions de COV provenant de diverses sources (procédés de fabrication, manipulations solvants, produits chimiques, carburants…) permettant ainsi de se conformer aux réglementations environnementales en vigueur.
3) Analyse des aliments et des boissons :
Dans cette application, les analyses des COV permettent de détecter les contaminants contenus dans les aliments et ainsi évaluer la qualité et la fraîcheur des produits alimentaires mais aussi réaliser des études de saveurs et d’arômes comme dans les vins, les fruits et les produits laitiers.
4) Sécurité et hygiène au travail :
Pour réaliser les analyses des COV dans ce secteur il faut utiliser des instruments portables de détection des COV, ces instruments permettent de surveiller l’exposition des travailleurs à des niveaux potentiellement dangereux de COV dans des environnements industriels, dans des laboratoires ou encore lors de l’utilisation de solvants et produits chimiques.
5) Surveillance environnementale :
Pour évaluer la contamination environnementale due à des déversements de divers produits chimiques, des fuites de réservoirs de stockage ou des activités industrielles, il est nécessaire d’analyser les COV dans diverses matrices comme les sols, les eaux de surface…
6) Industrie pharmaceutique :
Les COV sont analysés pour contrôler la qualité des matières premières, des produits intermédiaires et des produits finis afin de respecter les spécifications et les normes de sécurité.
7) Recherche scientifique :
Les scientifiques utilisent des instruments d’analyse des COV pour pouvoir étudier les processus biologiques, les interactions chimiques ainsi que les effets des COV sur la santé humaine et sur l’environnement.
8) Détection de substance dangereuse :
Les instruments analytiques pour la détection des COV sont utilisés pour pouvoir identifier les substances chimiques dangereuses mais aussi les explosifs.
9) Détection de fumée et d’incendie :
Les détecteurs de COV peuvent aussi être employés dans les systèmes de détection de fumée pour identifier les différents produits chimiques émis lors de la combustion et ainsi fournir une alerte rapide en cas d’incendie.
10) Contrôle des procédés de fabrication :
Dans certaines industries, les COV sont utilisés comme intermédiaires ou produits chimiques de procédés. Leur détection ainsi que leur quantification sont très importantes pour le contrôle de la qualité et l’optimisation des procédés de fabrication.
