Analyse chimique environnementale

Plusieurs techniques peuvent être utilisées ...


Catégories :

Chimie analytique

Recherche sur Google Images :


Source image : hellopro.fr
Cette image est un résultat de recherche de Google Image. Elle est peut-être réduite par rapport à l'originale et/ou protégée par des droits d'auteur.

Page(s) en rapport avec ce sujet :

  • Méthodes d'analyse et d'échantillonnage, Outils et techniques utilisés par... un vaste assortiment d'instruments et de techniques d'analyse chimique ;... matières particulaires (métaux solubles dans l'eau et extraction quasi-totale) et ... (source : ec.gc)

Analyse organique

Extraction dans les eaux et fluides corporels

Plusieurs techniques peuvent être utilisées :

Extraction dans les matrices solides

L'extraction dans les échantillons de sols et autres matières solides nécessite un solvant d'extraction, avec agitation et chauffage pour accélérer le passage des analytes vers le solvant.

L'exemple des phtalates

Les phtalates représentent aujourd'hui un enjeu environnemental, il est par conséquent important de posséder des techniques analytiques capables de les quantifier. Ces techniques doivent être aussi particulièrement sensibles compte tenu de les faibles concentrations en phtalates trouvées dans l'environnement.

Dans un premier temps, voici les matrices les plus fréquemment analysées compte tenu des normes ou des risques encourus :

L'étape clé dans l'analyse des phtalates va être leur extraction, de nombreuses méthodes sont utilisées dépendamment de la matrice. A titre d'exemple, dans une matrice liquide, l'extraction peut être envisageable en utilisant simplement une extraction liquide-liquide. De même, le Soxhlet est quelquefois utilisé pour des matrices solides.

Des méthodes d'extraction plus récentes sont aussi utilisées comme la SPE (Solid Phase Extraction), la SPME (Solid Phase Micro Extraction) ou encore la SBSE (Stirring Bar Sorptive Extraction). Ces dernières semblent plus adaptées à ce type d'analyse car elles représentent un bon compromis entre temps d'extraction et rendement d'extraction. Il est en effet indispensable d'avoir un bon rendement quand il s'agit d'analyse de traces.

L'analyse se fait ensuite le plus souvent avec un système chromatographique (gazeux ou liquide) couplé à un spectromètre de masse même si la matrice n'est pas complexe car les performances sont bien meilleures. Voici par exemple la LC-MS (Liquid Chromatography-Mass Spectrometry) et la GC-MS (Gas Chromatography).

En général, il est bon de limiter les manipulations et d'éviter les contaminations, un des problèmes dans l'analyse des phtalates réside dans la contamination inévitable de l'échantillon à cause des nombreux plastiques utilisés de l'extraction à l'analyse (gants, seringue, bouchons et même septum). Par conséquent, il est essentiel de ne pas oublier de soustraire un blanc aux résultats obtenus pour l'échantillon.

Les performances analytiques de diverses méthodes qui sont données ici sont issues de revues scientifiques dont les références sont notées après :

  1. On Line SPE-HPLC/MS/MS, matrice : urine, LD (limite de détection) 0, 11 → 0, 9 µg/L, recouvrement : à peu près 100% (2005)
  2. SPME-GC/MS/MS, matrice : sérum, LD : 15 µg/L, RSD (Relative standard deviation) = 4%, 2004
  3. Extraction liquide/liquide+SPE-LC/MS/MS, matrice : lait (toutes sortes), LD 0, 01 → 0, 5 µg/L, RSD : 5 à 15%, 2005
  4. Capillary LC/MS (Nébulisation électrostatique (ESI), trappe ionique (QIT) ), urine, LD : 1, 6 → 3, 5 µg/L, RSD : 4 à 18%, 2004
  5. On Line SPE-LC/APCI-MS (Atmospheric Pressure Chemical Ionisation), méthode donnant la possibilité de l'analyse simultanée de phtalates, pesticides et phénols dans l'eau, LD<0,1 µg/L, RSD<25%, recouvrement>75%, 2004.
  6. SBSE-LD/LVI-GC/MS (LVI :Large Volume Injection, LD :Liquid desorption), eau potable, LD : 3 → 40 µg/L, RSD<15%, 2006
  7. Immuno-essais suivis par fluorescence, sensible et spécifique, eaux environnementales, LD=0, 02 µg/L, 2006
  8. PANI-SPME/GC (PANI : polyaniline), eaux environnementales (rivières, lacs.. ), LD=0, 003 → 10 µg/L, 2006

Les éléments traces

Les éléments traces peuvent être scindés selon leur espèces chimiques (spéciation chimiques des métaux) ou selon certains groupements fonctionnels spécifiques. Il est préférable d'utiliser le terme éléments traces plutôt que métaux traces pour englober certains éléments chimiques qui ne sont pas des métaux (surtout l'arsenic, le sélénium ou autres). L'utilisation du terme métaux lourd est à bannir (son usage devrait être réservé à la musique -, il ne réflète pas les propriétés des métaux et n'est d'aucune utilité. Il existe la plupart de techniques analytiques ; les plus habituelles seront brièvement présentées à titre indicatif uniquement.

