Letteratura scientifica selezionata sul tema "Surfactants – Environnement"

Le travail présenté porte sur la synthèse et la caractérisation de tensioactifs antioxydants pour la formulation de produits de préservation du bois répondant aux contraintes environnementales de plus en plus importantes comme la loi sur l'air qui préconise l'emploi de traitement en solution aqueuse pour limiter tout rejet de COV. Suite à des travaux préliminaires montrant un effet de synergie lors de l’association de fongicides et d’antioxydants, l’objectif de ce travail a été de concevoir des composés du type « 2 en 1 » associant d’une part, des propriétés tensioactives, permettant la formulation en phase aqueuse de fongicides insolubles dans l’eau, et d’autre part des propriétés antioxydantes entraînant un possible effet de synergie permettant ainsi de diminuer la quantité de biocide nécessaire. Trois familles de composés amphiphiles ont été synthétisées. La première correspond à des dérivés de phénols encombrés, la seconde à des sels d’amine encombrée et enfin, la troisième à des quats « à label vert » dérivés de l’acide ascorbique. Les différents composés possèdent à la fois des propriétés tensioactives et antioxydantes. L’utilisation de formulations aqueuses de propiconazole préparées à l’aide de ces tensioactifs permet de protéger efficacement des éprouvettes de hêtre de la dégradation par un agent de pourriture blanche Coriolus versicolor. Des essais complémentaires d’inhibition de croissance réalisés sur milieu malt agar avec les ascorbates d’alkylammonium mettent en évidence une activité inhibitrice importante de ces produits sur le développement du mycélium corrélée à leurs propriétés amphiphiles
The presented work concerns the synthesis and characterization of amphipilic antioxidant compounds for the formulation of wood preservatives allowing the preparation of waterborne formulations to reduce rejections of VOCs answering to increasing environmental pressures. Based on preliminary studies showing synergistical effects between fungicides and antioxidants, the aim of this study was to design compounds possessing surfactant and antioxidant properties allowing the formulation in water of insoluble organic fungicides and to reduce the necessary quantity of biocide due to synergistical effects with antioxidant properties. Three families of amphiphilic compounds were synthesized. The first one corresponds to hindered phenol derivatives, the second to hindered amine and the third one to quats “with green label” derived from ascorbic acid. Surfactant and antioxidant properties of all new synthesized compounds have been characterized. The use of aqueous formulations of propiconazole prepared from these new surface active agents allows to increase beech wood durability exposed to the white rot fungus Coriolus versicolor. Fungal growth inhibition tests realized on malt agar medium with various alkylammonium ascorbates presenting different alkyl chain’s lengths indicated an important growth inhibition of the mycelium for some of the tested products correlated at their amphiphilic properties

Les mousses extinctrices sont utilisées sur les feux de catégorie B (solvants inflammables). L’efficacité des mousses actuelles contenant des agents moussants fluorés est apportée par la formation d’un film aqueux à la surface du carburant enflammé. Les entreprises recherchent et développent de nouveaux agents moussants sans fluor car ce type de tensioactif est nocif pour l’environnement et la santé. Des mousses très stables sont nécessaires pour qu'une couche épaisse de mousse résiste aux températures élevées et au démoussage par le solvant et évite ainsi la ré-inflammation.Dans ce travail, l’amélioration de la stabilité de la mousse a été réalisée en utilisant des épaississants dans une solution moussante avec des tensioactifs non fluorés. Des polysaccharides tels que la gomme xanthane ont été utilisés et ses interactions avec des tensioactifs ont été étudiés. Les complexes formés par ces interactions ont été utilisés dans le but d’améliorer la stabilité de la mousse et sa résistance aux flammes. Ceci engendre des mousses de plus faible moussabilité mais de plus grande stabilité. Des tests à échelle réduite ont été réalisés selon la norme EN1568 et ont montré l’efficacité de l’addition de gomme xanthane. Ces formulations innovantes associant des polysaccharides et des agents moussants sont de bonnes alternatives aux formules contenant des tensioactifs fluorés. Le mécanisme d’action des hydrotropes améliorant la moussabilité a aussi été étudié
