De l’intérêt de l’usage de la pyridine pour l’extraction des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques et de leurs dérivés nitrés à partir de particules Diesel en vue de leur analyse par chromatographie gazeuse/spectrométrie de masse.
Résumé
Les particules de suies émises à l’échappement des moteurs Diesel sont des matrices solides pouvant adsorber des milliers de composés organiques, dont les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) et leurs dérivés nitrés (nitroHAP). Ces polluants prioritaires étant cancérigènes, il est crucial de parvenir à les caractériser et les quantifier à la surface des particules Diesel. La première étape, limitante, avant une analyse par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse, est donc de les extraire de la matrice solide. Or, les particules Diesel, considérées comme des « super-adsorbants » pour les HAP, sont parmi les matrices environnementales les plus réfractaires aux extractions conventionnelles. Différentes techniques d’extraction, de technologie récente, ont donc été optimisées afin de parvenir à des rendements d’extraction quantitatifs : l’extraction assistée par micro-ondes (MAE), par solvants sous pression (ASE), par fluide supercritique (SFE). La technique d’extraction conventionnelle, par Soxhlet, et améliorée (hot-Soxhlet) ont également été employées pour comparaison. Des plans d’expériences ont été mis en œuvre afin d’évaluer, non seulement l’influence de différents facteurs expérimentaux sur les rendements d’extraction, ainsi que leurs interactions, mais également afin de modéliser les réponses sur un large domaine expérimental. Dans tous les cas, il est ressorti que l’influence de la nature du solvant d’extraction est prépondérante sur les autres facteurs (température, durée, volume ou pourcentage de solvant), comme on pouvait s’y attendre. Des solvants à caractère donneur ou accepteur de protons, ou bien dipolaires ont été testés, mais c’est finalement la pyridine qui s’est avérée le meilleur solvant d’extraction, de par son caractère aromatique mais également basique. Ce solvant donneur d’électrons fort, associé à la diéthylamine, afin de renforcer le caractère basique du mélange, s’est montré seul capable de déplacer et extraire les HAP lourds des sites de la surface de la suie, par transfert électronique. En revanche, c’est l’association de la pyridine avec de l’acide acétique qui a permis d’extraire les nitroHAP adsorbés sur des sites différents de la surface de la suie.