« Microparticule » : différence entre les versions

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Dans le domaine de la physique, une microparticule est une particule dont la taille est comprise entre 0,1 et 100 μm.

Des microparticules plus ou moins dégradables ou biodégradables (selon leur nature ; minérale, biologique, complexes…) sont présentes dans tous les compartiments de l'environnement (eau, air, sol et passent d'un compartiment à l'autre, pouvant aussi être absorbées ou adsorbées par les organismes vivant ou des matrices minérales). Certaines sont vivantes (pollens frais et spores aéroportés) ou minérales (sable fin, poussières)… Les mousses et lichens se nourrissent de telles particules.

Des microparticules sont fabriquées par l'industrie et commercialisées pour divers usages.

Quand les particules sont toxiques ou écotoxiques, indésirables et/ou d'origine anthropiques (industrie, combustion, transports, érosion des sols) on parle de pollution microparticulaire, généralement à propos de pollution de l'air (atmosphère, air intérieur), mais aussi à propos de la pollution de l'eau rendue turbide ou polluée par exemple par des microparticules de plastiques. De telles microparticules, souvent issues de la fragmentation de macro-déchets de plastiques, sont trouvées de plus en plus nombreuses dans l'environnement marin mais aussi dans les lacs (grands lacs américains notamment, sous forme de microparticules, en moyenne plus petites dans les lacs qu'en mer. De 500 à 660.000 particules et microparticules de plastiques sont trouvées par km2 dans les lacs Erié, Huron et Supérieur^[1]. Ces particules ont souvent adsorbé des hydrocarbures, pouvant eux-mêmes solubiliser ou transporter des produits toxiques (ex : polychlorobiphényles (PCB) ou indésirables. C'est le Lac Erié qui en contient le plus)^[2]. Les morceaux de plastiques trouvés dans les grands lacs sont plus petits mais aussi plus densément présents qu'en mer (24 % de plus qu'en Atlantique), ce qui augmente le risque de leur ingestion par les organismes aquatiques, avec des conséquences encore mal cernées^[3].

Spécificités physicochimiques[modifier | modifier le code]

Nature des particules[modifier | modifier le code]

Une particule peut être :

minérale ou organique,
vivante, morte ou abiotique,
toxique, radioactive, allergène ou neutre,
constituée d'un même matériau ou d'un agrégat de molécules ou matériaux différents, plus ou moins cohérent et solide.

Ces caractéristiques influent toutes sur leur devenir, la cinétique, la fonction d'une particule et sur ses interactions avec les organismes vivants et le reste de l'environnement.

Forme et poids[modifier | modifier le code]

Le poids et la forme d'une microparticule ont également une grande importance, car ils modifient sa cinétique environnementale (déposition plus rapide pour les particules plus lourdes), son intégration dans le métabolisme des organismes et ses impacts sanitaires ;

Les formes fibreuses et dures (type fibres d'amiantes ou fibre de verre) sont source de risque sanitaire ;
On appelle « microsphères » des microparticules de forme sphériques qu'on utilise, par exemple, comme « vecteurs » pour les substances pharmaceutiques ou de l'information génétique à transférer dans un noyau cellulaire dans le cas de la transgenèse ;
Les microparticules ont un rapport surface/volume beaucoup plus important qu'à l'échelle macroscopique. À tel point que des microparticules métalliques peuvent même se comporter dans l'air de façon explosive.

Microparticules « biologiques »[modifier | modifier le code]

Les microparticules sont formées par bourgeonnement cellulaire et ce sont des vésicules de tailles comprises entre 0,1 et 1 µm de diamètre. Elles excluent les exosomes et elles sont caractérisées par l'exposition de phospholipides chargés négativement à leur surface (principalement de phosphatidylsérines) favorisant ainsi l'activation de la cascade de la coagulation.