Firefighting foams are used on class B fires (flammable solvents). The efficiency of currently used foams containing fluorinated foaming agents is ensured by the formation of an aqueous thin film on top of the burning solvent. The formation of such film requires the use of fluorinated surfactants that specifically adsorb at the water-air interface. Companies currently develop fluorine-free products for firefighting foams because this kind of surfactants is harmful for the environment and health. Very stable foams are necessary to the formation of a thick layer of foam that resists high temperatures and defoaming by the solvent, preventing fire re-ignition.In this work, improved foam stability was achieved by using thickeners in the foaming fluid together with the non-fluorinated surfactants. Polysaccharides such as xanthan gum were used and their interactions with surfactants were investigated. Complex species formed by such interactions were used in order to improve foam stability and resistance against flames. This causes a lower foamability but higher stability of foams. Small scale fires extinguishing experiments performed following the standard EN1568 showed the efficiency of xanthan gum addition. These innovative formulations combining polysaccharides and foaming agents are suitable alternatives to those containing fluorinated surfactants. The action mechanism of hydrotropes improving foamability has also been studied

Les differentes categories de fluides de coupe aqueux (solutions, microemulsions, solutions) et solutions aqueuses de degraissage font partie des rejets d'un atelier d'usinage. Afin de diminuer le volume de ces fluides a rejeter et de remplacer les traitements de depollution par une technologie propre, nous avons etudie le procede de regeneration de ces fluides par microfiltration tangentielle sur membrane minerale. Nous avons utilise des membranes d'alumine (diametre de pores 0,8 micron) et de l'alumine enrobee d'autres oxydes (diametre de pores 3-5 microns). Le choix du diametre de pores est plus delicat pour les emulsions que pour les autres fluides, la membrane devant respecter la structure biphasique de l'emulsion, tout en retenant les polluants. A meme diametre de pores (5 microns), la coalescence des emulsions, lors de leur regeneration, est fonction de la nature chimique de la membrane. Pour tous nos essais, nous avons travaille a debit d'alimentation constant et nous avons suivi l'evolution de la pression en fonction du temps, ce qui permet de determiner la resistance intrinseque de la membrane, independamment des resistances additives qui evoluent au cours du temps. L'augmentation de pression, au cours du temps est due a la retention des polluants a la surface de la membrane. Ce colmatage membranaire depend, lors de la retention d'huiles, du degre d'hydrophilie de la membrane et de la quantite d'huiles dans le fluides avant regeneration. Les tensions interfaciales entre la membrane et les fluides filtres ont une influence importante sur les flux membranaires

Le nombre de nouveaux produits chimiques sur le marché augmente chaque année. De surcroit, ils sont de plus en plus complexes et les formulations contiennent des mélanges qui sont finalement disséminés dans divers compartiments de l’environnement. Parmi ces micropolluants, les tensioactifs présentent quelques particularités. Tout d’abord, les tensioactifs sont des mélanges complexes d’homologues et isomères dont la composition dépend des matières premières et des procédés de synthèse utilisés. Deuxièmement, certains, comme les alkylbenzène sulfonate linéaires (LAS) et les triethanolamine esterquats (TEAQ), sont utilisés en très grandes quantités, ce qui peut faire craindre une « pseudo-persistance » dans les milieux récepteurs. Enfin, les domaines d’application des tensioactifs sont extrêmement variés, allant du domestique à l’industriel, en passant par l’agricole et l’hospitalier, ce qui suggère un grand nombre de sources de transfert vers l’environnement. Les données concernant leur occurrence sont très hétérogènes selon les familles, et certains types de tensioactifs n’ont jamais été recherchés dans les rivières jusqu’à présent. L’objectif de cette thèse est donc de développer des méthodologies analytiques sensibles et fiables qui permettent de combler ce manque de connaissance concernant l’occurrence des tensioactifs dans l’environnement. Afin d’obtenir une sensibilité suffisante, une méthode de chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) a tout d’abord été optimisée. Une contamination des blancs instrumentaux, en particulier par les tensioactifs anioniques, à des concentrations comprises entre 0,1 µg/L et 3 µg/L a été observée. Les limites de quantification (LQ) étant encore trop élevées par rapport aux PNEC, une étape de préconcentration par extraction sur phase solide a été mise au point pour l’analyse dans les eaux de rivière. Concernant l’analyse des sédiments, une extraction assistée par ultrasons a été optimisée puis validée. Avec des LQ entre 0,015 et 0,485 µg/L pour les eaux et entre 6,4 et 158 µg/kg pour les sédiments, les performances analytiques obtenues sont compatibles avec l’analyse de traces. L’application de ces méthodologies à des eaux et sédiments de rivière prélevés en France a montré une forte présence des tensioactifs dans ces milieux. En particulier, les LAS présentent à la fois des fréquences de quantification et des rapports concentrations moyennes sur PNEC élevés, et représentent donc un risque important pour les écosystèmes
