Question pneu sécurité azote

[Invité §aut177bf]

Bonjour tout le monde, savez vous si je peux gonfler mes pneus à l'air normal quand ils ont été initialement gonflés à l'azote ou est ce que je dois tout le temps les gonfler à l'azote?

 

Merci pour vos réponses

[Invité §fin000rE]

A ton avis ?

 

Et sachant que l'air que l'on respire est constitué de 80% d'azote, le gonflage à l'azote c'est vraiment un attrape-nigaud.

[Invité §chk614eG]

A ton avis ?

 

Et sachant que l'air que l'on respire est constitué de 80% d'azote, le gonflage à l'azote c'est vraiment un attrape-nigaud.

 

 

Il me semble que l'azote est plus stable que l'air (qui lui comporte un tas d'éléments divers et variés). Donc un pneu gonflé à l'azote est censé (j'ai bien dit censé) avoir une pression qui reste plus stable dans le temps.

Maintenant si un pneu est gonflé à l'azote, il faut le "recharger" exclusivement à l'azote, sinon il faut le vider avant de le gonfler à l'air.

Dans les centres auto les gonflages azote étaient gratuit à une époque, si c'est encore le cas je ne vois pas vraiment l'attrape-nigaud (quoique, après recherche, ce serait payant, person j'ai déjà eu des pneus monté en centre, gonflage azote non facturé).

 

http://www.dinis-pneus.ch/lien [...] ote-1.html

http://blog.allopneus.com/2012 [...] vos-pneus/

 

Y'a plein d'autres liens, y'a à prendre et à laisser...

[Invité §fin000rE]

 

 

Maintenant si un pneu est gonflé à l'azote, il faut le "recharger" exclusivement à l'azote, sinon il faut le vider avant de le gonfler à l'air.

 

n'importe quoi !

[Invité §chk614eG]

n'importe quoi !

 

A l'époque c'est que qui était vendu Alors effectivement cela ne pose pas de problème majeure.

Maintenant, selon la quantité d'air que tu rajoutes, tu n'as plus le même mélange entre chaque pneu, donc des propriétés potentiellement différentes entre chaque pneus. Pas mortel certes.

 

Cela dit, ça fait des années que je suis à l'air

[Invité §fin000rE]

A l'époque c'est que qui était vendu Alors effectivement cela ne pose pas de problème majeure.

Maintenant, selon la quantité d'air que tu rajoutes, tu n'as plus le même mélange entre chaque pneu, donc des propriétés potentiellement différentes entre chaque pneus. Pas mortel certes.

 

Cela dit, ça fait des années que je suis à l'air

 

Ce n'est perceptible uniquement en compétition et à très haute vitesse une fois que les pneus sont montés en température, mais pour le conducteur lambda ça ne sert à rien à part remplir un peu plus les poches de celui qui facture la prestation.

[enclume76]

 

Il me semble que l'azote est plus stable que l'air (qui lui comporte un tas d'éléments divers et variés). Donc un pneu gonflé à l'azote est censé (j'ai bien dit censé) avoir une pression qui reste plus stable dans le temps.

Maintenant si un pneu est gonflé à l'azote, il faut le "recharger" exclusivement à l'azote, sinon il faut le vider avant de le gonfler à l'air.

Dans les centres auto les gonflages azote étaient gratuit à une époque, si c'est encore le cas je ne vois pas vraiment l'attrape-nigaud (quoique, après recherche, ce serait payant, person j'ai déjà eu des pneus monté en centre, gonflage azote non facturé).

 

http://www.dinis-pneus.ch/lien [...] ote-1.html

http://blog.allopneus.com/2012 [...] vos-pneus/

 

Y'a plein d'autres liens, y'a à prendre et à laisser...

 

 

Merci pour tes liens, interressant confirmant l'inutilité du gonflage à l'azote, interprétations personnelles

 

Donc oui, tu peux gonfler à l'air sauf si tu entends faire un tour rapide sur le Nurburgring

[sebmac]

Air ou azote, ces deux gaz ont des propriétés tellement proches, que c'est bonnet blanc ou blanc bonnet niveau technique...

[Invité §tnt265Ie]

c'est comme l'eau, avec ou sans bulle ça reste mouillé

 

donc air ou azote ça reste gonflé

 

l'azote c'était juste un argument pour faire payer le gonflage

[Lascarinho34]

Air ou azote, ces deux gaz ont des propriétés tellement proches, que c'est bonnet blanc ou blanc bonnet niveau technique...

 

 

C'est exactement ça .

[Invité §aut177bf]

A ton avis ?

 

Et sachant que l'air que l'on respire est constitué de 80% d'azote, le gonflage à l'azote c'est vraiment un attrape-nigaud.

 

 

 

80% est différent de 100%, gonfler à l'azote permet de garder une bonne pression plus longtemps.

[Invité §aut177bf]

Ce n'est perceptible uniquement en compétition et à très haute vitesse une fois que les pneus sont montés en température, mais pour le conducteur lambda ça ne sert à rien à part remplir un peu plus les poches de celui qui facture la prestation.