Usages[modifier | modifier le code]

Parmi les micro-particules commercialisées on peut compter celles de verre, de latex, de polystyrène, celles de différents métaux (carbone, argent, cuivre, etc.), et différents matériaux magnétiques.

Microparticules comme réactif dans le diagnostic médical[modifier | modifier le code]

À titre d'exemple, les tests de grossesse personnels dans lesquels une couleur apparaît en cas de réaction positive utilisent des microparticules d'or comme réactif.

Autres définitions concernant leur dimension[modifier | modifier le code]

Bien que la définition 0,1 à 100 μm la plus généralement adoptée vienne compléter la définition des nanoparticules, il existe d'autres manières de définir leur dimension.

Sur un plan mathématique

Étant donné que le terme « micro » correspond à une grandeur de 10^-6 m, la micro–particule devrait avoir une taille comprise entre 10^-7,5 m et 10^-4,5 m, soit comprise environ entre 31,6 nm et 31,6 μm. Pourtant, on considère habituellement que les microparticules font plus de 100 nm (en-dessous, on parle de nanoparticule).

Sur un plan sanitaire

Les particules en suspension sont classées par l'OMS en fonction de leur toxicité : les PM 2.5^[4] (particules dont la moitié a un diamètre inférieur à 2,5 μm) ont une taille telle qu'elles restent longtemps en suspension dans l'air (plusieurs jours) et les PM 10 (particules dont la moitié a un diamètre inférieur à 10 μm) sont suffisamment grandes pour être rapidement dispersées par les précipitations et sont donc moins toxiques^[5].

En arrondissant

Les règles mathématiques de l'arrondi permettent d'envisager une autre définition : toute particule plus grande que 0,5 μm et plus petite que 0,5 mm peut être considérée comme une micro–particule.

Définition triviale

Très souvent, on appelle encore « nanoparticules » des particules dont la dimension est supérieure à 100 nm. La gamme de valeurs supérieure peut être comprise entre 300 et 700 nm, ce qui donne une nouvelle définition pour la taille des microparticules de 0,3 à 300 μm ou de 0,7 à 700 μm.

Microparticules et santé[modifier | modifier le code]

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Notes et références[modifier | modifier le code]

↑ Michael Bernstein, Michael Woods (2013) Polluting plastic particles invade the Great Lakes ; 2013-04-08
↑ Chelsea M. Rochman, Eunha Ho, Brian T. Hentschel, and Shawn Kaye (2012), Long-Term Field Measurement of Sorption of Organic Contaminants to Five Types of Plastic Pellets: Implications for Plastic Marine Debris ; Environmental Science & Technology, 47 (3), p. 1646–1654 ; DOI:10.1021/es3037002012-12-17.
↑ Stéphanie Senet (2013), Forte concentration de particules plastiques dans les Grands Lacs ; Journal de l'environnement, 2013-05-07, consulté 2013-05-09
↑ PM pour Particulate Matter, littéralement « Matières Particulaires »
↑ (en) [PDF] Air Quality Guidelines for Europe Publication de l'OMS, Seconde édition, 2000, p. 186

Source[modifier | modifier le code]

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Microparticles » (voir la liste des auteurs).

[1] Michael Bernstein, Michael Woods (2013) Polluting plastic particles invade the Great Lakes ; 2013-04-08

[2] Chelsea M. Rochman, Eunha Ho, Brian T. Hentschel, and Shawn Kaye (2012), Long-Term Field Measurement of Sorption of Organic Contaminants to Five Types of Plastic Pellets: Implications for Plastic Marine Debris ; Environmental Science & Technology, 47 (3), p. 1646–1654 ; DOI:10.1021/es3037002012-12-17.