The number of chemicals on the market is increasing every year. Moreover, they are more and more complex and the formulations contain mixtures that are finally disseminated in various compartments of the environment. Among these micropollutants, surfactants present some particularities. First, surfactants are complex mixtures of homologues and isomers whose composition depends on the raw materials and the synthesis processes used. Secondly, some, such as linear alkylbenzene sulfonates (LAS) and triethanolamine esterquats (TEAQ), are used in very large quantities, which may induce "pseudo-persistence" in the receiving environments. Finally, the fields of application of surfactants are extremely varied, ranging from domestic to industrial, agricultural and hospital, which suggests a large number of sources of transfer to the environment. The data concerning their occurrence are very heterogeneous according to the families, and some types of surfactants have never been looked for in rivers until now. The objective of this thesis was therefore to develop sensitive and reliable analytical methodologies to fill this knowledge gap concerning the occurrence of surfactants in the environment. In order to obtain sufficient sensitivity, a liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was first optimized. Contamination of instrumental blanks, in particular by anionic surfactants, at concentrations between 0.1 µg/L and 3 µg/L was observed. As the limits of quantification (LOQ) were still too high compared to the PNEC, a pre-concentration step by solid phase extraction was developed for the analysis in river water. For sediment analysis, an ultrasound-assisted extraction was optimized and validated. With LOQs between 0.015 and 0.485 µg/L for water and between 6.4 and 158 µg/kg for sediment, the analytical performances obtained are compatible with trace analysis. The application of these methodologies to river waters and sediments sampled in France showed a high occurrence of surfactants in these media. In particular, LAS have both high quantification frequencies and high mean concentration to PNEC ratios, and therefore represent a significant risk to ecosystems

Répondre aux défis du développement durable exige la prise en considération des aspects économiques, sociétaux et environnementaux des projets. Dans le domaine des terrassements, les actions portent notamment sur l'optimisation de la valorisation des matériaux extraits grâce aux techniques de traitement des sols. Le projet s'est principalement porté sur les produits de traitement dérivant de la transformation de matières premières renouvelables : solutions « enzymatiques », lignosulfonates et solutions acides. Des données factuelles concernant les effets des traitements sur les caractéristiques hydromécaniques de quatre sols (un limon, un sol argileux et deux sables) ont été acquises mettant en évidence une augmentation de l'efficacité du compactage après traitement du limon au produit enzymatique et au lignosulfonate. La recherche des mécanismes d'action s'est fondée sur une étude de la microstructure par microscopie électronique à balayage et porosimétrie au mercure complétée par l'évaluation des effets d'un ajout de produits tensioactifs sur les propriétés des sols. L'objectif de l'étude dépasse cependant l'évaluation des modalités d'action des produits et vise également à prendre en compte les préoccupations environnementales. Ainsi, une étude d'analyse du cycle de vie a été menée pour chaque application ce qui a permis d'identifier les conditions optimales pour lesquelles les traitements combinent intérêts techniques et environnementaux. Ces conditions sont réunies lors du compactage des sols secs sous réserve que l'étape de production et de transport des produits ne soit pas excessivement pénalisante comme mis en évidence lors de l'étude de sensibilité
