Volatilisation
Définition
La volatilisation est la perte d'éléments nutritifs ou d'autres substances dans l'atmosphère sous une forme gazeuse. Très important dans le cas de l'azote en ammoniac, essentiellement via la volatilisation de l'ammoniac. Même si N peut être perdu via la dénitrification, ce processus ne constitue pas une volatilisation.
Cette volatilisation n'est pas significative pour les éléments nutritifs secondaires et les oligoéléments (éléments-trace), sauf si du soufre est perdu sous la forme de sulfure d'hydrogène H2S dans les substrats très réduits (au sens chimique), acides tels que les sols sulfatés acides.
La perte d'azote est une volatilisation :
La volatilisation est la perte d'azote appliqué dans l'atmosphère sous forme d'ammoniac gazeux.
Explications
Outre la lixiviation et la dénitrification, la volatilisation est l'un des trois principaux mécanismes de perte d'azote. La volatilisation est la perte d'azote appliqué dans l'atmosphère sous forme d'ammoniac gazeux.
La volatilisation est aussi le processus inverse de la sublimation, un changement d'état brutal de la matière de l'état gazeux à l'état solide. Pour l'élément eau, la volatilisation est appelée vaporisation, l'inverse d'une condensation ou déposition. Voir aussi la distillation.
En chimie
La volatilité du point de vue chimique, physique et thermodynamique est une mesure de la tendance d'une substance à passer à la phase vapeur. Elle a également été définie comme une mesure de la facilité avec laquelle une substance s'évapore. À une température donnée, les substances à plus forte pression de vapeur s'évaporent plus facilement que les substances à plus faible pression de vapeur.
Bien que généralement appliqué aux liquides, la volatilité peut être appliquée à des matériaux solides tels que la glace sèche (solide de dioxyde de carbone et chlorure d'ammonium), qui peut passer directement du solide à la vapeur sans passer par l'état liquide. Ce processus est appelé sublimation.
Dans le sol
La volatilisation est la conversion d'un produit chimique liquide en une vapeur qui s'échappe dans l'atmosphère. Dans l'environnement (biovolatilisation) et dans le flacon d'échantillon, chaque produit chimique organique se répartit entre ses phases aqueuse et gazeuse sur la base de sa constante de la loi de Henry. Dans la bouteille d'échantillon, les volumes d'eau et de gaz (espace libre) sont fixés au moment où l'échantillon est prélevé. Dans le flacon fermé, l'équilibre entre l'eau et l'espace libre est normalement atteint en quelques heures. Une fois le flacon d'échantillon ouvert, tous les produits chimiques organiques qui se trouvent dans l'espace de tête sont généralement perdus de l'échantillon et ne sont pas inclus dans les analyses. Ceci est bien reconnu et compensé dans la plupart des procédures analytiques standard pour les composés organiques volatils (COV). La relation entre le pourcentage de perte de l'échantillon d'eau due à la volatilisation et la constante de la loi de Henry en fonction du pourcentage du volume total qui est l'espace libre peut être calculée. Il s'agit d'un graphique générique pour tout produit chimique dans toutes les conditions. Tout ce qui est nécessaire pour estimer l'ampleur de la perte d'un produit chimique est une constante de la loi de Henry appropriée pour les conditions d'intérêt et le pourcentage du volume total qui est l'espace de tête.
La volatilisation d'un produit chimique du sol est son transfert sous forme de gaz à travers l'interface sol-air dans des conditions environnementales; la volatilisation des plantes est le processus correspondant. Son importance écotoxicologique est due, d'une part, au fait qu'il s'agit de la principale voie de réduction de l'exposition de l'écosystème du sol aux produits chimiques difficilement biodégradables.
D'autre part, la volatilisation des produits chimiques peut contribuer de manière significative à la pollution atmosphérique et, par conséquent, au transport à longue distance de produits chimiques par voie aérienne.
Mesures et tests
La volatilisation peut être estimée par des données physico-chimiques de produits chimiques, telles que la pression de vapeur, la solubilité dans l'eau et les coefficients d'adsorption dans le sol, ainsi que par la vitesse de transfert de la phase gazeuse, qui dépend en partie des propriétés de la substance chimique telles que la masse moléculaire et le volume de diffusion atomique, et en partie sur les conditions environnementales telles que la vitesse de l'air.
