vinheta|Fuòc de pneumatics, fint de sujas e autres compausats toxics La suja (suèja) es un agregat polluent de compausas quimics gaireben totes rics en carbòni, se presentent coma una substéncia d'aspècte negrenca, solhanta e d'odor acra resultant de la combustion incomplèta de matèrias carbonadas. Los « grans » de suja an l'aparéncia enganaira de minusculs grans redonds e d'un negre mat (matèria opticament fòrça absorbosa), que'n realitat, observats al microscòpi electronic sno d'agregats complèxes de particulas plan mai pichonas, organizadas dins de configuracions decrichas per Jullien e Botet en 1987 e dins de morfologias enseguida descrichas per Köylü et al. (en 1995)Köylü, Ü. Ö, Faeth, G.M., Farias, T.L. and Carvalho, M.G. (1995). Fractal and projected structure properties of soot aggregates. Combust. Flame , 100 , 621-633 ; Sorensen & Feke (1996)Sorensen C.M & Feke G.D (1996) The morphology of macroscopic soot, Aerosol Sci. Technol., 25 , 328-337 e Brasil et al. (en 2000)Brasil A.M, Farias T.L & Carvalho M.G (2000). A recipe for image characterization of fractal-like aggregates, J. Aerosol Sci., 30 , 1379-1389 .
Segon los contèxtes e los tipes de sujas, lo depaus pòt se presentar coma una polvera prima o una pasta quitranosa e odoranta o formar de crostas solidas (suls monuments, al contacte de la pèire per exemple). Los depauses de quitrans e sujas dins los conduchs de fum son inflamables e constituisson un risc d'incendi.
Las fums eissuidas de la combustion de matèria organica ,e contenon una partida (que pòt se pausar dins los conduchs de cheminèias ont la fum passa). Las sujas constituisson una bona parida de las poscas finasDETEC & OFEV (2015) Poussières fines PDF, 35 pages e de l'aerosòl urban, de la pollucion de l'aire e de la pollucion rotièra en particular. Son subretot produchas pels veïculs motorizats foncionant al diesèl e a l'esséncia, per las cheminièas de fogal dobèrt o tapats e de las caudièras de caufatge de fuèl e/o de fusta. Totas las combustions incomplètas de combustibles fossiles e de la biomassa produson de sujas que contribuisson a la pollucion de l'aire per de particulas finas e a d'efièches mai visibles, coma l'esmòg. La combustion d'unes idrocarburs es fòrça emetritz de sujasPrado G & Lahaye J (1973) Mécanisme de formation de particules de noir de carbone lors de la décomposition thermique de benzène-I.—Étude cinétique. Journal de Chimie Physique, 70, 1678-1683|résumé; es le cas del benzèn.
Se creguèt longtemps que l'impacte de la suja sus la composicion atmosferica e lo climat èra feble mas « fòrça estudis recents mostrèron que la suja es une espècia mai polluenta que previst », tocant la reactivitatLary D.J, D.E (1999) Shallcross, and R. Toumo, Carbonaceous aerosols and their potential role in atmospheric chemistry, Journal Geophys. Res., 104, 15,929-15,940Bekki S (1997) On the possible role of aircraft-generated soot in the middle latitude ozone depletion, J. Geophys. Res., 102, 10,751-10,758 e la composicion quimica de l’atmosfèra et tanben son « bilanç radiatiu terrèstre »Mirvatte Francis (2011) Contribution à la caractérisation des propriétés optiques des sables et des suies atmosphériques avec les instruments PROGRA2 (Doctoral dissertation, Université d'Orléans)|PDF, 179 pages. voir page 20/179 du pdf e « la recerca de la preséncia de suja dins l'estratosfèra fa pas que començar », amb d'instruments sota ballons, embarcas per d'avions e amb de donadas satellitalas (GOMOS-Envisat). vinheta|Amb lo carbon puuèi los motors diesèl coma carburant las locomotivas du transpòrt ferroviari èra una font importanta de sujas. L'electrificacion de las vias limitèt lo problèma dins una partida del mond vinheta|Las naus foncionant amb de fuèls pesucs de fòrça mala qualitat son una font fòrça importanta de sujas que polluís las linhas frequentadas per aquestas naus e los pòrts (aquí Pòrt Sant Loís, Ròse) vinheta|Depauses de suja sus las bricas refractàrias d'un forn de pan.