Sustainable development principles lead earthworks companies to use all natural materials and to reduce the environmental impact of their activities. In this context, the use of industrial organic products derived from the processing of renewable matter has been proposed. In this study, three non traditional products have been selected: an enzymatic solution, a lignosulfonate and an acid solution. In a first approach, hydromechanical properties of four treated soils (a silt, a clayey soil and two sands) were investigated. The experimental results showed interesting applications for the silt when its natural water content is low. Indeed, the compaction ability of the soil was increased after enzymatic and lignosulfonate treatments. Thus, savings of water and energy could be expected during the construction stage. To gain a better understanding of the mechanisms of the treatment products, the microstructure of treated soil were investigated with scanning electron microscopy, mercury injection porosity and was completed by the study of a surfactant addition in soils. The global aim of the study was beyond the characterization of mechanical behavior of treated soils, therefore, environmental balance was also estimated for the different applications defined in accordance to the experimental results. For enzymatic and lignosulfonate treatments, a comparison of the global environmental impact was done thanks to a life cycle assessment methodology. This approach showed that technical and environmental interest are associated for the compaction of dry soils when the production and transport steps have limited environmental impact as demonstrated in the sensitivity analysis

La contamination des sols et sédiments par les polychlorobiphényls (PCB) pose un problème sanitaire et environnemental à l’échelle mondiale, en raison de la récalcitrance et de la toxicité de ces composés. L’objectif de cette thèse est de chercher un procédé de remédiation de sédiments contaminés aux PCB en utilisant le fer zérovalent (Fe0). D’abord, une campagne de prélèvement a été menée sur des sites contaminés par le recyclage des déchets électroniques en Chine du sud. La contamination en PCB n’était pas aussi forte que prévue, mais la présence de métaux lourds accentue la difficulté de la remédiation. Ensuite, a été étudiée la déchloration des PCB par le Fe0 en solution aqueuse, en présence de métaux et surfactants. Les résultats ont montré la déchloration progressive des PCB et révélé l’itinéraire réactionnel avec la spécificité des congénères et la régio-spécificité. L’importance relative des facteurs qui influent se classe selon : tensioactif > acide humique > pH > Ni2. La décontamination du sédiment a été étudiée par 1) lavage avec une solution aqueuse de tensioactif suivie de la déchloration des PCB en solution et 2) mélange direct avec le Fe0 et les tensioactifs. La seconde approche s’est avérée prometteuse pour la remédiation
Soil and sediment contamination by polychlorinated biphenyls (PCBs) is a global health and environmental concern, since PCBs are toxic and recalcitrant. The aim of this thesis is to find a remediation process to PCBs contaminated sediments by using zerovalent iron (ZVI). To begin the studies on remediation, a survey was conducted on sites contaminated by e-waste recycling activities in south China. PCBs contamination was not as severe as previously, whereas the co-existence of PCBs and heavy metals increases the difficulty of remediation. Afterwards, the feasibility PCBs degradation by ZVI in aqueous solutions was investigated. Results confirmed the stepwise dechlorination of PCBs by ZVI and the major pathway with congener specifity and regiospecifity. The relative importance of the influential factors to ZVI degradation of PCBs was in the order of surfactants > humic acid > pH > Ni2+. Sediment decontamination was studied by 1) washing with an aqueous solution of surfactant followed by ZVI dechlorination of PCBs and 2) direct mixing with ZVI and surfactant solution. The second approach gave promising results for remediation

Après avoir étudié le bitume et son utilisation en technique routière, nous avons cherché à substituer les fluxants pétroliers par des composés issus des agroressources. L’ajout au bitume chaud d’une émulsion d’huile végétale stabilisée par l’oléate de sodium permet une formation de mousse de liant bitumineux. En optimisant le taux de tensioactif, le rapport eau/huile et la quantité d’eau, nous avons mis au point une formulation de l’émulsion adaptée au moussage et qui permet d’augmenter le coefficient d’expansion de la mousse de bitume. Ce liant sous forme de mousse est utilisé, à une température de 120°C, pour l’enrobage de granulats neufs ou à recycler. L’huile végétale présente dans le liant devrait permettre une régénération du bitume. Des tests effectués sur les granulats d’enrobé ont montré le potentiel de ce nouveau liant. Une étude analytique poussée du bitume par spectrométrie de masse à haute résolution a également été réalisée
