Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Que ce soit dans le domaine de l’environnement, de la santé ou encore de l’électronique, de nombreuses activités font appel à l’analyse d’élément traces à des fins de diagnostic, d’amélioration de la qualité ou encore d’accroissement des connaissances. L’obtention de résultats fiables est conditionnée par le choix de l’instrument de mesure mais aussi par toutes les étapes en amont (échantillonnage, mise en solution, concentration,…). A cela s’ajoutent des exigences en termes de coût, de rapidité et d’impact écologique qui ne cessent de croître.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Agnès HAGÈGE : Chargée de recherche CNRS à l'Institut de biologie environnementale et de biotechnologie, UMR 7265 CNRS-CEA-Aix-Marseille et SBTN, CEA Marcoule
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Anne BOOS : Maître de conférences et responsable de la plateforme d'analyse des inorganiques de l'Institut pluridisciplinaire Hubert Curien, Strasbourg
INTRODUCTION
L'analyse d'éléments à l'état de traces (ou éléments-traces) concerne des secteurs d'activité aussi variés que les technologies de pointe (alliages, semi-conducteurs, nucléaire...), les domaines de la santé (produits de consommation alimentaire, fluides biologiques, atmosphères de travail...), de l'environnement (air, eaux, sols, sédiments...) ou de la géochimie (roches, sédiments...). La demande la plus communément formulée consiste en la détermination de la teneur globale en un ou plusieurs éléments dans des matrices de toutes natures et de toutes origines.
Dans de nombreux cas, cette information s'avère cependant insuffisante et on assiste à l'émergence d'un nouveau type de demandes concernant également la forme chimique sous laquelle se présente l'élément.
À l'instar des autres champs d'application de l'analyse, l'analyse d'éléments à l'état de traces est soumise à des exigences sans cesse croissantes non seulement en termes de limites de détection mais aussi en termes de coût et de temps, qui contribuent à son avancée. Plus récemment, la prise de conscience de la nécessité d'une chimie analytique plus verte a elle aussi conduit à modifier la façon d'appréhender l'analyse d'éléments traces.
Le but de ce dossier est de présenter les différentes étapes de la chaîne analytique aboutissant à la détermination d'éléments traces. Il n'a pas vocation à être exhaustif mais mentionne les techniques les plus utilisées et les évolutions visant à satisfaire les nombreux critères économiques et environnementaux. Il actualise et complète l'article [P 3 860] publié dans les Techniques de l'Ingénieur.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1984 par Alain LAMOTTE
- Version archivée 2 de juin 1998 par Agnès HAGÈGE, Alain LAMOTTE, Maurice LEROY
- Version courante de déc. 2021 par Linda AYOUNI-DEROUICHE, Frédérique BESSUEILLE-BARBIER, Nicole GILON, Agnès HAGÈGE
DOI (Digital Object Identifier)
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Validation de la méthode d'analyse2. Analyse de la teneur totale
2.1 Échantillonnage. Stockage. Conservation
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L'échantillonnage est une étape-clé du processus analytique, encore trop souvent négligée. En fait, peu de laboratoires sont capables de réaliser un bon échantillonnage. Le problème à résoudre est celui de la représentativité de l'échantillon. Ce qui est avant tout un problème de statistique revêt un aspect analytique supplémentaire en analyse de traces. En effet, la répartition d'éléments à l'état de traces a une plus grande probabilité d'être hétérogène que celle des éléments majeurs.
Pour illustrer la complexité d'une telle opération, on peut citer deux exemples.
Dans les eaux, la concentration des éléments à l'état de traces varie avec la profondeur, la salinité, la proximité de points de décharge... Une étude sur un tel milieu ne peut ainsi être effectuée qu'à partir d'échantillons prélevés en différents points, à différents instants.
Le deuxième exemple concerne l'air ambiant qui possède des particules de 0,01 à 10 μm, voire plus, dont la composition chimique varie avec la taille. L'échantillonnage de ce matériau nécessite d'abord la réalisation de nombreux lots, suivie d'une filtration dont le choix des filtres constitue l'étape critique.
À cela s'ajoutent bien sûr les risques de pollution importants lors de la réalisation des prélèvements.
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Le stockage des échantillons doit quant à lui être réalisé préférentiellement à basse température dans des matériaux inertes vis-à-vis de ceux-ci. Ainsi, les conteneurs en verre possèdent une bonne résistance aux acides (sauf dans le cas de l'acide fluorhydrique) et aux solvants organiques. La majorité des conteneurs à base de polymères organiques présentent également une bonne résistance aux acides mais sont peu résistants aux solvants organiques (à l'exception du téflon) et possèdent une forte perméabilité.
Dans le cas de l'analyse du mercure par exemple, les échantillons doivent impérativement être conservés dans du verre ou du quartz pour éviter la réduction en mercure métallique et sa diffusion à travers les parois des matériaux plastiques....
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Analyse de la teneur totale
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - HAGEGE (A.), LAMOTTE (A.), LEROY (M.) - Analyse de traces et d'ultratraces d'éléments. - Techniques de l'Ingénieur [P 3 860] (1997).
-
(2) - MERIAN (E.) - Metals and their compounds in the environment (Les métaux et leurs composés dans l'environnement). - VCH VerlagGmbH, 1438 p. (1991).
-
(3) - MENAGER (M.T.), GARNIER-LAPLACE (J.), GOYFFRON (M.) - Toxicologie nucléaire humaine et environnementale. - Lavoisier, 746 p. (2009).
-
(4) - ARAS (N.), ATAMA (O.Y.) - Trace element analysis in food and diet – (Analyse d'éléments-traces dans la nourriture et l'alimentation). - RSC Publishing, 344 p. (2006).
-
(5) - AL FASSI (Z.B.) - Determination of trace elements – (Détermination d'éléments traces). - Wiley-VCH VerlagGmbH, 622 p. (2007).
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(6) - PAYEHGHADR (M.),...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Détermination d'espèces chimiques d'éléments (spéciation) dans l'environnement.
-
ICP-MS : couplage plasma induit par haute fréquence – spectrométrie de masse.
-
Préparation d'échantillons de l'environnement pour analyse minérale.
-
Qualité et assurance qualité en chimie analytique appliquée à l'environnement.
-
Émission X induite par particules chargées (PIXE) : applications.
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...
Gordon Research Conferences, Metals in Biology http://www.grc.org
European Winter Conference on Plasma Spectrochemistry http://www.chemia.iy.edu.pl/ewcps
HAUT DE PAGE
Matériaux de référence de l'IRMM-JRC
Assurance Qualité dans les laboratoires œnologiques http://www.oiv.int/oiv/info/frassurancequalite
ISO 17025 - 2005 - Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais - -
NF T 90-210 - 2009 - Qualité de l'eau – Protocole d'évaluation initiale des performances d'une méthode dans un laboratoire - -
HAUT DE PAGE
Fiches toxicologiques de l'INRS http://www.inrs.fr/
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