©
Lavoisier
- La
photocopie non
autorisée
est un
délit
Éléments du cycle biogéochimique, spéciation et biodisponibilité élémentaire
13
par les potentialités de plus en plus élevées des outils d’analyse. Pour obtenir des
résultats pertinents il convient cependant de mettre en œuvre une méthodologie
rigoureuse :
- en étudiant dans un premier temps des systèmes simples, i.e un seul ligand,
représentatifs des applications, en complexifiant ensuite et en analysant in
fine les milieux d’intérêt;
- en favorisant l’acquisition de données complémentaires et croisées par différentes techniques de principes distincts.
Les différentes méthodes utilisées pour les analyses de spéciation peuvent être
classées en deux grandes catégories suivant l’approche effectuée :
- l’imagerie et la microlocalisation des éléments d’intérêt MET et MEB
couplées à différents analyseurs; microsondes de rayonnement synchrotron
ou faisceau d’ion (SIMS, PIXE) ;
- l’approche de la spéciation et la caractérisation des espèces avec des techniques se déclinant elles-mêmes en :
- méthodes directes, telles que les méthodes spectroscopiques (e.g. absorption UV-visible, infrarouge (IR), Raman, absorption de rayons X (EXAFS,
XANES), les méthodes de spectrométrie laser (fluorescence, photoacoustique...), les méthodes de spectrométrie de masse (ES-MS, DESI...) ou
encore les techniques de résonance magnétique nucléaire (RMN). Il faut
aussi mentionner les techniques électrochimiques (voltampérométrie,
potentiométrie) ou radiochimiques (Cornelis, 1992). La plupart de ces
techniques permettent de travailler directement sur un échantillon i.e. sans
séparation des différentes espèces de l’échantillon et donc en maintenant un
maximum son intégrité.
- méthodes indirectes s’appuyant sur l’utilisation de techniques séparatives
(dialyse, ultrafiltration, chromatographie, électrophorèse, résines...) suivie
d’une détection du ou des éléments : absorption atomique, torche à plasma
avec détection AES (Atomic Emission Spectroscopy) ou MS (Mass Spectrometry), techniques radiochimiques ou électrochimiques... (Imran, 2006).
Nous citerons dans la suite de ce chapitre quelques méthodes de spéciation
et d’imagerie de référence, i.e. les plus utilisées pour les éléments d’intérêt de
l’ouvrage de par leur performance et leur champ d’investigation plus large. Un
Handbook exhaustif sur la spéciation élémentaire et les méthodologies utilisées a
été publié par Cornelis et al. (2003).
2.2.1. Techniques de spéciation
2.2.1.1. Spéciation directe
Les différentes méthodes de spéciation directe donnent accès à des informations spécifiques de type structurale ou chimique, comme la stœchiométrie, le
degré d’oxydation, l’accès à des constantes de complexation, des données de
solvatation et des enthalpies de formation pour des systèmes d’intérêt simple
Lavoisier
- La
photocopie non
autorisée
est un
délit
Éléments du cycle biogéochimique, spéciation et biodisponibilité élémentaire
13
par les potentialités de plus en plus élevées des outils d’analyse. Pour obtenir des
résultats pertinents il convient cependant de mettre en œuvre une méthodologie
rigoureuse :
- en étudiant dans un premier temps des systèmes simples, i.e un seul ligand,
représentatifs des applications, en complexifiant ensuite et en analysant in
fine les milieux d’intérêt;
- en favorisant l’acquisition de données complémentaires et croisées par différentes techniques de principes distincts.
Les différentes méthodes utilisées pour les analyses de spéciation peuvent être
classées en deux grandes catégories suivant l’approche effectuée :
- l’imagerie et la microlocalisation des éléments d’intérêt MET et MEB
couplées à différents analyseurs; microsondes de rayonnement synchrotron
ou faisceau d’ion (SIMS, PIXE) ;
- l’approche de la spéciation et la caractérisation des espèces avec des techniques se déclinant elles-mêmes en :
- méthodes directes, telles que les méthodes spectroscopiques (e.g. absorption UV-visible, infrarouge (IR), Raman, absorption de rayons X (EXAFS,
XANES), les méthodes de spectrométrie laser (fluorescence, photoacoustique...), les méthodes de spectrométrie de masse (ES-MS, DESI...) ou
encore les techniques de résonance magnétique nucléaire (RMN). Il faut
aussi mentionner les techniques électrochimiques (voltampérométrie,
potentiométrie) ou radiochimiques (Cornelis, 1992). La plupart de ces
techniques permettent de travailler directement sur un échantillon i.e. sans
séparation des différentes espèces de l’échantillon et donc en maintenant un
maximum son intégrité.
- méthodes indirectes s’appuyant sur l’utilisation de techniques séparatives
(dialyse, ultrafiltration, chromatographie, électrophorèse, résines...) suivie
d’une détection du ou des éléments : absorption atomique, torche à plasma
avec détection AES (Atomic Emission Spectroscopy) ou MS (Mass Spectrometry), techniques radiochimiques ou électrochimiques... (Imran, 2006).
Nous citerons dans la suite de ce chapitre quelques méthodes de spéciation
et d’imagerie de référence, i.e. les plus utilisées pour les éléments d’intérêt de
l’ouvrage de par leur performance et leur champ d’investigation plus large. Un
Handbook exhaustif sur la spéciation élémentaire et les méthodologies utilisées a
été publié par Cornelis et al. (2003).
2.2.1. Techniques de spéciation
2.2.1.1. Spéciation directe
Les différentes méthodes de spéciation directe donnent accès à des informations spécifiques de type structurale ou chimique, comme la stœchiométrie, le
degré d’oxydation, l’accès à des constantes de complexation, des données de
solvatation et des enthalpies de formation pour des systèmes d’intérêt simple