Bonjour,

J'ai une colle, que je n'arrive pas à résoudre:

On dit que la composition de l'air (à peu de chose près) est de 20.95% d'O2, de 78.08% de Diazote (N2) et le reste de gaz rares. Mais, et c'est là le point important, ces données connues sont valables pour un air sec et à une tempértaure de 15°C (je crois..)

Ma question: que devient la composition de l'air (O2 et N2, pour faire simple), si la température varie et que l'humidité relative de l'air est de 55%, par exemple ? Je n'arrive pas à trouver sur le net une formule qui puisse me donner ce résultat en fonction de l'humidité relative et de la température de l'aire mesuré. J'entends à Pression constante ou équivalente à celle du niveau de la mer.

Quelqu'un aurait-il la gentillesse de m'aider ?

Cela fait 30 ans que je n'ai pas fait de chimie, mais mon analyseur de gaz pour la plongée Triix et Nitrox me rappelle à l'ordre...

COrdialement,

Marc

Les fraction volumiques en O2 et N2 ne changent pas en fonction de la température ou de l'humidité de l'air. En revanche ça affecte le confort de la respiration de cet air.

Tu as un souci de mesure avec tes analyseurs ?

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Edité par Akio 26 janvier 2016 à 21:55:56

Bonjour Akio,

Merci pour ta réponse ! Quant à mes analyseurs, puisque tu en parles, j'ai une colle: pourquoi est-il si difficile de trouver des capteurs qui analysent uniquement l'Azote (N2) présent dans un mélange gazeux ? Je sais que je peux faire 100-%O2 pour trouver la quantité d'azote, mais chez les plongeurs, il y a deux gaz mortels inodores: le CO2 et le CO. Et il arrive que l'un des deux, voire les deux se retrouvent dans la bouteille de plongée, à cause de matériels deffectueux ou d'une mauvaise aération du local de gonflage.

J'ai parcouru le monde sur Internet pour trouver des capteurs d'azote (N2), mais je n'en trouve pas ! Ou alors on me vend des capteurs d'O2 et on me dit de le retrancher de 100 (à peu de chose près). Or ce n'ai pas ce que je veux... Pour la sécurité dee nos plongées.

Saurais-tu pourquoi ? Est-ce si fdifficile à mesurer sans passer par du matériel de labo ?

Marc

C'est très dure de mesurer le diazote car ça ne réagit avec pratiquement rien dans des conditions normales (donc pas de détection chimique) et c'est transparent à l'infrarouge, au visible et à aux uv, donc pas de méthode spectroscopiques possible.

Pour les dioxyde et monoxyde de carbone c'est relativement facile à mesurer avec du NDIR, c'est bizarre que tu ne trouve pas de capteur pour les deux là :/ ça peut se bricoler très facilement mais vu qu'on parle de sécurité pour des plongeur je ne le conseillerai pas

Pour la plongée, je dirais que tant que ton taux d'oxygène et bon, on s'en fout de savoir si le reste c'est du N2, puisque c'est pas toxique. Par contre il te faut quand même vérifier qu'il ne traine pas trop de CO2 et/ou de CO dans tes bouteilles

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Edité par Akio 29 janvier 2016 à 2:46:53

Merci pour tes réponses. Mais qu'est-ce que du NDIR ?

Marc

Pour la plongée, je dirais que tant que ton taux d'oxygène et bon, on s'en fout de savoir si le reste c'est du N2, puisque c'est pas toxique.

C'est pas tout à fait la question mais il me semblait avoir entendu d'un plongeur (donc peut-être que l'OP pourra se renseigner mieux que moi là-dessus) qu'à haute pression (30, 40m de profondeur peut-être) l'azote change de forme et devient dangereux (genre comme si t'étais solidement bourré) et qu'on préférerait utiliser dans ces cas des bouteilles spéciales de gaz.

MarcAndré a écrit:

Merci pour tes réponses. Mais qu'est-ce que du NDIR ?

C'est un type de capteur infrarouge : NonDispersive InfraRed, c'est une technologie très limitée (on ne peux détecter qu'un gaz à la fois à moins de mettre plusieurs capteurs en série), mais plutôt efficace et très compacte.