 

 

J'ai eu ça gratuitement.

[Invité §aut177bf]

Et si je gonfle à l'hélium je risque pas de m'envoler? http://stkr.es/p/zu2

[Invité §alb464lD]

[Invité §aut177bf]

Bon du coup je vais pouvoir gonfler à l'air normal dans quelques mois, j'espère que je vais pas avoir de problèmes. J'utilise la pompe de mon vélo c'est plus pratique.

[Lascarinho34]

 

 

80% est différent de 100%, gonfler à l'azote permet de garder une bonne pression plus longtemps.

 

[Invité §sas058Eg]

Bon du coup je vais pouvoir gonfler à l'air normal dans quelques mois, j'espère que je vais pas avoir de problèmes. J'utilise la pompe de mon vélo c'est plus pratique.

 

 

on espère aussi ...

prendre de tels risques, il faut être sacrément gonflé.

 

(en parlant de ça, des fois tu nous gonfles et tu nous pompes l'air ... c'est quand même paradoxal non ?)

[Invité §fin000rE]

 

on espère aussi ...

prendre de tels risques, il faut être sacrément gonflé.

 

(en parlant de ça, des fois tu nous gonfles et tu nous pompes l'air ... c'est quand même paradoxal non ?)

 

 

 

Y en a qui manquent pas d'air

 

 

[sebmac]

 

 

80% est différent de 100%, gonfler à l'azote permet de garder une bonne pression plus longtemps.

 

Et si je gonfle à l'hélium je risque pas de m'envoler? http://stkr.es/p/zu2

 

 

L'air est composé de 79% d'azote et 21 % d'oxygène, si on vulgarise.

 

Voyons les propriétés physique des deux gaz: aux températures et pressions ils répondent à la loi des gaz parfaits avec une variation de l'ordre de 0,01%!

 

Maintenant les propretés chimiques: l'oxygène se lie à certains matériaux pour former des oxydes. Les seuls matériaux susceptibles de s'oxyder sont les métaux (je parle pour les roues!). Et les jantes sont peintes et ne s'oxydent pas... donc l'oxygène reste sur sa forme gazeuse!

 

Maintenant, les gaz ont des capacités de diffusion dans les matériaux... et l'O2 et le N2 vis à vis du caoutchouc se diffusent de la même façon, par contre l'hélium, hormis son cours assez élevé (il me semble 200 euros la B50), va se diffuser et fuir vu la taille des molécules! Donc ce sera perdu!

[Invité §aut177bf]

 

L'air est composé de 79% d'azote et 21 % d'oxygène, si on vulgarise.

 

Voyons les propriétés physique des deux gaz: aux températures et pressions ils répondent à la loi des gaz parfaits avec une variation de l'ordre de 0,01%!

 

Maintenant les propretés chimiques: l'oxygène se lie à certains matériaux pour former des oxydes. Les seuls matériaux susceptibles de s'oxyder sont les métaux (je parle pour les roues!). Et les jantes sont peintes et ne s'oxydent pas... donc l'oxygène reste sur sa forme gazeuse!

 

Maintenant, les gaz ont des capacités de diffusion dans les matériaux... et l'O2 et le N2 vis à vis du caoutchouc se diffusent de la même façon, par contre l'hélium, hormis son cours assez élevé (il me semble 200 euros la B50), va se diffuser et fuir vu la taille des molécules! Donc ce sera perdu!

 

 

 

Je préfère poser la question, parce qu'ils ont collé un auto collant avec écrit "danger, pneus gonflés à l'azote"

[Invité §chk614eG]

Bon j'étais resté sur un avis datant d'une dizaine d'année ...

En regardant de plus près, effectivement j'étais pas tout à fait dans le vrai

Cela dit, maintenant je serais à quoi m'en tenir ! (sachant que je suis toujours resté à l'air depuis ma papamobile : plus facile à contrôler la pression, dans n'importe qu'elle station service)

[Evvas]

 

Il me semble que l'azote est plus stable que l'air

Il me semble que c'est une question de taille : l'azote est plus gros que l'oxygène et donc sort du pneu plus difficilement.

[Lascarinho34]

Il me semble que c'est une question de taille : l'azote est plus gros que l'oxygène et donc sort du pneu plus difficilement.

 

 

C'est cela , lorsque tu créves , tu mets de l'azote dans ton pneu pour continuer a rouler.

[Invité §sas058Eg]

Il me semble que c'est une question de taille : l'azote est plus gros que l'oxygène et donc sort du pneu plus difficilement.

 

 

plus gros de combien ?

ca fait belle lurette que je n'ai pas fait de chimie ... mais bon.

Mendeleiev m'affirme que c'est une erreur.

 

la seule chose que j'ai pu trouver et qui me semble pertinent , c'est que le Diazote est plus stable que le dioxygène grâce a sa liaison covalente triple.

il est alors possible qu'à l'échauffement du pneu le dioxygène se sépare en 2 (hypothèse non confirmée). dans ce cas O est effectivement plus petit que N2

[Invité §aut177bf]

 

plus gros de combien ?

ca fait belle lurette que je n'ai pas fait de chimie ... mais bon.

