Suie

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La suie est un ensemble de composés chimiques résultant de la combustion incomplète de combustibles fossiles (essence, gazole, fioul, kérosène, charbon) et de biomasse (bois, végétaux). Les suies se présentent sous la forme de substances solides ou goudronneuses d'aspect noirâtre et riches en carbone.

Les particules de suie émises par les combustions incomplètes sont composées avant tout de carbone élémentaire [EC = elemental carbon], encore appelé carbone suie ou carbone noir [BC = Black Carbon], présent sous la forme de microcristaux de graphite, et de composés organiques (le carbone présent dans ces composés est appelé carbone organique [OC = organic carbon]) ; c'est le cas des particules émises par les moteurs Diesel ou lors de la combustion du charbon ou du bois[1],[2].

Usage ancien[modifier | modifier le code]

La suie est à la base de différents pigments. Le bistre est de la suie détrempée anciennement utilisée pour peindre au lavis. Se reporter aux articles Noir de carbone, Noir de fumée

Historique de son étude[modifier | modifier le code]

Au XIXe siècle, Michael Faraday en étudie les propriétés optiques et note l'importance de celle-ci pour la luminosité d'une flamme. Hoyt Hotel en fait des images en microscopie électronique dans les années 1960. De manière contemporaine, Roger Millikan en analyse la modification de la composition suivant la hauteur d'une flamme. Les suies ont ensuite été beaucoup étudiées en tant que polluant. Récemment (2012), sur demande de l’ONERA (office national d’études et de recherches aérospatiales), l’IRSN (via son laboratoire de physique et de métrologie des aérosols, qui a notamment étudié la métrologie des particules carbonées émises en cas d’incendies dans une installation nucléaire[3]) a commencé à étudier à des études les interactions entre eau et croissance de la glace à la surface des particules émises par les avions[4] (Projet dit « Mermose », pour Mesure de la réactivité des émissions de moteurs aéronautiques, financé dans le cadre du Grand emprunt). L’IRSN développera ainsi sa compétence en matière de condensation de vapeur sur des particules de suies en cas d’accident nucléaire [4].

Propriétés[modifier | modifier le code]

La formation des suies est liée au mode de combustion (notamment au pourcentage d'air ou de dioxygène, en regard de la combustion stœchiométrique) et à la nature du combustible (type d'hydrocarbures). Elle est constituée de composés carbonés agglomérés, formant des particules d'une vingtaine de nanomètres, disposées en spirale.

Elle modifie la couleur des flammes quand elle est portée à incandescence, cette dernière permettant l'émission de longueurs d'onde dans tout le spectre visible.

Elle a été utilisée pour la conservation de la viande.

Toxicologie, santé au travail[modifier | modifier le code]

Les suies sont classées dans le groupe des cancérogènes certains pour l'homme (groupe 1) par le Centre international de recherche sur le cancer.

La formation des suies est encore mal élucidée, alors qu'elle revêt une importance certaine liée au fait que les suies comportent divers Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) toxiques, voire cancérigènes, et ceci d'autant plus, qu'elles s'adsorbent sur de fines particules métalliques, ce qui en accroît encore la toxicité. En France métropolitaine, la combustion du bois dans le secteur résidentiel contribue d'une manière largement majoritaire aux émissions de HAP dans l'atmosphère (77 % des émissions nationales en 2005)[5].

L'exposition à des suies est reconnue comme facteur de risque (Preuves humaines suffisantes) pour le cancer du poumon[6], en particulier dans le cas de l'exposition professionnelle du ramoneur, avec : preuves humaines suffisantes pour le cancer de la peau (Cancer du scrotum) et du poumon et des "preuves humaines limitées pour le cancer de la vessie" [6].

Il en résulte des normes de concentration de plus en plus sévères, relatives aux émissions de suies, notamment celles issues des moteurs thermiques.

Il est possible de diminuer le taux de formation des suies dans les moteurs thermiques, soit en utilisant un catalyseur d'oxydation, soit en ajoutant aux moteurs diesel, un filtre à particules.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Shaddix C, Williams T, La Suie, piège... et source de lumière, Pour la Science, octobre 2007, p. 62-67.

Notes et références[modifier | modifier le code]