Espèces chimiques

Les éléments traces peuvent existent sous différentes formes chimiques et différentes techniques sont disponibles pour déterminer la distribution des espèces chimiques (la spéciation chimique)  :

Les matrices utilisées comportent fréquemment une dynamique interne résultant d'une spéciation chimique instable. Donc, les analyses des espèces chimiques dans les échantillons peuvent fluctuer dans le temps et les techniques de spéciation chimique sont par conséquent innefficaces. Dans cette situation, il peut être préférable de recourir à des techniques de fractionnement pour établir les groupements caractéristiques des échantillons.

Groupement caractéristique

Les groupements caractéristiques ne sont pas des espèces chimiques mais plutôt des catégories d'espèces ayant une caractéristique commune. Pour les techniques analytiques des métaux, cette classification est liée au concept de fractionnement ou de partition (voir métal pour précision). A titre d'exemple, on peut classer les métaux selon leur fraction extractible dans les différentes phases d'un sol :

Il existe plusieurs autres fractions qui pourraient être analysées (oxyde, carbonate, sulfate, etc. ) selon le type d'information recherché. D'autres techniques comme les membranes filtrantes (CCF Cross-Flow Filtration, dialyse de Donnan) et techniques d'échange (IRE Ion Exchange Resins , CE Capillery Electrophoresis ) peuvent être utilisées pour classer les métaux selon différentes caractéristiques. Le principal défi consiste à opter pour la technique la plus représentative de l'espèce ou du groupement recherché ; un effort devra être fait pour normaliser les techniques analytiques des métaux pour pouvoir comparer les résultats obtenus dans les études scientifiques.

Voir aussi

Bibliographie

  1. Kayoko Kato, Manori J. Silva, Larry L. Needham, and Antonia M. Calafat, Anal. Chem. 2005, 77, 2985-2991
  2. Ivelisse Colo´n, Jean-Marie D. Dimandja, Anal Bioanal Chem (2004) 380 : 275–283
  3. Gerda K. Mortensen, Katharina M. Main Anna-Maria Andersson, Henrik Leffers, Niels E. Skakkebæk, Anal Bioanal Chem (2005) 382 : 1084–1092
  4. Anders Holm, Kasper Solbu, Paal Molander, Elsa Lundanes, Tyge Greibrokk, Anal Bioanal Chem (2004) 378 : 1762–1768
  5. P. Lopez-Roldan, M. J. Lopez de Alda, D. Barcelo, Anal Bioanal Chem (2004) 378 : 599–609
  6. P. Serôdioa, J. M. F. Nogueira, Considerations on ultra-trace analysis of phthalates in drinking water, Water research 40 (2006) 2572 – 2582
  7. Ming-Cui Zhang, Qiong-E Wang, Hui-Sheng Zhuang, Anal Bioanal Chem (2006) 386 : 1401–1406
  8. Xiang Li, Ming Zhong, Shifen Xu, Cheng Sun, Journal of Chromatography A, 1135 (2006) 101–108
  9. Sauvé S. & Parker D. R. 2005. Chapter 14 : Chemical Speciation of Trace Elements in Soil Solution. Dans Chemical Process in Soils, vol. 8. Madison, Soil Science Society of America, p. 655-688
  10. Templeton D. M., Ariese F. et al. 2000. Guidelines for Terms related to Chemical Speciation and Fractionation of Elements. Definitions, Structural Aspects, and Methodological Approaches. Pure Applied Chemistry, Vol. 72, No. 8, p. 1453-1470
  11. Deschênes L., Chassé R. et al. 2006. Développement d'une méthode d'évaluation de la mobilité des éléments traces métalliques d'un sol, Chaire Industrielle en assainissement et gestion des sites, IRDA, CEÆQ, 147p.
  12. Naidu R., Gupta V. V. S. R., et al. 2003. Bioavailability and risk Relationships in Ecosystems. Enfield : Science Publishers, Inc. p. 58-82.

Recherche sur Amazone (livres) :



Principaux mots-clés de cette page : extraction - métaux - techniques - échantillon - chimiques - liquide - phase - matrices - traces - analyse - solide - méthode - solvant - éléments - espèces - phtalates - 2004 - 2006 - métalliques - anal - chem - spe - agitation - analytiques - spectrometry - selon - groupements - caractéristiques - bioanal - organique -


Ce texte est issu de l'encyclopédie Wikipedia. Vous pouvez consulter sa version originale dans cette encyclopédie à l'adresse http://fr.wikipedia.org/wiki/Analyse_chimique_environnementale.
Voir la liste des contributeurs.
La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 30/11/2010.
Ce texte est disponible sous les termes de la licence de documentation libre GNU (GFDL).
La liste des définitions proposées en tête de page est une sélection parmi les résultats obtenus à l'aide de la commande "define:" de Google.
Cette page fait partie du projet Wikibis.
Accueil Recherche Aller au contenuDébut page
ContactContact ImprimerImprimer liens d'évitement et raccourcis clavierAccessibilité
Aller au menu