Mendeleiev m'affirme que c'est une erreur.

 

la seule chose que j'ai pu trouver et qui me semble pertinent , c'est que le Diazote est plus stable que le dioxygène grâce a sa liaison covalente triple.

il est alors possible qu'à l'échauffement du pneu le dioxygène se sépare en 2 (hypothèse non confirmée). dans ce cas O est effectivement plus petit que N2

 

 

 

Même si ça fait longtemps que t'as pas fait de chimie tu peux regarder sur google:

 

 

Azote (N): masse atomique 14g/mol

Oxygène (O): masse atomique 16g/mol

 

Dans l'air on les retrouve sous forme moléculaire N2 (28g/mol) et O2 (32g/mol)

 

 

La molécule de dioxygène est dont plus lourde que celle de diazote

[Evvas]

Il me semble que c'est une question de taille : l'azote est plus gros que l'oxygène et donc sort du pneu plus difficilement.

http://blog.allopneus.com/2012 [...] -vos-pneus

"Le principal atout de l’azote est qu’il s’évapore 3 fois moins vite que l’air et qu’il ne réagit pas aux différences de températures. En effet, la baisse de pression d’un pneu est due à sa déperdition en molécules d’oxygène qui traversent la surface poreuse du pneu, mais aussi à la réaction de l’oxygène aux différentes températures.

Or, l’azote étant constitué de molécules plus grosses que celles présentent dans l’air, il s’évaporera moins vite. Un gonflage à l’azote nécessite donc une vérification moins assidue qu’avec un gonflage traditionnel."

 

J'ai un peu de mal avec la notion de "évaporation", mais bon...

 

http://www.vulco.com/service-pneu/gonflage-azote

"il se diffuse moins vite que l’oxygène à travers l’enveloppe du pneu"

 

http://www.unipneu.com/fr/cons [...] age-lazote

[Invité §aut177bf]

http://blog.allopneus.com/2012 [...] -vos-pneus

"Le principal atout de l’azote est qu’il s’évapore 3 fois moins vite que l’air et qu’il ne réagit pas aux différences de températures. En effet, la baisse de pression d’un pneu est due à sa déperdition en molécules d’oxygène qui traversent la surface poreuse du pneu, mais aussi à la réaction de l’oxygène aux différentes températures.

Or, l’azote étant constitué de molécules plus grosses que celles présentent dans l’air, il s’évaporera moins vite. Un gonflage à l’azote nécessite donc une vérification moins assidue qu’avec un gonflage traditionnel."

 

J'ai un peu de mal avec la notion de "évaporation", mais bon...

 

http://www.vulco.com/service-pneu/gonflage-azote

"il se diffuse moins vite que l’oxygène à travers l’enveloppe du pneu"

 

http://www.unipneu.com/fr/cons [...] age-lazote

 

 

 

Pourquoi l'oxygène passe mieux? Peut être qu'elle réagit avec le pneu aussi? Sachant que, l'O2 est une molécule très réactive

[Lascarinho34]

tout ça pour savoir si autoquiroulepascool doit continuer a mettre de l'azote ou non dans ses pneus .

[Invité §sas058Eg]

 

 

Même si ça fait longtemps que t'as pas fait de chimie tu peux regarder sur google:

 

 

Azote (N): masse atomique 14g/mol

Oxygène (O): masse atomique 16g/mol

 

Dans l'air on les retrouve sous forme moléculaire N2 (28g/mol) et O2 (32g/mol)

 

 

La molécule de dioxygène est dont plus lourde que celle de diazote

 

 

merci pour le conseil, je n'y avais pas pensé ...

 

franchement, tu comprends ce que les autres écrivent ???

[Invité §sas058Eg]

 

 

Pourquoi l'oxygène passe mieux? Peut être qu'elle réagit avec le pneu aussi? Sachant que, l'O2 est une molécule très réactive

 

j'ai fourni une hypothèse pour cela ...

 

avec google, tu n'as pas trouvé la réponse ?

[Invité §car351Su]

Les différences de liaisons entre les molécules d’azote et d’oxygène

Possibilité de squeezer la partie purement « chimie » qui parle (en version allégée) des orbitales atomiques et moléculaires.

Les molécules d’azote et d’oxygène sont toutes les deux constituées de deux atomes identiques. De plus, les deux éléments organisent leurs électrons en deux couches (même ligne de la classification). Les couches ne sont pas exactement des orbites bien définies sur lesquelles se déplacent les électrons : on parle plutôt d’orbitales, des zones à 3 dimensions dans lesquelles un électron (voire deux au maximum) a une grande probabilité de se trouver et de se déplacer.

Les premiers types d’orbitales qu’on rencontre en partant de la zone la plus au cœur d’un l’atome sont :

- une orbitale en forme de sphère (appelée 1s) tout proche du noyau où s’agitent deux électrons

- celles de la 2e couche plus éloignées du noyau (énergie plus élevée) sous la forme

* d’une sphère là encore (appelée 2s)

* de deux lobes selon un même axe (3 axes possibles, appelés px, py et pz selon les 3 dimensions de l’espace). Les orbitales p (d’énergie plus élevée que la 2s) peuvent donc abriter jusqu’à 6 électrons.