Caracterizacion Una suja es caracterizada per diferents paramètres
la massa, o puslèu la « massa volumica effective », que l'agregat que constituís una « suja » vei sa massa volumica demenir quand la talha de l'agregat aumenta (a causa de l'estructura dels agregats); los epecialistas calculan aquesta « massa volumica effectiva » a partir del diamètre de mobilitat electric (Dm), qu'es ligat al diamètre de giracion Dg dels agregatsOuf F.X, Coursil C, Coppalle A, Vendel J & Weill M.E (2005). Comparaison de différentes méthodes de détermination des caractéristiques fractales d’agrégats de suie, 21ième Congrès Français sur les Aérosols sa morfologia; l'estructura de cada element constituissent l'agregat; sa talha (nanometrologia); sa composicion fisicoquimica;
e eventualament:
l'evolucion de la massa dels agregats en foncion de lor diamètre; sas proprietats opticas (importanta per sas interaccions amb los infraroge, l'albedo e lo climat)Mirvatte Francis (2011). Contribution à la caractérisation des propriétés optiques des sables et des suies atmosphériques avec les instruments PROGRA2 (Doctoral dissertation, Université d'Orléans)|PDF, 179 pages. voir l'Introduction, page 21/179 du pdf ; sa radioactivitat (de carbons, o de fusta contaminadas pòdon conténer de radionucleids eventuelament trobats dins las sujas o machafèrresLemaire J, Lecourt J.P & Rivier C (2009) Correccion per la mesura de la radioactivita alfa dels aerosols atmosferics prelevats sus filtre. Radioproteccion, 44(1), 21-40..
D'entre los polluents de l'aire an las classa entre autre de particulas primàriasOuf F.X, Coursil C, Coppalle A, Vendel J & Weill M.E (2005) Détermination de la masse volumique de particules primaires et de la masse volumique effective des agrégats de suie. 21ième Congrès Français sur les Aérosols | URL:https://web.archive.org/web/20171109023447/http://www.irsn.fr/EN/Research/publications-documentation/Publications/DSU/SERAC/Documents/112_CFA2005OUF.pdf, per oposicion a las particulas segondàrias que son eissidas de la recombinason de particulas primàrias o de precursors mes en suspension dins l'aire.
Composicion generala de las sujas La suja conten dos grands tipes de compausants primaris:
de carbòni elementari (CE, negre mat), de desenas a de centenas de compausats organics (mesurats coma carbòni organic o « organic carbon » (OC), d'eventuals autres elements adsorbits sus la suja pendent son procediment de formacion, de refregiment o pendent de son percors dins l'aire o l'aiga.
La composicion d'una suja varia segon la natura du combustible que'n ven, e segon las condicions de la combustion d'aqueste combustible. Globalament mai i a d'oxigèn a disposicion de la flama al moment de la combustion, mens i a de suja.
Las sujas son de mesclas complèxas de particulas contenent de carbòni de suja, encara nomenatcarbòni negre, subretot compausat de carbòni grafitic de color negre, e dels compausats organics (Idrocarbur Aromatic Policiclic, oxids, compausats organics condensables, etc.) nomenats Total oganic carbon (TOC) (« carbòni organic total »). Lo carbòni organic e lo carbòni suja son largats de conjunt mas dins una proporcion diferenta segon las fonts e las condicions de combustion. Las sujas contenon tanben de sals inorganics e de metals e metaloidsPoussières en suspension, sur le site du CITEPA..
Una partida de las sujas pòdon èsser oxidada quitament abans de refregir, e alara veire lors proprietats cambiar (per exemple dins un motor de combustionMarchal C (2008) Modélisation de la formation et de l'oxydation des suies dans un moteur automobile (Doctoral dissertation, Université d'Orléans).).
En sortisa de cheminièa, la suja pòt se combinar a d'acid sulfuric que condensa (per ex après la combustion d'un fuòl pesuc o d'un carbon ric en sofreDergaoui H, Debry E, Bessagnet B & Rouil L (2010). Modélisation de la dynamique du mélange de particules de suie avec des goutelettes d'acide sulfurique. In 25. Congrès Français sur les Aérosols (CFA 2010) (p. NC).). Se cerca a modelizar aqueste tipe d'interaccions.