Bitumen and its use in road engineering have been studied to substitute flux oil by biomass byproducts. Adding vegetable oil emulsion stabilized by natrium oleat to hot bitumen enables bituminous binder foam expansion. By optimizing surfactant rate, water to oil ratio and water quantity, we formulated an emulsion allowing formation of bituminous foam and expansion ratio increase. This binder in foaming form, was used at a lower than 120°C temperature to prepare bituminous coatings or to reuse old bituminous coatings. The vegetable oil, part of the binder, should reactivate old bitumen. Some experiments carried out on old bituminous coatings have shown the potential of this new binder. An advanced analytical study with high resolution mass spectrometry have been carried out

Le travail présenté porte sur la synthèse et la caractérisation de tensioactifs antioxydants pour la formulation de produits de préservation du bois répondant aux contraintes environnementales de plus en plus importantes comme la loi sur l'air qui préconise l'emploi de traitement en solution aqueuse pour limiter tout rejet de COV. Suite à des travaux préliminaires montrant un effet de synergie lors de l’association de fongicides et d’antioxydants, l’objectif de ce travail a été de concevoir des composés du type « 2 en 1 » associant d’une part, des propriétés tensioactives, permettant la formulation en phase aqueuse de fongicides insolubles dans l’eau, et d’autre part des propriétés antioxydantes entraînant un possible effet de synergie permettant ainsi de diminuer la quantité de biocide nécessaire. Trois familles de composés amphiphiles ont été synthétisées. La première correspond à des dérivés de phénols encombrés, la seconde à des sels d’amine encombrée et enfin, la troisième à des quats « à label vert » dérivés de l’acide ascorbique. Les différents composés possèdent à la fois des propriétés tensioactives et antioxydantes. L’utilisation de formulations aqueuses de propiconazole préparées à l’aide de ces tensioactifs permet de protéger efficacement des éprouvettes de hêtre de la dégradation par un agent de pourriture blanche Coriolus versicolor. Des essais complémentaires d’inhibition de croissance réalisés sur milieu malt agar avec les ascorbates d’alkylammonium mettent en évidence une activité inhibitrice importante de ces produits sur le développement du mycélium corrélée à leurs propriétés amphiphiles
The presented work concerns the synthesis and characterization of amphipilic antioxidant compounds for the formulation of wood preservatives allowing the preparation of waterborne formulations to reduce rejections of VOCs answering to increasing environmental pressures. Based on preliminary studies showing synergistical effects between fungicides and antioxidants, the aim of this study was to design compounds possessing surfactant and antioxidant properties allowing the formulation in water of insoluble organic fungicides and to reduce the necessary quantity of biocide due to synergistical effects with antioxidant properties. Three families of amphiphilic compounds were synthesized. The first one corresponds to hindered phenol derivatives, the second to hindered amine and the third one to quats “with green label” derived from ascorbic acid. Surfactant and antioxidant properties of all new synthesized compounds have been characterized. The use of aqueous formulations of propiconazole prepared from these new surface active agents allows to increase beech wood durability exposed to the white rot fungus Coriolus versicolor. Fungal growth inhibition tests realized on malt agar medium with various alkylammonium ascorbates presenting different alkyl chain’s lengths indicated an important growth inhibition of the mycelium for some of the tested products correlated at their amphiphilic properties

Répondre aux défis du développement durable exige la prise en considération des aspects économiques, sociétaux et environnementaux des projets. Dans le domaine des terrassements, les actions portent notamment sur l'optimisation de la valorisation des matériaux extraits grâce aux techniques de traitement des sols. Le projet s'est principalement porté sur les produits de traitement dérivant de la transformation de matières premières renouvelables : solutions « enzymatiques », lignosulfonates et solutions acides. Des données factuelles concernant les effets des traitements sur les caractéristiques hydromécaniques de quatre sols (un limon, un sol argileux et deux sables) ont été acquises mettant en évidence une augmentation de l'efficacité du compactage après traitement du limon au produit enzymatique et au lignosulfonate. La recherche des mécanismes d'action s'est fondée sur une étude de la microstructure par microscopie électronique à balayage et porosimétrie au mercure complétée par l'évaluation des effets d'un ajout de produits tensioactifs sur les propriétés des sols. L'objectif de l'étude dépasse cependant l'évaluation des modalités d'action des produits et vise également à prendre en compte les préoccupations environnementales. Ainsi, une étude d'analyse du cycle de vie a été menée pour chaque application ce qui a permis d'identifier les conditions optimales pour lesquelles les traitements combinent intérêts techniques et environnementaux. Ces conditions sont réunies lors du compactage des sols secs sous réserve que l'étape de production et de transport des produits ne soit pas excessivement pénalisante comme mis en évidence lors de l'étude de sensibilité