Pour les éléments tels que oxygène et azote, on s’arrête là.

http://lemondeetnous.cafe-sciences.org/files/2014/10/image175-300x83.png

Les différents types d’orbitales : zones de probabilité de présence d’un ou deux électrons

C’est cette dernière couche qui va permettre de lier les atomes et qui nous intéresse donc ici.

Lorsque un atome se rapproche d’un autre, les orbitales vont se chevaucher, interférer, se mélanger (en s’additionnant ou se soustrayant*) et l’optimum conduira à la meilleure « liaison » chimique possible, celle qui assure la plus basse énergie.

Or c’est cette recherche de compromis, avec un électron de différence entre O et N, qui permet d’expliquer la répartition spécifique des électrons et la création d’une liaison propre à chaque molécule.

* Lorsque les électrons issus de chaque atome ne sont pas en phase, les orbitales se soustraient : les électrons ne s’associent pas entre les noyaux des atomes ; il s’agit d’orbitales anti-liantes d’énergie plus élevée que celle dans les atomes de départ.

http://lemondeetnous.cafe-sciences.org/files/2014/10/Orb_liantes_anti.png

Dans le cas de la molécule d’azote, avec 5 électrons de valence au niveau de la deuxième couche, on aura alors par deux fois, un recouvrement latéral des orbitales parallèles p de chaque atome (on appelle cela des liaisons π) et un recouvrement face à face des orbitales p coaxiales (appelée liaison σ) ce qui engage 3* électrons de chaque atome soit au total 6 électrons au niveau de la liaison azote-azote.

* Si on compte bien, il en manque deux : ces deux électrons-là restent plutôt à proximité de chaque atome d’origine et ne s’engagent pas dans la liaison : ce sont des électrons non appariés.

http://lemondeetnous.cafe-sciences.org/files/2014/10/Pi-bond-300x135.jpg

Les orbitales parallèles p se rapprochent, fusionnent pour donner un recouvrement « latéral » : c’est une liaison π

http://lemondeetnous.cafe-sciences.org/files/2014/10/sigma_bond-300x145.jpg

Liaison σ (coaxiale) entre deux atomes : localisation de la densité électronique. Les orbitales sont ici constructives ou « liantes »

La différence entre ces deux types de liaison, est que dans une liaison π l’espace où peuvent se débattre les électrons est plus large que dans une liaison sigma co-axiale plus confinée, entre les deux atomes.

Bref on récapitule, pour la molécule de diazote, le recouvrement des orbitales au sein de la liaison donne une triple liaison (2 liaisons π et une liaison σ): c’est une des liaisons chimiques les plus fortes, donc des plus difficiles à casser ce qui implique une très faible réactivité (ou alors il faut employer des moyens assez puissants, tels qu’une température très élevée).

Si on veut y mettre des chiffres, citons la longueur de la liaison N ≡ N de 0,1098 nm et une énergie de liaison de 945 kJ/mol .

http://lemondeetnous.cafe-sciences.org/files/2014/10/triple_bonds_by_orbital.png

Molécule d’Azote : deux liaisons Pi et une liaison sigma relient les deux atomes

Dans le cas de la molécule de dioxygène, avec 6 électrons de valence par atome au niveau de la deuxième couche, il y a alors deux électrons supplémentaires à placer par rapport à la molécule d’azote. Le compromis conduit alors :

- à deux recouvrements latéraux des orbitales parallèles p de chaque atome (donc 2 liaisons π),

- à un recouvrement axial des orbitales p coaxiales (liaison σ) (jusqu’ici c’est identique à N2),

- pour les deux 2 électrons supplémentaires, à occuper des niveaux d’énergie supérieure ; cela correspond à deux orbitales anti-liantes occupées chacune par un seul électron (des électrons non appariés)

C’est donc une liaison double O=O de longueur 0.121 nm, d’énergie de liaison 498 kJ/mol qui se met en place. Les électrons non appariés de l’orbitale anti-liante cherchent cependant coûte que coûte à combler leur célibat. La conséquence principale est que le dioxygène est très réactif (c’est un di-radical).

En conclusion : l’oxygène se caractérise par une liaison double plus longue que la liaison triple de l’azote.

Mais la triple liaison forme un nuage électronique plus large et diffus que celui de la double liaison (plus compact). De plus, l’oxygène possédant 8 protons dans son noyau (soit 1 de plus que l’azote) a tendance à attirer à lui les électrons de façon plus accrue.

Et la dimension du nuage définit la forme et la taille d’une molécule.

La nature différente de la liaison de ces deux molécules di-atomiques permet également de comprendre pourquoi la molécule d’oxygène est plus réactive (d’ailleurs considérée comme un di-radical).

Ceci étant dit, ces considérations qualitatives permettent-elles de rendre compte d’une éventuelle différence entre un pneu gonflé à l’azote et un pneu gonflé à l’air et de confirmer les arguments commerciaux ?