Goeland-croquant a écrit:

C'est pas tout à fait la question mais il me semblait avoir entendu d'un plongeur (donc peut-être que l'OP pourra se renseigner mieux que moi là-dessus) qu'à haute pression (30, 40m de profondeur peut-être) l'azote change de forme et devient dangereux (genre comme si t'étais solidement bourré) et qu'on préférerait utiliser dans ces cas des bouteilles spéciales de gaz.

Si je dis pas de bêtise, c'est un problème de biologie, l'effet physiologique d'un gaz respiré dépends de sa pression partielle (qui change donc avec la pression hydrostatique. Pour un gaz inerte, c'est un simple effet mécanique qui entraine un changement dans la perméabilité des membranes cellulaires, apparemment ça serait marrant à voir si ça se produisait pas dans des conditions dangereuses

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Edité par Akio 1 février 2016 à 23:57:56

Merci pour vos réponses; Pour compléter vos connaissances sur le diazote, en fait c'est un gaz inofensif à l'air libre, mais sous pression, il pénètre dans le sang, ce qui peut, en cas de mauvaise décompression provoquer la mort chez le plongeur (pour faire très simple; en fait c'est notre énemi avec l'O2 sous pression à certaines profondeurs).

D'où mon intérêt pour essayer de mesurer précisément cet azote avant la plongée, en faisant en fait une sorte de contre-vérification.

Qu'elle pourrait être la méthode pour mesurer l'azote dans un mélange de gaz comme O2+N2+He ?

Malheureusement j'ai rien de "facile" qui ne me vienne à l'esprit He c'est un peut le même problème que N2.

En dehors de techniques instrumentales lourdes comme la chromatographie en phase gazeuse (plus précisément micro-CPG, detection avec un catharomètre) ou la spectrométrie de masse, j'ai pas franchement d'idée. Dans les deux cas, ça demande un opérateur un minimum qualifié et ça coute une petite fortune comme équipement surtout la spectromètre de masse, pour la µGC je sais pas trop, j'ai jamais été impliqué dans l'achat de ce genre d’appareil..

Pour l'hélium et l'Oxygène, il existe des capteurs simple et relativement précis comme ceux-ci:

http://www.teledyne-ai.com/oem/medical.asp

On mesure le voltage à la sortie et on a sur la calibration de l'air (20.9%) la quantité d'O2 mesurée, par exemple.

Sauf que pour l'azote, je ne trouve toujours rien.

Pendant que je vous tiens, Ô grands Gourous, pourriez-vpous me dire comment à partir du voltage de sortie d'un capteur, je peux utiliser la fomrule de Nerst, pour convertir le voltage en ppm ou en % ?

D'après mes recherches, c('est très difficile et je suis obligé de passer par un gaz étalon.

Qu'en pensez-vous ?

Marc

Tu ne peut pas prendre le voltage en sortie de ton capteur pour calculer directement la proportion en un des composant du mélange via l'équation de Nernst. Le problème, c'est que bien que l'idée soit bonne, il y a de très grande chance que le voltage lu soit un signal amplifié et transformé par l'électronique du capteur. La bonne démarche, c'est de lire la valeur de l'air (21% oxygène), prendre celle à saturation du capteur (100% oxygène indiquée par le constructeur) et avec ces deux points tu peut trouver une droite qui t'indiquera la quantité d'oxygène correspondant au voltage lu. Et es capteurs ne marchent qu'avec des gaz réactifs, donc He et N2 ça ne marche pas.

En fait il y a peut être une technique qui pourrait marcher, si on mesure la vitesse de propagation du son dans le mélange, on devrait pouvoir en déterminer la composition y compris en azote, mais ça marche qu'avec deux gaz (trop d'inconnu dans une seule équation sinon) à moins d'y associer une mesure de la densité et de la viscosité, au quel cas on passe de 1 à 3 équations, permettant de déterminer la composition d'un mélange de 4 gaz au maximum. Pour simplement O2+He+N2 je pense que ça soit se trouver dans le commerce

Après, comme je disais, l'azote on s'en fout un peu, si tu as l'oxygène, l'helium, le Co et le CO2, éventuellement l'hydrogène (puisque j'ai cru comprendre que ça pouvait entrer dans la composition des gaz pour aller très profond) l'azote c'est le reste.

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Edité par Akio 2 février 2016 à 22:09:47

Super, mercu pour toutes vos réponses ultra-compétentes !

À tout hasard, pourriez-vous me recommander une boutique où je pourrais achetr des gaz étalons ?

Merci encore pour votre aide.