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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Whatever the field (environment, healthcare, electronics,…), many activities require trace element analysis either for diagnosis or quality improvement or for knowledge increase. The reliability of the analytical result is not only dependent on the measurement instrument but also on a series of steps carried out beforehand (sampling, dissolution, concentration…). To that can be added constantly increasing requirements concerning costs, speed and ecological impact
Auteur(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
-
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
KEYWORDS
state of art | trace analysis | analytical methodology | environment | health
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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Approche générale de l'analyse de traces4. Conclusion
Une des grandes tendances de ces prochaines années est sans conteste la miniaturisation de l'ensemble des techniques nécessaires à l'analyse d'éléments traces.
Dans cette optique, des progrès importants ont été réalisés afin d'analyser des objets ou des échantillons de plus en plus petits. On peut ainsi citer les nébuliseurs à introduction directe pour les systèmes ICP/AES ou ICP/MS ou encore les microsystèmes séparatifs tels que l'électrophorèse capillaire ou la nanochromatographie, qui permettent l'analyse de nanovolumes. Cet aspect est primordial dans le cas de l'analyse d'échantillons précieux ou dangereux mais aussi afin de réduire les coûts engendrés par le retraitement des déchets générés par ces techniques.
Un second aspect de la miniaturisation concerne le développement de microsondes permettant d'atteindre des résolutions nanométriques et ainsi d'accéder à des informations spatiales de plus en plus précises. Les progrès dans ce domaine connaissent une grande popularité, notamment dans le domaine de la biologie avec des possibilités accrues en imagerie in vivo.
Enfin, la naissance de concepts tels que les
(microsystèmes d'analyse totale), véritables laboratoires sur puces permet d'envisager des dispositifs qui permettront dans le futur des analyses directement in situ, et ce à moindre coût (temps d'analyse réduits, consommations de réactifs limitées, systèmes peu onéreux). Cet axe de développement est cependant encore loin de sa maturité. Si les avancées de la microfluidique permettent d‘envisager une miniaturisation des étapes de traitement de l'échantillon, les dispositifs de détection reste le nœud du problème.
À l'heure actuelle, les instruments portables de spectrométrie atomique sont encore loin d'égaler les excellentes performances des instruments conventionnels. Seuls les appareils de fluorescence X portables se sont significativement développés et peuvent presque être considérés comme des appareils de routine. De ce fait, les techniques électrochimiques connaissent un regain d'intérêt dans la course à la miniaturisation. En effet, outre la réduction significative de leur encombrement spatial, le développement des microélectrodes a en effet permis de s'affranchir de nombreuses contraintes...
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(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).
-
(6) - PAYEHGHADR (M.),...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
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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