Les travaux du NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) nous permettent d’avoir une information réellement fouillée, au-delà des affirmations plus ou moins fondées des professionnels du pneu ou du gonflage.

La différence de taille entre les molécules d’oxygène et d’azote

Toutes les approches permettant de comparer les tailles de ces deux molécules confirment la description théorique : le dioxygène est légèrement plus petit que l’azote. Mais la différence est faible, de l’ordre de 0.3 Å (3.10-11 m) ; cela suffit-il pour que l’oxygène traverse plus facilement la membrane caoutchouteuse ? Ce n’est pas le seul paramètre impliqué dans le processus de perméation.

Passage des molécules de gaz à travers le polymère du pneu : la perméation

O2 traverse plus facilement et plus rapidement le pneu (un polymère à base de PIB polyisobutylène) essentiellement pour deux raisons :

- sa plus petite taille qui est du même ordre de grandeur que la porosité entre les fibres polymères du pneu*,

- sa plus grande affinité avec le polymère (donc sa solubilité) (voir tableau ICI)

Quantitativement, la perméabilité d’O2 dans le polymère est de 1.4 10-9 g/m.s ; celle de N2 est de 3.0 10-10 g/m.s soit environ 4 fois plus pour O2 .

Maintenant, voyons si ces différences sont suffisantes pour corroborer les affirmations des vendeurs dont certains clament que la chute de pression d’un pneu gonflé à l’air est de 3 à 4 fois plus rapide qu’avec l’azote (peut-être s’appuient-ils uniquement sur les différences de perméabilité oxygène/azote).

Il faut se souvenir que la perméation n’est pas fonction QUE du coefficient de perméabilité des gaz à travers le solide, mais également de la pression partielle de ce gaz à l’intérieur du pneu.

En effet, s’il est vrai qu’à même pression, l’azote traverse 4 fois moins bien que l’oxygène, il faut cependant préciser que pour le pneu gonflé à l’air, la pression partielle de l’O2 et N2 n’est pas la même : elle est quatre fois plus élevée pour l’azote (0.78/0.21). Donc la chute de pression n’est pas ralentie d’un facteur 3 ou 4 : l’effet de la pression partielle ramène le facteur à un peu moins de 2. Le pneu gonflé à l’azote se dégonfle moins de deux fois moins vite. L’expérience en rend d’ailleurs compte [3] [5]

Or un pneu mieux gonflé, vous assure un contact optimum avec le sol avec moins de frottement donc moins de consommation de carburant (toujours bon à prendre) et moins de surchauffe du pneu.

http://lemondeetnous.cafe-sciences.org/files/2014/10/flat-tire.jpg

* la nature du polymère et l’épaisseur du pneu (donc la marque) joue un rôle certain dans l’affaire.

 

Processus du vieillissement du pneu accéléré par l’oxygène

Une autre affirmation assez souvent entendue, concerne le fait que la présence d’oxygène dans le pneu, beaucoup plus réactif (à cause, comme on l’a vu, des deux électrons non appariés qui ne demandent qu’à s’associer) et qui diffuse plus vite, accentue le vieillissement du pneu. La molécule d’azote étant complètement inerte, les réactions de dégradation par oxydation (côté interne) ne se produisent pas.

Oui mais… une question se pose : un pneu ne s’use-t-il pas, et ne s’oxyde-t-il pas plutôt sur l’extérieur dans un environnement beaucoup plus agressif où chaleur (due aux intenses frottements), oxygène, rayons du soleil, météo, poussières, dépôts de sels se donnent le mot pour modifier les caractéristiques du pneu et sa longévité ?

Une autre question est légitime : si les réactions d’oxydation (internes) n’existent pas lorsque le pneu est gonflé à l’azote, le phénomène de pyrolyse lui n’est pas supprimé. La pyrolyse correspond à un ensemble de modifications chimiques se produisant sous le seul effet de la température (certaines liaisons entre éléments cèdent). Ainsi, sous l’effet de la chaleur, oxygène ou pas, des modifications chimiques et mécaniques irréversibles sont susceptibles de se produire. Ceci peut par exemple se produire lors d’un freinage d’urgence ou de freinages répétés, ou de sous-gonflage ou de vitesse excessive.

Alors comment conclure ?

Des tests ont été menés par le NHTSA [3] [4] sur la durabilité comparée des pneus (toutes marques) gonflés à l’azote, à l’air ou avec un mélange 50/50 O2 et N2. Le vieillissement artificiel (en 5 semaines à 65 °C via un four) a conduit au résultat suivant : seuls les pneus remplis du mélange à 50 % d’O2 n’ont pas résisté aux tests de performance.

D’autre part, le NHTSA a réalisé l’analyse physico-chimique de diverses marques de pneus usagés (4 ans d’âge en moyenne) : l’étude des propriétés du caoutchouc interne montrent une dégradation plutôt liée à l’oxygène sous pression et sous contraintes thermiques plutôt que par fatigue mécanique de la structure du pneu.

Il est également prouvé que l’oxygène se lie au polymère par liaison covalente.

