Question 1

Comment le NOx se forme-t-il dans les moteurs des automobiles ?

Accepted Answer

Aux températures élevées dans la chambre de combustion, l'azote et l'oxygène de l'air réagissent pour former du monoxyde d'azote (NO) et du dioxyde d'azote (NO2). Le monoxyde d'azote est progressivement oxydé en dioxyde d'azote dans l'air ambiant. Ce mélange de NO et de NO2 est appelé NOx et représente environ un tiers des émissions de NOx aux États-Unis.

Question 2

Qu'est-ce que le smog photochimique et comment le NOx y contribue-t-il?

Accepted Answer

Le smog photochimique se forme lorsque les NOx réagissent avec des composés organiques volatils dans l'atmosphère en présence de la lumière du soleil, produisant de l'ozone et d'autres produits. Troposphérique ozone est le composant principal de ce smog et présente des risques pour la santé, notamment l'irritation des poumons et des yeux. La couleur jaune-brun du smog est en partie due au dioxyde d'azote, qui absorbe la lumière visible proche de 400 nanomètres.

Question 3

Pourquoi les émissions de NOx sont-elles mesurées au démarrage du véhicule et après 10 minutes de fonctionnement?

Accepted Answer

Les convertisseurs catalytiques réduisent significativement la concentration en NOx mais ne fonctionnent qu'à des températures élevées. Lors du démarrage à froid, le convertisseur n'élimine pratiquement pas les NOx. La mesure des émissions au démarrage et après 10 minutes permet de quantifier la production de NOx et indique la capacité du convertisseur catalytique à éliminer les NOx à mesure qu'il se réchauffe.

Question 4

Comment la méthode colorimétrique détecte-t-elle et quantifie-t-elle les NOx dans les échantillons de gaz d'échappement?

Accepted Answer

Quand du NOx est ajouté à une solution contenant de l'acide sulfanilique et de la naphthyl-éthylènediamine, une molécule de colorant azo rose se forme. L'intensité de cette couleur rose est directement proportionnelle à la concentration en NOx. Un spectrophotomètre UV-VIS mesure l'absorbance à 550 nanomètres et la compare à une courbe d'étalonnage pour quantifier les niveaux de NOx.

Question 5

Quelles sont les étapes impliquées dans la préparation de la solution indicateur de NOx?

Accepted Answer

Pesez 5 grammes d'acide sulfanillique anhydre et ajoutez-le à un ballon jaugé de 1 litre avec 500 mL d'eau sans nitrite et 140 mL d'acide acétique glacial. Agitez jusqu'à dissolution, puis ajoutez 20 mg de naphthyl-éthylènediamine. Remplissez jusqu'à la marque d'un litre avec de l'eau sans nitrite, transférez dans une bouteille sombre pour éviter la photodécomposition et étiquetez correctement.

Question 6

Comment l'échantillon d'échappement est-il collecté et préparé pour l'analyse des NOx?

Accepted Answer

Insérez une seringue étanche aux gaz de 60 mL dans le tuyau d'échappement et conditionnez-la en aspirant et en expédiant les gaz d'échappement deux fois. Aspirez 25 mL de solution indicatrice de NOx dans la seringue, expulsez l'air, puis aspirez 35 mL de gaz d'échappement jusqu'à la marque de 60 mL. Agitezle à la main pendant 2 minutes, couvrez-la de papier aluminium et laissez passer 45 minutes pour le développement de la couleur avant de mesurer l'absorbance.

Question 7

Quelles autres sources de NOx peuvent être surveillées à l'aide de cette méthode colorimétrique?

Accepted Answer

La fumée de cigarette contient 500-800 ppm de NOx, significativement plus élevé que les émissions des automobiles. Les bactéries nitrifiantes dans le sol oxydent l'ammoniaque en nitrite et en nitrate, permettant d'examiner les niveaux de NOx dans le sol par méthode colorimétrique. Les aliments conservés contiennent des nitrates et des nitrites mesurables ajoutés comme conservateurs, et analyse du carbone et de l'azote des échantillons environnementaux peut quantifier ces composés en utilisant des tests colorimétriques modifiés.

Détermination des NOx dans les gaz d'échappement des voitures à l'aide de la spectroscopie UV-VIS - Quiz d'évaluation