[3] Stéphanie Senet (2013), Forte concentration de particules plastiques dans les Grands Lacs ; Journal de l'environnement, 2013-05-07, consulté 2013-05-09

[4] PM pour Particulate Matter, littéralement « Matières Particulaires »

[5] (en) [PDF] Air Quality Guidelines for Europe Publication de l'OMS, Seconde édition, 2000, p. 186

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 {{sources|date=novembre 2009}}
+Dans le domaine de la physique, une '''microparticule''' est une [[Particule#Chimie et environnement|particule]] dont la taille est comprise entre {{formatnum:0.1}} et {{unité|100|μm}}.
-Une '''microparticule''' est une particule dont la taille est comprise entre {{formatnum:0.1}} et {{unité|100|μm}}. Parmi les micro-particules disponibles dans le commerce on peut compter celles de [[verre]], de [[Latex (matériau)|latex]], de [[polystyrène]], celles de différents métaux ([[carbone]], [[argent]], [[cuivre]], etc.), et différents matériaux [[Magnétisme|magnétiques]]. On rencontre des microparticules tous les jours avec les [[pollen]]s, le sable très fin, ou encore la poussière…
+Des microparticules plus ou moins dégradables ou [[biodégradable]]s (selon leur nature ; minérale, biologique, complexes…) sont présentes dans tous les compartiments de l'environnement (eau, air, sol et passent d'un compartiment à l'autre, pouvant aussi être absorbées ou adsorbées par les organismes vivant ou des matrices minérales).
-Les microparticules ont un rapport surface/volume beaucoup plus important qu'à l'échelle [[Propriété macroscopique|macroscopique]]. À tel point que des microparticules métalliques peuvent même se comporter dans l'[[air]] de façon explosive.
+Certaines sont vivantes ([[pollen]]s frais et spores aéroportés) ou minérales ([[sable fin]], [[poussière]]s)… Les mousses et lichens se ''nourrissent'' de telles particules.
+Des microparticules sont fabriquées par l'industrie et commercialisées pour divers usages.
-On appelle « [[microsphère]]s » des microparticules de forme [[Sphère|sphériques]] qu'on utilise, par exemple, comme vecteurs pour les substances pharmaceutiques.
+Quand les particules sont [[toxique]]s ou [[écotoxique]]s, indésirables et/ou d'origine [[anthropique]]s ([[industrie]], [[combustion]], [[transport]]s, [[érosion des sols]]) on parle de [[pollution]] microparticulaire, généralement à propos de [[pollution de l'air]] ([[atmosphère terrestre|atmosphère]], [[air intérieur]]), mais aussi à propos de la [[pollution de l'eau]] rendue [[turbide]] ou polluée par exemple par des microparticules de [[Matière plastique|plastiques]]. De telles microparticules, souvent issues de la fragmentation de macro-déchets de plastiques, sont trouvées de plus en plus nombreuses dans l'[[environnement marin]] mais aussi dans les lacs ([[grands Lacs (Amérique du Nord)|grands lacs]] américains notamment, sous forme de microparticules, en moyenne plus petites dans les lacs qu'en mer.
-== Microparticules comme réactif dans le diagnostique médical ==
+De 500 à 660.000 particules et microparticules de plastiques sont trouvées par km2 dans les lacs Erié, Huron et Supérieur<ref>Michael Bernstein, Michael Woods (2013) ''[http://portal.acs.org/portal/acs/corg/content?_nfpb=true&_pageLabel=PP_ARTICLEMAIN&node_id=222&content_id=CNBP_032565&use_sec=true&sec_url_var=region1&__uuid=cc846d49-d216-4c0f-a82f-1450c17231e4 Polluting plastic particles invade the Great Lakes]'' ; 2013-04-08</ref>. Ces particules ont souvent adsorbé des hydrocarbures, pouvant eux-mêmes solubiliser ou transporter des produits toxiques (ex : [[polychlorobiphényle]]s (PCB) ou indésirables. C'est le [[Lac Erié]] qui en contient le plus)<ref>Chelsea M. Rochman, Eunha Ho, Brian T. Hentschel, and Shawn Kaye (2012), ''[http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es303700s?journalCode=esthag Long-Term Field Measurement of Sorption of Organic Contaminants to Five Types of Plastic Pellets: Implications for Plastic Marine Debris]'' ; Environmental Science & Technology, 47 (3), {{p.