Etudes de la composition des aerosols stratospheriques polaires au moyen des diagrammes de phase stables, metastables et cinetiques des systemes hno#3/h#2o, hcl/h#2o et h#2so#4/h#2o

A study of the composition of polar stratospheric aerosols from the determination of the stable, metastable and kinetic phase diagrams for the hno#3/h#2o, hci/h#2o and h#2so#4/h#2o mixtures

• Auteur / Autrice : Kyuil Ji
• Direction : Jean-Claude Petit
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

Ce travail entre dans la cadre d'une etude de la composition des aerosols stratospheriques dont les representants les plus importants sont les pscs (nuages stratospheriques polaires), lesquels fournissent le support a des reactions heterogenes qui via l'activation des composes chlores conduisent a la destruction de l'ozone polaire. Le reexamen, par microcalorimetrie et dsc du diagramme d'equilibre hno#3/h#2o obtenu au rechauffement de solutions prealablement trempees a la temperature de l'azote liquide, a permis de mettre en evidence un nouvel hydrate stable a fusion non congruente, dont la composition a ete determinee a l'aide du diagramme de tammann, le dihydrate hno#3. 2h#2o ou nad qui peut jouer un role dans la formation des pscs. La formation du nad a ete confirmee par mesure de tg et tc (temperatures de transition vitreuse et de cristallisation) et par une etude de diffraction des rx en utilisant une chambre de guinier-simon qui a aussi permis d'obtenir, pour la premiere fois, les spectres de rx des 3 hydrates : nad, nam et nat. L'etude des diagrammes cinetiques a montre que : - dans les conditions de la stratosphere polaire le refroidissement des solutions hno#3/h#2o ne pouvaient conduire a la formation du nad, qui peut neanmoins etre forme par co-condensation des vapeurs hno#3/h#2o ; - le retard supplementaire a la cristallisation introduit par l'utilisation d'emulsions (simulant la taille des aerosols stratospheriques) est suffisant pour interdire la cristallisation des solutions d'acide sulfurique dans les conditions de la stratosphere polaire. Un resultat semblable a ete obtenu avec les solutions hcl/h#2o qui ne peuvent donner que de la glace. Ces resultats mettent en evidence le role joue par les solutions aux cotes des pscs dans la chimie stratospherique polaire.