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I.3. Les propriétés physiques des hydrocarbures pétroliers
Plusieurs propriétés physiques permettent de caractériser et de distinguer les hydrocarbures
pétroliers ainsi que de prédire leur comportement dans l’environnement.
La viscosité et le point d’écoulement
La viscosité est la résistance à l’écoulement d’un liquide en fonction de la température. Elle
influence la propagation, l’évaporation et l’émulsification des hydrocarbures à la surface de l’eau
La viscosité des hydrocarbures est essentiellement déterminée par la proportion de composés légers
et lourds qu’il contient. Plus le pourcentage de composés légers est élevé, plus le pourcentage
d’asphaltènes est faible et plus la viscosité est faible. C’est le cas des pétroles légers tels que
l’essence et le diesel, qui ont des viscosités de 0,5 et 2,0 mPa.s
-1 respectivement, à 15ºC (Tableau2).
Le point d’écoulement est la température à laquelle un produit commence à s’écouler. Dans le cas
des hydrocarbures, le produit devient semi-solide et ne coule plus en dessous de cette température.
En effet, plus la température baisse, plus les alcanes non cycliques (paraffines) présentent dans
l’hydrocarbure forment des structures cristallines qui en compromettent l’écoulement [N. GRUYER
et al., 2015]. Cette propriété est fortement liée à la viscosité. Ainsi, plus le contenu en alcanes non
cycliques (paraffines) est faible, comme dans le cas des mazouts intermédiaires et lourds, plus les
hydrocarbures seront caractérisés par un point d’écoulement élevé, tel qu’il est indiqué dans le
Tableau 2.
La densité
La densité des hydrocarbures correspond à la masse par unité de volume. Elle permet de distinguer
les hydrocarbures légers et lourds, ce qui influence la flottabilité des hydrocarbures dans l’eau en
cas de déversement. La plupart des hydrocarbures ont des densités comprises entre 0,7 et 0,99 g/ml
à 15 °C (Tableau 2), et, par conséquent, flottent sur l’eau. Toutefois, la densité tend à diminuer lors
des processus d’altération des hydrocarbures, en particulier le processus d’évaporation des fractions
plus légères, les changements de température ou l’interaction avec des particules [N. GRUYER et
al., 2015]. Ainsi, lorsque la densité des hydrocarbures devient supérieure à celles de l’eau douce
(1,0 g/cm
3 ) ou marine (1,03 g/cm
3 ), les hydrocarbures coulent.
La solubilité
La solubilité des hydrocarbures est leur capacité à se dissoudre dans la colonne d’eau. Cette
propriété est importante car certains hydrocarbures, une fois solubilisés, peuvent être toxiques pour
les organismes aquatiques [N. GRUYER et al., 2015], même à très faibles concentrations.
I.3. Les propriétés physiques des hydrocarbures pétroliers
Plusieurs propriétés physiques permettent de caractériser et de distinguer les hydrocarbures
pétroliers ainsi que de prédire leur comportement dans l’environnement.
La viscosité et le point d’écoulement
La viscosité est la résistance à l’écoulement d’un liquide en fonction de la température. Elle
influence la propagation, l’évaporation et l’émulsification des hydrocarbures à la surface de l’eau
La viscosité des hydrocarbures est essentiellement déterminée par la proportion de composés légers
et lourds qu’il contient. Plus le pourcentage de composés légers est élevé, plus le pourcentage
d’asphaltènes est faible et plus la viscosité est faible. C’est le cas des pétroles légers tels que
l’essence et le diesel, qui ont des viscosités de 0,5 et 2,0 mPa.s
-1 respectivement, à 15ºC (Tableau2).
Le point d’écoulement est la température à laquelle un produit commence à s’écouler. Dans le cas
des hydrocarbures, le produit devient semi-solide et ne coule plus en dessous de cette température.
En effet, plus la température baisse, plus les alcanes non cycliques (paraffines) présentent dans
l’hydrocarbure forment des structures cristallines qui en compromettent l’écoulement [N. GRUYER
et al., 2015]. Cette propriété est fortement liée à la viscosité. Ainsi, plus le contenu en alcanes non
cycliques (paraffines) est faible, comme dans le cas des mazouts intermédiaires et lourds, plus les
hydrocarbures seront caractérisés par un point d’écoulement élevé, tel qu’il est indiqué dans le
Tableau 2.
La densité
La densité des hydrocarbures correspond à la masse par unité de volume. Elle permet de distinguer
les hydrocarbures légers et lourds, ce qui influence la flottabilité des hydrocarbures dans l’eau en
cas de déversement. La plupart des hydrocarbures ont des densités comprises entre 0,7 et 0,99 g/ml
à 15 °C (Tableau 2), et, par conséquent, flottent sur l’eau. Toutefois, la densité tend à diminuer lors
des processus d’altération des hydrocarbures, en particulier le processus d’évaporation des fractions
plus légères, les changements de température ou l’interaction avec des particules [N. GRUYER et
al., 2015]. Ainsi, lorsque la densité des hydrocarbures devient supérieure à celles de l’eau douce
(1,0 g/cm
3 ) ou marine (1,03 g/cm
3 ), les hydrocarbures coulent.
La solubilité
La solubilité des hydrocarbures est leur capacité à se dissoudre dans la colonne d’eau. Cette
propriété est importante car certains hydrocarbures, une fois solubilisés, peuvent être toxiques pour
les organismes aquatiques [N. GRUYER et al., 2015], même à très faibles concentrations.