Sustainable development principles lead earthworks companies to use all natural materials and to reduce the environmental impact of their activities. In this context, the use of industrial organic products derived from the processing of renewable matter has been proposed. In this study, three non traditional products have been selected: an enzymatic solution, a lignosulfonate and an acid solution. In a first approach, hydromechanical properties of four treated soils (a silt, a clayey soil and two sands) were investigated. The experimental results showed interesting applications for the silt when its natural water content is low. Indeed, the compaction ability of the soil was increased after enzymatic and lignosulfonate treatments. Thus, savings of water and energy could be expected during the construction stage. To gain a better understanding of the mechanisms of the treatment products, the microstructure of treated soil were investigated with scanning electron microscopy, mercury injection porosity and was completed by the study of a surfactant addition in soils. The global aim of the study was beyond the characterization of mechanical behavior of treated soils, therefore, environmental balance was also estimated for the different applications defined in accordance to the experimental results. For enzymatic and lignosulfonate treatments, a comparison of the global environmental impact was done thanks to a life cycle assessment methodology. This approach showed that technical and environmental interest are associated for the compaction of dry soils when the production and transport steps have limited environmental impact as demonstrated in the sensitivity analysis

La contamination des sols et sédiments par les polychlorobiphényls (PCB) pose un problème sanitaire et environnemental à l’échelle mondiale, en raison de la récalcitrance et de la toxicité de ces composés. L’objectif de cette thèse est de chercher un procédé de remédiation de sédiments contaminés aux PCB en utilisant le fer zérovalent (Fe0). D’abord, une campagne de prélèvement a été menée sur des sites contaminés par le recyclage des déchets électroniques en Chine du sud. La contamination en PCB n’était pas aussi forte que prévue, mais la présence de métaux lourds accentue la difficulté de la remédiation. Ensuite, a été étudiée la déchloration des PCB par le Fe0 en solution aqueuse, en présence de métaux et surfactants. Les résultats ont montré la déchloration progressive des PCB et révélé l’itinéraire réactionnel avec la spécificité des congénères et la régio-spécificité. L’importance relative des facteurs qui influent se classe selon : tensioactif > acide humique > pH > Ni2. La décontamination du sédiment a été étudiée par 1) lavage avec une solution aqueuse de tensioactif suivie de la déchloration des PCB en solution et 2) mélange direct avec le Fe0 et les tensioactifs. La seconde approche s’est avérée prometteuse pour la remédiation
Soil and sediment contamination by polychlorinated biphenyls (PCBs) is a global health and environmental concern, since PCBs are toxic and recalcitrant. The aim of this thesis is to find a remediation process to PCBs contaminated sediments by using zerovalent iron (ZVI). To begin the studies on remediation, a survey was conducted on sites contaminated by e-waste recycling activities in south China. PCBs contamination was not as severe as previously, whereas the co-existence of PCBs and heavy metals increases the difficulty of remediation. Afterwards, the feasibility PCBs degradation by ZVI in aqueous solutions was investigated. Results confirmed the stepwise dechlorination of PCBs by ZVI and the major pathway with congener specifity and regiospecifity. The relative importance of the influential factors to ZVI degradation of PCBs was in the order of surfactants > humic acid > pH > Ni2+. Sediment decontamination was studied by 1) washing with an aqueous solution of surfactant followed by ZVI dechlorination of PCBs and 2) direct mixing with ZVI and surfactant solution. The second approach gave promising results for remediation