Présentation du préleveur MPS, mini particule sampler, préleveur développé par Ineris, industrialisé et commercialisé par Ecomesure.

1. MPS
Mini Particule Sampler
Olivier Le Bihan (INERIS), Cédric Neveu (ECOMESURE)

2. Plan :
• Introduction
• Comment cela marche ?
• Cas pratiques

3. • Le MPS, un préleveur développé par l’INERIS
• Industrialisé et commercialisé par ECOMESURE

4. • Pour une analyse qualitative
Facile à
utiliser
MPS
Préleveur de nano
et microparticules
Bas coût
Portable

5. • MPS

6. • Support de prélèvement : grilles MET standards

7. • Prélèvement :
Efficacité de collecte
> 15%
R’mili, Le Bihan et al.,
Aerosol Science Technology,
2013.

8. • Analyse avec un MET
Exemple :
Analyse de particules relachées lors de manipulation
de poudres de nanotubes de carbone R’mili et al.,
Nanosafe 2011.

9. • Recommandé par l’AIST (Japon) pour l’observation de nanotubes
de carbones dans l’air des lieux de travail

10. Comment « ça marche » ?

11. Analyse en temps réel
o Concentration en masse : TEOM
o Concentration en nombre : CNC
o Distribution en taille : SMPS, ELPI, Batterie
de diffusion
Analyse différée
o Quantification
o Morphologie, taille, composition élémentaire
(MET, MEB et EDX)
 Outil polyvalent, « low cost,
portable, easy to use »

12. (Lyyränen et al. 2009)
Potentiel / autres techniques :
simplicité
Exemple d’une grille MET à membrane poreuse

13. Joint d’étanchéité
+
Grille MET
EntréeAérosol
SortieAérosol
(INERIS, 2011)
 Simplicité d’utilisation, faible
coût, petit et léger

14. modèle du tube capillaire
(Rubow & Liu 1981)
Interception
Impaction inertielleDiffusion brownienne
Lignes de courant
membrane

15. 200nm
1 µm
Cu – polydispersé
NaCl – polydispersé
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 10 100 1000
Efficacitédeprélèvement(%)
Diamètre de particule (nm)
Points expérimentaux
Impaction inertielle
Interception
Diffusion
Efficacité totale
1 µm
 Évaluation théorique et
expérimentale
R’mili, Le Bihan et al.,
Aerosol Science Technology,
2013.

16. Exemples d’application

17. Illustration du positionnement des points de mesurage dans un local où un opérateur met en oeuvre un nanomatériau (NM).
En bleu l’aérosol de fond issu de l’extérieur,
en marron l’aérosol de fond issu d’une source ponctuelle P de particules à l’intérieur du local,
en rouge l’aérosol cible issu de la mise en oeuvre du nanomatériau.
Points de mesurage à la source (A), dans la zone respiratoire (B), en champ proche de l’opérateur(C), en champ lointain de l’opérateur à hauteur des
voies respiratoires à l’intérieur du local (D) ou à l’extérieur du local (E), à proximité de la source ponctuelle P de particules (F).
Guide ICI
Mesure au poste de travail
ENJEU : morphologie, composition élémentaire, distinguer
les différentes contributions (ex. NMs)
Witschger, Le Bihan et al.,
Hygiène Santé au travail, avril
2012.

18. exemple de positionnement

19. Impact non-détecté par compteurs (CNC, COP)
• Comparaison entre CNC
• (10 nm – 1 µm) :
• Pas de différence significative entre fond et prox.
Phase
CNC COP
Concentration
Proximité
(#/cm3)
[10nm ; 1µm]
Concentration
Fond (#/cm3)
[20nm ; 1µm]
Ecart
relatif
(/ fond)
Concentration
Proximité
(#/cm3)
[0.3µm ; 20µm]
Concentration
Fond (#/cm3)
[0.3µm ; 20µm]
Ecart
relatif
(/ fond)
Avant
essai
6195 5565 11% 150 263 -43%
1+2 6466 5626 15% 178 254 -30%
3 4875 4885 ~0% 158 247 -36%
4 5227 4787 9% 183 237 -23%
Après
essai
5596 4960 13% 188 222 -15%
Comparaison entre COP
(0,3 – 20 µm) :
Différences dues à l’aéraulique ;
Pas de différence significative du fait du procédé.

20. Pas de lien entre particules « travailleur » et procédé
agrégats de particules de suie
 issus de procédés/processus de
combustion
Grosses particules de composition variable : silice,
calcaire, chlorure de sodium, silicoaluminates,
fragments de polymères.
 origine terrigène et/ou industrielle (travaux de
construction)
• Procédé : TiO2 nano-structuré
Mesurage : grosses particules terrigènes et suies

21. Le Bihan et al.,
Advances in Nanoparticles (ANP),
2013.
Essais en chambre d’émission

22. Projets Anses :
« nanoEMIS »,
NanoDATA
Shandilya et al., 2013-2015.
Bressot et al., nanosafe 2012, CFA 2013-
2014

23. Connaître l’émissivité des poudres
 ex. control banding
Morgeneyer et al. 2013
Le Bihan et al. , 2014
Nanosafe 2014.
 aide à la conception
Modified powders
Emissivity of modified powders
(normalized to pristine powder)
Size range, nano-structure
CONCLUSION
Improvement with respect
to pristine powder
ZrO2_9_NP_SD Divided by 100 Spherical particles, of supra-micrometric sizes Yes
ZrO2_12.1_NP_FD Divided by 100
“Polyhedral" particles of various sizes ranging from
less than 1 µm to 7 µm.
A few rare nanometric objects
Yes
PL_ZrO2_PVP Multiplied by 3 Particles of various shapes and sizes No

24. Combustion
Bouillard et al., 2012
brevet
Incinération

25. Merci pour votre attention !
cedric.neveu@ecomesure.com 01.70.56.44.11
olivier.le-bihan@ineris.fr 03.44.55.65.88
Peer Review Int. Papers: http://www.researchgate.net/profile/Olivier_Le_Bihan/publications/