|1646–1654}} ; DOI:10.1021/es3037002012-12-17.</ref>. Les morceaux de plastiques trouvés dans les grands lacs sont plus petits mais aussi plus densément présents qu'en mer (24 % de plus qu'en Atlantique), ce qui augmente le risque de leur ingestion par les organismes aquatiques, avec des conséquences encore mal cernées<ref>Stéphanie Senet (2013), [http://www.journaldelenvironnement.net/article/forte-concentration-de-particules-plastiques-dans-les-grands-lacs,34573 Forte concentration de particules plastiques dans les Grands Lacs] ; Journal de l'environnement, 2013-05-07, consulté 2013-05-09</ref>.
+== Spécificités physicochimiques ==
-Chacun connait les [[Test de grossesse|tests de grossesse]] personnels dans lesquels une couleur apparaît en cas de réaction positive. Le [[Réactif (chimie)|réactif]] utilisé est constitué de microparticules d'[[or]].
+=== Nature des particules ===
-== Autres définitions concernant leur dimension ==
+Une particule peut être :
+* minérale ou organique,
+* vivante, morte ou abiotique,
+* toxique, radioactive, [[allergène]] ou neutre,
+* constituée d'un même matériau ou d'un agrégat de molécules ou matériaux différents, plus ou moins cohérent et solide.
+Ces caractéristiques influent toutes sur leur devenir, la cinétique, la fonction d'une particule et sur ses interactions avec les [[Organisme (physiologie)|organismes]] vivants et le reste de l'environnement.
+=== Forme et poids ===
+Le poids et la forme d'une microparticule ont  également une grande importance, car ils modifient sa cinétique environnementale (déposition plus rapide pour les particules plus lourdes), son intégration dans le [[métabolisme]] des organismes et ses impacts [[Sécurité sanitaire|sanitaires]] ;
+* Les formes fibreuses et dures (type fibres d'[[amiante]]s ou [[fibre de verre]]) sont source de risque sanitaire ;
+* On appelle « [[microsphère]]s » des microparticules de forme [[Sphère|sphériques]] qu'on utilise, par exemple, comme ''« vecteurs »'' pour les substances pharmaceutiques ou de l'information génétique à transférer dans un ''[[noyau cellulaire]]'' dans le cas de la [[transgenèse]] ;
+* Les microparticules ont un rapport surface/volume beaucoup plus important qu'à l'échelle [[Propriété macroscopique|macroscopique]]. À tel point que des microparticules métalliques peuvent même se comporter dans l'[[air]] de façon explosive.
+=== Microparticules « biologiques » ===
+Les microparticules sont formées par bourgeonnement cellulaire et ce sont des vésicules de tailles comprises entre 0,1 et {{unité|1|µm}} de diamètre.
+Elles excluent les [[Exosome|exosomes]] et elles sont caractérisées par l'exposition de [[phospholipide]]s chargés négativement à leur surface (principalement de [[phosphatidylsérine]]s) favorisant ainsi l'activation de la cascade de la [[Coagulation sanguine|coagulation]].
+== Usages ==
+Parmi les micro-particules commercialisées on peut compter celles de [[verre]], de [[Latex (matériau)|latex]], de [[polystyrène]], celles de différents métaux ([[carbone]], [[argent]], [[cuivre]], etc.), et différents matériaux [[Magnétisme|magnétiques]].
+===Microparticules comme réactif dans le diagnostic médical ===
+À titre d'exemple, les [[Test de grossesse|tests de grossesse]] personnels dans lesquels une couleur apparaît en cas de réaction positive utilisent des microparticules d'[[or]] comme [[Réactif (chimie)|réactif]].