Les méthodes expérimentales pour tester la volatilisation des produits chimiques des sols et des surfaces végétales ne sont pas encore standardisées dans les directives officielles. Certaines méthodes décrites dans la littérature sont énumérées dans le tableau I. Il convient de mentionner qu'en général, seule la mesure directe des quantités volatilisées après piégeage donne des résultats satisfaisants, car les méthodes indirectes estimant la volatilisation comme une différence entre les concentrations initiales et restantes dans le sol sont pour la plupart inexactes et peut, en outre, inclure d'autres processus, tels qu'une dégradation ou une adsorption irréversible dans la mesure.
Comment réduire la volatilisation dans le sol ?
Pour comprendre comment réduire cette forme de perte d'azote, il est d'abord important de comprendre comment et pourquoi la volatilisation intervient.
Les pertes les plus importantes surviennent lors de l'application en surface d'engrais contenant de l'urée, y compris une solution d'uréase, du fumier et des mélanges d'engrais secs, en particulier sur des sols à pH élevé et/ou à température élevée par temps chaud et venteux ou sur des résidus de récolte denses. La plus grande partie de la volatilisation de l'azote intervient généralement dans les sept à quatorze premiers jours après une application d'engrais en surface, si de l'humidité est présente pour démarrer la conversion de l'urée en ammoniac, mais les pertes peuvent se prolonger plus longtemps selon les conditions.
Lorsque le pH du sol passe de 6,5 à 7,5, les pertes par volatilisation doublent de 10 % à 20 % pour l'urée laissée à la surface pendant quatre jours. Comme il y a tellement de facteurs d'influence, il peut être difficile de prédire la volatilisation et l'étendue de son impact.
Biovolatilisation
La biovolatilisation est une technique de traitement des sols et substrats basée sur la biodégradation des polluants organiques. Ce processus est combiné avec la mobilisation des polluants volatilisés par ventilation. Il y a donc volatilisation, notamment pour l'ammoniac.
L'injection d'air se fait en effet dans la zone non saturée du sol et favorise la dégradation ainsi que la volatilisation des polluants. Le principe repose essentiellement sur l'augmentation de la concentration en oxygène dans le sol pour favoriser le développement des micro-organismes et les échanges sol-atmosphère.
Une initiative de l'UE a fourni une meilleure compréhension du cycle biogéochimique de l'arsenic (As), de l'antimoine (Sb) et du mercure (Hg) en développant de nouvelles techniques pour l'étude des processus de biométhylation et de biovolatilisation dans l'environnement.
Il est possible d'éliminer de l'arsenic du sol contaminé par biovolatilisation par des bactéries génétiquement modifiées dans des conditions de laboratoire. Chez Rhodopseudomonas palustris, un gène arsM, codant pour des homologues bactériens et archéobactéries de la Cytl9 As (III) S-adénosylméthionine méthytransférase de mammifère, était régulé par les arsenicaux. Une expression d'arsM a été introduite dans des souches pour la méthylation de l'arsenic. Lorsque l'arsM était exprimé dans Sphingomonas desiccabilis et Bacillus idriensis, il avait 10 fois plus de gaz d'arsenic méthylé par rapport au type sauvage dans un système aqueux. Dans le système du sol, environ 2,2 % à 4,5 % de l'arsenic a été éliminé par biovolatilisation pendant 30 jours. Cette étude a démontré que l'arsenic pouvait être éliminé par volatilisation du sol contaminé par des bactéries dont le gène arsM était exprimé. Ces résultats ont montré qu'il est possible d'utiliser des microorganismes exprimant l'arsM comme une stratégie peu coûteuse et efficace pour la bioremédiation de l'arsenic à partir d'eau et de sol contaminés.
Synonymes, antonymes
5 synonymes (sens proche) de "volatilisation" :
- biovolatilisation
- condensation
- perte d'azote
- sublimation inverse
- vaporisation
2 antonymes (sens contraire) :
Les mots ou les expressions apparentés à VOLATILISATION sont des termes qui sont directement liés les uns aux autres par leur signification, générale ou spécifique.
Le mot VOLATILISATION est dans la page 2 des mots en V du lexique du dictionnaire.
Mots en V à proximité
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En rapport avec "volatilisation"
La condensation est le changement d'état de la matière qui est sous forme gazeuse (généralement des vapeurs) et qui se transforme en liquide.
La dénitrification est l'action de dénitrifier, c'est à dire une réduction des ions nitrates NO3- en ions ammonium NH4+ ou en azote gazeux N2 par les bactéries...
La phytovolatilisation consiste, pour certaines plantes, en association avec leur microflore de rhizosphère, à pouvoir accélérer la volatilisation de polluants...
En physique-chimie, la sublimation est le processus qui consiste à faire passer un composé de l'état solide à l'état gazeux sans passer par l'état liquide.