Valorizacon de la suja Lo bistre es un nom de color e un pigment autrescòp realizat amb de suja destrempada. Èra utilizat pel dessenh a la pluma e lo lavat, e tanben per tintar en massa de papièr a dessenh. La color bistre s'obten ara per una mescla d'oxids de fèrre.
Produchs industrialament, de biais a èsser constituits exclusivament de carbòni, lo negre de carbòni o negre de fum son pas mai considerats coma de sujas.
La suja de las cheminièas L'acumulacion de la suja e de quitrans dins los conduchs constituí un risc d'incendi qu'impausa lo ramonatge, es a dire le netejatge de conduchs.
Las sujas de motors de combustion intèrne vinheta|Emissions d'un camion de motor diesèl sens filtre. Le procediment de la formacion de las particulas e lors modificacions e cinetica dins la combustion dins los motors es encore incompletament comprés.
La formulacion dels carburants, la circulacion dels gases dins la cambra de combustion, lo temps de combustion contribuisson a lor formacion. Aquestes factors son fòrça estudiats, per exemple per cercar a reduire lor formacion. Una autra branca d'engenheriá a per objectiu a los prene dins los tubs d'escapament, via de filtres o un netjatge de fum per pas mai las largar dins l'atmosfèra.
Formacion La combustion dins de regions d'una flama paures en oxigèn produch d'idrocarburs aromatics policiclics (IAP) puèi de sujas.
Composicion Las sujas son subretot constituidas de carbòni. Tanben contunhan
d'idrogèn, de rèstes d'idrocarburs que foguèron a l'origina de lor formacion e de lor creissença; subretot l'acetilèn format dins la combustion.
Geometricament son d'aglomerats de particulas gaireben esferics d'unes nanomètres a unas disenas de nanomètres de diamètre. Lors tusts dins la flama conduch a la formacion de clusters de forma aleatòria, podent comportar unas disenas de particulas Matthew Celnik, Tim Totton, Abhijeet Raj, Sebastian Mosbach, Richard West, Markus Kraft, "Modeling Soot Formation, Rapport RTO-EN-AVT-169, 2009, .
Toxicitat Lo caractèr cancerigèn de la suja es conegut dempuèi la descobèrta del Carcinòma du ramonaire; en 1775, lo cirurgian anglés Percevalon Pott mestrèt que lo càncer de l'scrotum, càncer plan rare dins la populacion generala, mas pro frequent pels ramonaires londonians (« sootwart ») èra dins l'escasença degut als frejaments de la còrda solhada per la suja utilizada pels enfants-ramonaires per davalar dins las cheminièas per las ramonar. Aqueste cas de càncer foguèt le primièr càncer professional reconegut, fa près de 250 ansMelicow M.M (1975). Percivall Pott (1713–1788) 200th anniversary of first report of occupation-induced cancer of scrotum in chimney sweepers (1775). Urology, 6(6), 745-749 ..
Cinetica e impactes environamentals del carbòni suja vinheta|Comunament nomenada suja, lo carbòni negre largat dins l'aire quand de combustibles fossiles e de biocombustibles, coma lo carbon, la fustaBogui, P., Charpin, D., de Blay, F., & Abraham, M. (2010). Le bois : nouveau polluant de la maison et de l'air extérieur. Revue des Maladies Respiratoires Actualités, 2(4), 345-348. e lo gasòli, son brurlat. Es present dins lo mond entièr. vinheta|Depaus de suja emisa per un pòt d'escapament de veitura, pendent una avida a freg, motor mal reglat vinheta|Detalh d'una taca de suja eissida d'un pòt d'escapament En tèrmes de talha, la suja es un polluent del grop dels PM10, cancerigèn.
Coma los sulfats, la quantitat de sujas emesas dins l'aire urban demenisèt fòrça amb la reculada del caufatge al carbon e al fuèl. Mas la flota mas lo nombre creissent de veïculs, d'avions e de naus, e tanben de motors termics industrials fixes a en partida negativament compensat aquestes progresses. Dins los païses en desvelopament, lo carbon e la fusta demoran encara de fonts grevas de pollucion urbana e de l'aire interior.