+== Autres définitions concernant leur dimension ==
 Bien que la définition {{formatnum:0.1}} à {{unité|100|μm}} la plus généralement adoptée vienne compléter la définition des [[nanoparticule]]s, il existe d'autres manières de définir leur dimension.
 :;Sur un plan mathématique
-Étant donné que le terme « micro » correspond à une [[Préfixes du système international d'unités|grandeur]] de 10{{exp|-6}}, la micro–particule devrait avoir une taille comprise entre 10{{exp|-7,5}} et 10{{exp|-4,5}}, soit comprise environ entre {{unité|31.6|nm}} et {{unité|31.6|μm}}. Pourtant, on considère habituellement que les microparticules font moins de {{unité|100|nm}}.
+Étant donné que le terme « micro » correspond à une [[Préfixes du système international d'unités|grandeur]] de 10{{exp|-6}} m, la micro–particule devrait avoir une taille comprise entre 10{{exp|-7,5}} m et 10{{exp|-4,5}} m, soit comprise environ entre {{unité|31.6|nm}} et {{unité|31.6|μm}}. Pourtant, on considère habituellement que les microparticules font plus de {{unité|100|nm}} (en-dessous, on parle de [[nanoparticule]]).
 :;Sur un plan sanitaire
-Les particules sont classées par l'[[OMS]] en fonction de leur toxicité : les PM 2.5<ref>PM pour ''Particulate Matter'', littéralement « Matières Particulaires »</ref> (particules dont la moitié a un diamètre inférieur à{{unité|2.5|μm}}) ont une taille telle qu'elles restent longtemps en suspension dans l'air et les PM 10 (particules dont la moitié a un diamètre inférieur à{{unité|10|μm}}) sont suffisament grandes pour être rapidement dispersées par les précipitations<ref>{{en}}[http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0005/74732/E71922.pdf Air Quality Guidelines for Europe] Publication de l'[[OMS]], Seconde édition, 2000, p. 186 {{pdf}}</ref>.
+Les [[particules en suspension]] sont classées par l'[[OMS]] en fonction de leur toxicité : les PM 2.5<ref>PM pour ''Particulate Matter'', littéralement « Matières Particulaires »</ref> (particules dont la moitié a un diamètre inférieur à {{unité|2.5|μm}}) ont une taille telle qu'elles restent longtemps en suspension dans l'air (plusieurs jours) et les PM 10 (particules dont la moitié a un diamètre inférieur à {{unité|10|μm}}) sont suffisamment grandes pour être rapidement dispersées par les [[précipitations]] et sont donc moins toxiques<ref>{{en}} [http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0005/74732/E71922.pdf{{pdf}} Air Quality Guidelines for Europe] Publication de l'[[OMS]], Seconde édition, 2000, {{p.|186}}</ref>.
 :;En arrondissant
-Les règles mathématiques de l'[[arrondi]] permettent d'envisager une autre définition : toute particule plus grande que {{unité|0.5|μm}} et plus petite que {{unité|0.5|mm}} peut être considérée comme une micro–particule.
+Les règles mathématiques de l'[[arrondi (mathématiques)|arrondi]] permettent d'envisager une autre définition : toute particule plus grande que {{unité|0.5|μm}} et plus petite que {{unité|0.5|mm}} peut être considérée comme une micro–particule.
 :;Définition triviale
 Très souvent, on appelle encore « nanoparticules » des particules dont la dimension est supérieure à {{unité|100|nm}}. La gamme de valeurs supérieure peut être comprise entre 300 et {{unité|700|nm}}, ce qui donne une nouvelle définition pour la taille des microparticules de {{formatnum:0.3}} à {{unité|300|μm}} ou de {{formatnum:0.7}} à {{unité|700|μm}}.
+==Microparticules et santé==
+{{...}}
 == Notes et références ==
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 {{Traduction/Référence|en|Microparticles|310404730}}
+{{Portail|micro et nanotechnologie|environnement}}
-[[Catégorie:Matériau]]
+[[Catégorie:Pollution de l'air]]
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