En résumé, oui il est prouvé que l’oxygène interne est bien impliqué dans le processus de vieillissement des pneus. Cependant il manque un peu de données qualitatives sur la différence de longévité entre un pneu gonflé à l’air et un pneu gonflé à l’azote (les résultats probants disponibles concernent surtout un pneu gonflé avec un mélange enrichi à 50 % d’oxygène)

Variation de pression en cours de roulage

L’air qui sort du compresseur entraîne avec lui son humidité alors condensée par compression. Il est généralement avancé que lorsque le pneu roule, l’échauffement qui en découle, conduit à la vaporisation puis dilatation de la vapeur d’eau qu’il contient et donc une variation de la pression au sein du pneu.

Ce phénomène ne se produirait pas avec un pneu gonflé à l’azote qui ne contient pas de vapeur d’eau.

Encore une fois, est-ce que cet effet est significatif ?

Il semble que non, d’après l’étude menée par Exxon Mobile [5] : à même pression, la différence de température interne entre un pneu gonflé à l’azote et à l’air n’apparaît pas.

http://lemondeetnous.cafe-sciences.org/files/2014/10/cavity_temp.png

Source : étude Exxon Mobile

Conclusion

Il est donc vérifié que gonfler les pneus d’une voiture à l’azote présente des avantages par rapport au gonflage classique à l’air notamment un meilleur maintien de la pression au sein du pneu au fil du temps. Néanmoins, les propos des professionnels sont quelque peu exagérés : la différence n’est pas aussi marquée qu’ils le disent. Gonfler ses pneus à l’air et assurer une vérification régulière reste la solution la plus économique.

Quant à la longévité, s’il est vrai que l’oxygène interne est bien le facteur prépondérant dans le vieillissement des pneus, les études ont surtout mis en évidence un effet notable lorsque la teneur en O2 est élevée (autour de 50 %) ce qui est plus du double de celle de l’air.

[Invité §lea188nu]

A force de vous prendre la tête dans tous les sujets même sur celui-ci qui n'a rien a voir avec la SR vous y arrivez aussi .

 

Non mais sérieux vous avez des problèmes .....

[Invité §car351Su]

A force de vous prendre la tête dans tous les sujets même sur celui-ci qui n'a rien a voir avec la SR vous y arrivez aussi .

 

Non mais sérieux vous avez des problèmes .....

 

http://stkr.es/p/zu2

[Invité §aut177bf]

Les différences de liaisons entre les molécules d’azote et d’oxygène

Possibilité de squeezer la partie purement « chimie » qui parle (en version allégée) des orbitales atomiques et moléculaires.

Les molécules d’azote et d’oxygène sont toutes les deux constituées de deux atomes identiques. De plus, les deux éléments organisent leurs électrons en deux couches (même ligne de la classification). Les couches ne sont pas exactement des orbites bien définies sur lesquelles se déplacent les électrons : on parle plutôt d’orbitales, des zones à 3 dimensions dans lesquelles un électron (voire deux au maximum) a une grande probabilité de se trouver et de se déplacer.

Les premiers types d’orbitales qu’on rencontre en partant de la zone la plus au cœur d’un l’atome sont :

- une orbitale en forme de sphère (appelée 1s) tout proche du noyau où s’agitent deux électrons

- celles de la 2e couche plus éloignées du noyau (énergie plus élevée) sous la forme

* d’une sphère là encore (appelée 2s)

* de deux lobes selon un même axe (3 axes possibles, appelés px, py et pz selon les 3 dimensions de l’espace). Les orbitales p (d’énergie plus élevée que la 2s) peuvent donc abriter jusqu’à 6 électrons.

Pour les éléments tels que oxygène et azote, on s’arrête là.

http://lemondeetnous.cafe-scie [...] 300x83.png

Les différents types d’orbitales : zones de probabilité de présence d’un ou deux électrons

C’est cette dernière couche qui va permettre de lier les atomes et qui nous intéresse donc ici.

Lorsque un atome se rapproche d’un autre, les orbitales vont se chevaucher, interférer, se mélanger (en s’additionnant ou se soustrayant*) et l’optimum conduira à la meilleure « liaison » chimique possible, celle qui assure la plus basse énergie.

Or c’est cette recherche de compromis, avec un électron de différence entre O et N, qui permet d’expliquer la répartition spécifique des électrons et la création d’une liaison propre à chaque molécule.

* Lorsque les électrons issus de chaque atome ne sont pas en phase, les orbitales se soustraient : les électrons ne s’associent pas entre les noyaux des atomes ; il s’agit d’orbitales anti-liantes d’énergie plus élevée que celle dans les atomes de départ.

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Dans le cas de la molécule d’azote, avec 5 électrons de valence au niveau de la deuxième couche, on aura alors par deux fois, un recouvrement latéral des orbitales parallèles p de chaque atome (on appelle cela des liaisons π) et un recouvrement face à face des orbitales p coaxiales (appelée liaison σ) ce qui engage 3* électrons de chaque atome soit au total 6 électrons au niveau de la liaison azote-azote.

* Si on compte bien, il en manque deux : ces deux électrons-là restent plutôt à proximité de chaque atome d’origine et ne s’engagent pas dans la liaison : ce sont des électrons non appariés.

