10 • Spectrométrie du moyen et du proche infrarouge
199
Nombre d'onde (cm )
-1
1500
1000
0,30
0,25
0,20
0,10
0,15
0,05
0
Abs.
Figure 10.22 Correction du fond d’absorption.
En supposant, que dans l’exemple reproduit ci-contre, la mesure de concentration est basée sur l’absorbance de la bande à
970 cm −1 , il faut retrancher à l’absorbance totale (0,29), le fond
d’absorption de 0,05, ce qui conduit à 0,24 u-abs.
10.13.2 Analyse quantitative dans le proche infrarouge
Dans le proche infrarouge, les bandes d’absorption ont pour origine les harmoniques ou des
combinaisons des vibrations fondamentales du moyen infrarouge.
La molécule d’eau a de ce point de vue été particulièrement bien étudiée. En première
approximation la bande qui apparaît vers 5 154 cm −1 (1 940 nm, voir figure 10.23) résulte de la combinaison entre la vibration asymétrique située à 3 500 cm −1 et la vibration
de déformation (cisaillement, voir §10.6) à 1 645 cm −1 (fig. 10.16). Ces calculs simples
(3 500 + 1 645 = 5 145) ne sont qu’une approche imparfaite qui occulte un certain nombre
de facteurs dont l’état physique des composés auquel l’infrarouge est sensible. Des approximations semblables peuvent être faites pour les bandes de combinaison des liaisons C–H,
N–H, C–O... dans le proche infrarouge.
Dans ce domaine, essentiellement réservé aux analyses de contrôle, et où les spectres
bruts sont assez souvent d’aspect déroutant par leur absence de bandes d’absorbance nettes,
on ne peut que très rarement utiliser une méthode d’étalonnage basée sur l’absorbance à
une seule longueur d’onde comme en spectrométrie UV–VIS (cf. chapitre 9). Pour beaucoup d’échantillons, comme les matrices complexes d’origine agroalimentaire, il est nécessaire, pour étalonner et pour valider, de disposer de nombreuses références représentatives,
elles-mêmes mesurées par une méthode ayant fait ses preuves (Kjeldhal, par exemple, pour
l’azote des protéïnes). Ainsi n’est-il pas rare d’établir des corrélations avec 50 échantillons
de référence très semblables à ceux qu’on se propose de doser. De nombreux produits (protéines, huiles dans les graines, viandes), peuvent être analysés par cette méthode, en routine
et sans préparation. D’une manière générale on recherche une relation entre certaines absorptions et la présence du ou des constituants à doser dans la matière à analyser. C’est le
domaine de l’analyse corrélative.
Les bandes d’absorption sont peu intenses. Pour cette raison, les mesures sont effectuées
dans des cuves de 1 cm de parcours optique, et sur le composé sans dilution. On opère en
transmission ou en réflexion (par exemple on dose les protéines, les matières grasses, la
cellulose ou l’amidon par réflectance).
Le passage par les courbes dérivées améliore la précision (fig. 10.23).
Certains logiciels font appel à des méthodes connues sous le nom de MLR (Multiple
Linear Regression) ce qui permet de traiter statistiquement un grand nombre de points de
mesure pour établir une équation d’étalonnage. Ces méthodes chemiométriques modélisent
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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Nombre d'onde (cm )
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1500
1000
0,30
0,25
0,20
0,10
0,15
0,05
0
Abs.
Figure 10.22 Correction du fond d’absorption.
En supposant, que dans l’exemple reproduit ci-contre, la mesure de concentration est basée sur l’absorbance de la bande à
970 cm −1 , il faut retrancher à l’absorbance totale (0,29), le fond
d’absorption de 0,05, ce qui conduit à 0,24 u-abs.
10.13.2 Analyse quantitative dans le proche infrarouge
Dans le proche infrarouge, les bandes d’absorption ont pour origine les harmoniques ou des
combinaisons des vibrations fondamentales du moyen infrarouge.
La molécule d’eau a de ce point de vue été particulièrement bien étudiée. En première
approximation la bande qui apparaît vers 5 154 cm −1 (1 940 nm, voir figure 10.23) résulte de la combinaison entre la vibration asymétrique située à 3 500 cm −1 et la vibration
de déformation (cisaillement, voir §10.6) à 1 645 cm −1 (fig. 10.16). Ces calculs simples
(3 500 + 1 645 = 5 145) ne sont qu’une approche imparfaite qui occulte un certain nombre
de facteurs dont l’état physique des composés auquel l’infrarouge est sensible. Des approximations semblables peuvent être faites pour les bandes de combinaison des liaisons C–H,
N–H, C–O... dans le proche infrarouge.
Dans ce domaine, essentiellement réservé aux analyses de contrôle, et où les spectres
bruts sont assez souvent d’aspect déroutant par leur absence de bandes d’absorbance nettes,
on ne peut que très rarement utiliser une méthode d’étalonnage basée sur l’absorbance à
une seule longueur d’onde comme en spectrométrie UV–VIS (cf. chapitre 9). Pour beaucoup d’échantillons, comme les matrices complexes d’origine agroalimentaire, il est nécessaire, pour étalonner et pour valider, de disposer de nombreuses références représentatives,
elles-mêmes mesurées par une méthode ayant fait ses preuves (Kjeldhal, par exemple, pour
l’azote des protéïnes). Ainsi n’est-il pas rare d’établir des corrélations avec 50 échantillons
de référence très semblables à ceux qu’on se propose de doser. De nombreux produits (protéines, huiles dans les graines, viandes), peuvent être analysés par cette méthode, en routine
et sans préparation. D’une manière générale on recherche une relation entre certaines absorptions et la présence du ou des constituants à doser dans la matière à analyser. C’est le
domaine de l’analyse corrélative.
Les bandes d’absorption sont peu intenses. Pour cette raison, les mesures sont effectuées
dans des cuves de 1 cm de parcours optique, et sur le composé sans dilution. On opère en
transmission ou en réflexion (par exemple on dose les protéines, les matières grasses, la
cellulose ou l’amidon par réflectance).
Le passage par les courbes dérivées améliore la précision (fig. 10.23).
Certains logiciels font appel à des méthodes connues sous le nom de MLR (Multiple
Linear Regression) ce qui permet de traiter statistiquement un grand nombre de points de
mesure pour établir une équation d’étalonnage. Ces méthodes chemiométriques modélisent
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit