Ce sont les propos tenus hier soir à l’une de nos grandes chaines nationales qui ont motivé mon billet d’aujourd’hui : je m’aperçois que certains journalistes ne connaissent pas le rôle exact du CO2 !
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Il est essentiel de revenir à un peu de Physique pour comprendre les reproches que l’on fait au CO2 et peut être certains journalistes confondent ses effets chimiques et ses effets physiques …..Quant au grand public on ne peut exiger de lui un niveau de culture de DEUG DE SCIENCES PHYSIQUES
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Beaucoup de gens n’ignorent pas grosso modo les rôles des oxydes de carbone mais ils confondent le monoxyde CO aux propriétés chimiques réductrices et le dioxyde CO2 plus stable chimiquement
1) CO : Il est impliqué de façon majeure dans les effets délétères de la pollution atmosphérique.Il est émis en grande quantité par les feux de forêts, et de manière plus diffuse par les chaudières et moteurs thermiques.
L’intoxication par le monoxyde de carbone représente en France 6 000 à 8 000 cas par an et ne croyez pas en être à l’abri car l’Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail a publié en 2007 des "valeurs guides de qualité d’air intérieur" qui sont faibles : 30 mg·m-3, pour une exposition d’1 h et 100 mg·m-3, pour une exposition de 15 min … ce qui explique la facilité des suicides en garages avec échappement voiture confiné …….
Ce que le public ne connait que superficiellement c’est le fait que l’'énergie absorbée ou échappée d'une molécule peut être considérée comme provenant de quatre sources: l'énergie de la translation, l'énergie de la rotation, l'énergie de la vibration et l'énergie électronique. Il se trouve que par les lois de la mécanique quantique , l’absorption de la lumière par des groupements d’atomes se produit dans des régions plus ou moins étendues du domaine spectral ultra-violet-visible-infrarouge …..Comme pour les atomes qui les constituent, les molécules ont des états d'énergie quantifiés: les énergies ne peuvent prendre que certaines valeurs que l'on peut calculer par l'équation de Schrödinger. La molécule comme l'atome émet ou absorbe donc des radiations dont les fréquences obéissent à la relation de Bohr-Planck…..Lorsque les éléments chimiques d’une molécule ou d’un groupement fonctionnel XY constituent un dipôle électrostatique ( un ensemble de deux charges de valeurs différentes ) , l’énergie infrarouge reçue fait varier les caractéristiques de la liaison de X et de Y et l’énergie reçue par exemple se traduit par des niveaux de vibration excités visibles par spectrographie dans l’ infrarouge lointain ( spectres dits de « rotation pure » ) soit dans l infrarouge moyen ( spectres dits de « rotation-vibration » )
Par exemple pour CO il ne présente qu’ un dipôle ( un mode vibratoire et rotatoire sur la triple liaison ) , pour CO2 il y a les deux dipoles CO ( deux modes vibratoires PRINCIPAUX ) la rotation et la vibration pouvant se coupler …. ,
Je vous présente ci-après le spectre du CO gazeux , assez simple
2) CO2 : Le grand public connait mieux ses effets chimiques , c’est pourquoi je me limite à la valeur d’alarme de l’ANSES ; la valeur limite d'exposition est de 3 % sur une durée de quinze minutes……
Compte tenu des indications ci-dessus vous comprendrez facilement la plus grande complexité du spectre IR de CO2 ci après …… Puisqu'il absorbe dans l I.R , il tend à bloquer la réémission vers l'espace de l'énergie thermique reçue au sol sous l'effet du rayonnement solaire ; il serait responsable de 26 % de l'effet de serre à l'œuvre dans notre atmosphère (la vapeur d'eau en assurant 60 %) et j’en profite pour vous montrer aussi le spectre plus complexe de H2O ……
les bandes de H2O sont a droite et a gauche , celles de CO2 vers 2400 cm-1
Je vous présente aussi les variations des moments dipolaires et les mouvements produits entre les 3 atomes : CO2 est une molécule linéaire de groupe de symétrie plus simple ..car H2O n est pas linéaire
Bien entendu l’absorption infrarouge dépend de la pression du gaz présent et sa sensibilité spécifique sur une « raie » donnée peut être parfois si importante qu’elle « sature » déjà à basse pression
Jeu de briques
Snake
Pacman
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