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Les orbitales parallèles p se rapprochent, fusionnent pour donner un recouvrement « latéral » : c’est une liaison π

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Liaison σ (coaxiale) entre deux atomes : localisation de la densité électronique. Les orbitales sont ici constructives ou « liantes »

La différence entre ces deux types de liaison, est que dans une liaison π l’espace où peuvent se débattre les électrons est plus large que dans une liaison sigma co-axiale plus confinée, entre les deux atomes.

Bref on récapitule, pour la molécule de diazote, le recouvrement des orbitales au sein de la liaison donne une triple liaison (2 liaisons π et une liaison σ): c’est une des liaisons chimiques les plus fortes, donc des plus difficiles à casser ce qui implique une très faible réactivité (ou alors il faut employer des moyens assez puissants, tels qu’une température très élevée).

Si on veut y mettre des chiffres, citons la longueur de la liaison N ≡ N de 0,1098 nm et une énergie de liaison de 945 kJ/mol .

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Molécule d’Azote : deux liaisons Pi et une liaison sigma relient les deux atomes

Dans le cas de la molécule de dioxygène, avec 6 électrons de valence par atome au niveau de la deuxième couche, il y a alors deux électrons supplémentaires à placer par rapport à la molécule d’azote. Le compromis conduit alors :

- à deux recouvrements latéraux des orbitales parallèles p de chaque atome (donc 2 liaisons π),

- à un recouvrement axial des orbitales p coaxiales (liaison σ) (jusqu’ici c’est identique à N2),

- pour les deux 2 électrons supplémentaires, à occuper des niveaux d’énergie supérieure ; cela correspond à deux orbitales anti-liantes occupées chacune par un seul électron (des électrons non appariés)

C’est donc une liaison double O=O de longueur 0.121 nm, d’énergie de liaison 498 kJ/mol qui se met en place. Les électrons non appariés de l’orbitale anti-liante cherchent cependant coûte que coûte à combler leur célibat. La conséquence principale est que le dioxygène est très réactif (c’est un di-radical).

En conclusion : l’oxygène se caractérise par une liaison double plus longue que la liaison triple de l’azote.

Mais la triple liaison forme un nuage électronique plus large et diffus que celui de la double liaison (plus compact). De plus, l’oxygène possédant 8 protons dans son noyau (soit 1 de plus que l’azote) a tendance à attirer à lui les électrons de façon plus accrue.

Et la dimension du nuage définit la forme et la taille d’une molécule.

La nature différente de la liaison de ces deux molécules di-atomiques permet également de comprendre pourquoi la molécule d’oxygène est plus réactive (d’ailleurs considérée comme un di-radical).

Ceci étant dit, ces considérations qualitatives permettent-elles de rendre compte d’une éventuelle différence entre un pneu gonflé à l’azote et un pneu gonflé à l’air et de confirmer les arguments commerciaux ?

Les travaux du NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) nous permettent d’avoir une information réellement fouillée, au-delà des affirmations plus ou moins fondées des professionnels du pneu ou du gonflage.

La différence de taille entre les molécules d’oxygène et d’azote

Toutes les approches permettant de comparer les tailles de ces deux molécules confirment la description théorique : le dioxygène est légèrement plus petit que l’azote. Mais la différence est faible, de l’ordre de 0.3 Å (3.10-11 m) ; cela suffit-il pour que l’oxygène traverse plus facilement la membrane caoutchouteuse ? Ce n’est pas le seul paramètre impliqué dans le processus de perméation.

Passage des molécules de gaz à travers le polymère du pneu : la perméation

O2 traverse plus facilement et plus rapidement le pneu (un polymère à base de PIB polyisobutylène) essentiellement pour deux raisons :

- sa plus petite taille qui est du même ordre de grandeur que la porosité entre les fibres polymères du pneu*,

- sa plus grande affinité avec le polymère (donc sa solubilité) (voir tableau ICI)

Quantitativement, la perméabilité d’O2 dans le polymère est de 1.4 10-9 g/m.s ; celle de N2 est de 3.0 10-10 g/m.s soit environ 4 fois plus pour O2 .

Maintenant, voyons si ces différences sont suffisantes pour corroborer les affirmations des vendeurs dont certains clament que la chute de pression d’un pneu gonflé à l’air est de 3 à 4 fois plus rapide qu’avec l’azote (peut-être s’appuient-ils uniquement sur les différences de perméabilité oxygène/azote).

Il faut se souvenir que la perméation n’est pas fonction QUE du coefficient de perméabilité des gaz à travers le solide, mais également de la pression partielle de ce gaz à l’intérieur du pneu.

En effet, s’il est vrai qu’à même pression, l’azote traverse 4 fois moins bien que l’oxygène, il faut cependant préciser que pour le pneu gonflé à l’air, la pression partielle de l’O2 et N2 n’est pas la même : elle est quatre fois plus élevée pour l’azote (0.78/0.21). Donc la chute de pression n’est pas ralentie d’un facteur 3 ou 4 : l’effet de la pression partielle ramène le facteur à un peu moins de 2. Le pneu gonflé à l’azote se dégonfle moins de deux fois moins vite. L’expérience en rend d’ailleurs compte [3] [5]

Or un pneu mieux gonflé, vous assure un contact optimum avec le sol avec moins de frottement donc moins de consommation de carburant (toujours bon à prendre) et moins de surchauffe du pneu.

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* la nature du polymère et l’épaisseur du pneu (donc la marque) joue un rôle certain dans l’affaire.

 

Processus du vieillissement du pneu accéléré par l’oxygène

Une autre affirmation assez souvent entendue, concerne le fait que la présence d’oxygène dans le pneu, beaucoup plus réactif (à cause, comme on l’a vu, des deux électrons non appariés qui ne demandent qu’à s’associer) et qui diffuse plus vite, accentue le vieillissement du pneu. La molécule d’azote étant complètement inerte, les réactions de dégradation par oxydation (côté interne) ne se produisent pas.

Oui mais… une question se pose : un pneu ne s’use-t-il pas, et ne s’oxyde-t-il pas plutôt sur l’extérieur dans un environnement beaucoup plus agressif où chaleur (due aux intenses frottements), oxygène, rayons du soleil, météo, poussières, dépôts de sels se donnent le mot pour modifier les caractéristiques du pneu et sa longévité ?

Une autre question est légitime : si les réactions d’oxydation (internes) n’existent pas lorsque le pneu est gonflé à l’azote, le phénomène de pyrolyse lui n’est pas supprimé. La pyrolyse correspond à un ensemble de modifications chimiques se produisant sous le seul effet de la température (certaines liaisons entre éléments cèdent). Ainsi, sous l’effet de la chaleur, oxygène ou pas, des modifications chimiques et mécaniques irréversibles sont susceptibles de se produire. Ceci peut par exemple se produire lors d’un freinage d’urgence ou de freinages répétés, ou de sous-gonflage ou de vitesse excessive.

Alors comment conclure ?

Des tests ont été menés par le NHTSA [3] [4] sur la durabilité comparée des pneus (toutes marques) gonflés à l’azote, à l’air ou avec un mélange 50/50 O2 et N2. Le vieillissement artificiel (en 5 semaines à 65 °C via un four) a conduit au résultat suivant : seuls les pneus remplis du mélange à 50 % d’O2 n’ont pas résisté aux tests de performance.

D’autre part, le NHTSA a réalisé l’analyse physico-chimique de diverses marques de pneus usagés (4 ans d’âge en moyenne) : l’étude des propriétés du caoutchouc interne montrent une dégradation plutôt liée à l’oxygène sous pression et sous contraintes thermiques plutôt que par fatigue mécanique de la structure du pneu.

Il est également prouvé que l’oxygène se lie au polymère par liaison covalente.

En résumé, oui il est prouvé que l’oxygène interne est bien impliqué dans le processus de vieillissement des pneus. Cependant il manque un peu de données qualitatives sur la différence de longévité entre un pneu gonflé à l’air et un pneu gonflé à l’azote (les résultats probants disponibles concernent surtout un pneu gonflé avec un mélange enrichi à 50 % d’oxygène)

Variation de pression en cours de roulage

L’air qui sort du compresseur entraîne avec lui son humidité alors condensée par compression. Il est généralement avancé que lorsque le pneu roule, l’échauffement qui en découle, conduit à la vaporisation puis dilatation de la vapeur d’eau qu’il contient et donc une variation de la pression au sein du pneu.

Ce phénomène ne se produirait pas avec un pneu gonflé à l’azote qui ne contient pas de vapeur d’eau.

Encore une fois, est-ce que cet effet est significatif ?

Il semble que non, d’après l’étude menée par Exxon Mobile [5] : à même pression, la différence de température interne entre un pneu gonflé à l’azote et à l’air n’apparaît pas.

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Source : étude Exxon Mobile

Conclusion

Il est donc vérifié que gonfler les pneus d’une voiture à l’azote présente des avantages par rapport au gonflage classique à l’air notamment un meilleur maintien de la pression au sein du pneu au fil du temps. Néanmoins, les propos des professionnels sont quelque peu exagérés : la différence n’est pas aussi marquée qu’ils le disent. Gonfler ses pneus à l’air et assurer une vérification régulière reste la solution la plus économique.

Quant à la longévité, s’il est vrai que l’oxygène interne est bien le facteur prépondérant dans le vieillissement des pneus, les études ont surtout mis en évidence un effet notable lorsque la teneur en O2 est élevée (autour de 50 %) ce qui est plus du double de celle de l’air.

 

 

 

Merci pour les précisions, donc en gros je me suis bien fait rouler Je vais me remettre à gonfler mes pneus avec ma pompe à vélo

[Invité §aut177bf]

A force de vous prendre la tête dans tous les sujets même sur celui-ci qui n'a rien a voir avec la SR vous y arrivez aussi .

 

Non mais sérieux vous avez des problèmes .....

 

 

 

 

Ce sujet est tout en rapport avec la sécurité, ne t'en déplaise.