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Partie 3 • Autres méthodes
18.2.1 Les méthodes historiques de Pregl et Simon
Les méthodes d’analyse élémentaire actuelles ont conservé le même principe de base depuis
l’origine (1830). Il consiste à trouver la composition du composé organique à partir des gaz
formés au cours de sa combustion. Dans un premier temps, on réalise la combustion rapide
et à température élevée du composé en présence d’un excès de dioxygène. Il se forme, si les
éléments C, H et N sont présents, du dioxyde de carbone, de l’eau et un mélange de diazote
et d’oxydes d’azote. L’élément oxygène est déterminé dans un autre essai par combustion
en présence de carbone pour former du monoxyde de carbone. Les différentes quantités de
gaz formés conduisent par calcul aux % des éléments présents.
Dans les premiers appareils de microanalyse carbone/hydrogène mis au point par Pregl
vers 1 930, la combustion d’une masse précise d’environ 1 à 3 mg du composé était faite vers
750 ◦ C dans un courant de dioxygène, la transformation de CO en CO 2 étant parachevée par
passage sur un mélange d’oxyde de cuivre et de chromate de plomb (fig. 18.2). Les masses
des éléments H et C étaient calculées à partir de l’augmentation de poids de deux tubes
préalablement pesés, contenant l’un du perchlorate de magnésium (pour H 2 O) et l’autre
de la chaux sodée (pour CO 2 ). La précision atteignait 0,1 % si la balance appréciait le
microgramme.
dioxygène hélium
Mg(ClO )
4 2
Mg(ClO )
4 2
NaOH/
NaOH/
Ca(OH) 2
Ca(OH) 2
tubes démontables pour
pouvoir être pesés
O 2
O 2
CuO/PbCrO 4
four
Appareil de Pregl
Appareil de Simon
absorption
absorption
He
He
-H O
2
-H O
2
H O
2
- CO 2
CO 2
- CO 2
PbO 2
Cu
réduction
oxydation
four mobile
zone de combustion
N
+ He
2
N 2
chambre
de mélange
AgVO /Ag WO
3
2
4
750°C
200°C
TCD1
H
TCD2
C
TCD3
N
Figure 18.2 Les méthodes de microanalyse de Pregl et de Simon.
Des générations d’étudiants se souviennent avoir calculé, avec quelle appréhension,
des formules brutes à partir des masses de CO 2 et d’eau piégés dans les absorbeurs
démontables. Dans la version plus récente de Simon, les gaz de réaction passent sur
de la poudre de cuivre pour réduire les oxydes d’azote en diazote. Trois détecteurs à
conductibilité thermique (TCD) permettant d’avoir trois signaux témoignant de H 2 O,
CO 2 et N 2 . Le dosage des trois éléments demande environ 10 minutes.
Plus tard (Simon, 1 960) une seconde génération d’analyseurs a vu le jour (fig. 18.2), en
ajoutant un dispositif de réduction des oxydes d’azote en diazote par de la poudre de cuivre.
Ce sont les analyseurs CHN dans lesquels, pour simplifier les opérations, les doubles pesées
Partie 3 • Autres méthodes
18.2.1 Les méthodes historiques de Pregl et Simon
Les méthodes d’analyse élémentaire actuelles ont conservé le même principe de base depuis
l’origine (1830). Il consiste à trouver la composition du composé organique à partir des gaz
formés au cours de sa combustion. Dans un premier temps, on réalise la combustion rapide
et à température élevée du composé en présence d’un excès de dioxygène. Il se forme, si les
éléments C, H et N sont présents, du dioxyde de carbone, de l’eau et un mélange de diazote
et d’oxydes d’azote. L’élément oxygène est déterminé dans un autre essai par combustion
en présence de carbone pour former du monoxyde de carbone. Les différentes quantités de
gaz formés conduisent par calcul aux % des éléments présents.
Dans les premiers appareils de microanalyse carbone/hydrogène mis au point par Pregl
vers 1 930, la combustion d’une masse précise d’environ 1 à 3 mg du composé était faite vers
750 ◦ C dans un courant de dioxygène, la transformation de CO en CO 2 étant parachevée par
passage sur un mélange d’oxyde de cuivre et de chromate de plomb (fig. 18.2). Les masses
des éléments H et C étaient calculées à partir de l’augmentation de poids de deux tubes
préalablement pesés, contenant l’un du perchlorate de magnésium (pour H 2 O) et l’autre
de la chaux sodée (pour CO 2 ). La précision atteignait 0,1 % si la balance appréciait le
microgramme.
dioxygène hélium
Mg(ClO )
4 2
Mg(ClO )
4 2
NaOH/
NaOH/
Ca(OH) 2
Ca(OH) 2
tubes démontables pour
pouvoir être pesés
O 2
O 2
CuO/PbCrO 4
four
Appareil de Pregl
Appareil de Simon
absorption
absorption
He
He
-H O
2
-H O
2
H O
2
- CO 2
CO 2
- CO 2
PbO 2
Cu
réduction
oxydation
four mobile
zone de combustion
N
+ He
2
N 2
chambre
de mélange
AgVO /Ag WO
3
2
4
750°C
200°C
TCD1
H
TCD2
C
TCD3
N
Figure 18.2 Les méthodes de microanalyse de Pregl et de Simon.
Des générations d’étudiants se souviennent avoir calculé, avec quelle appréhension,
des formules brutes à partir des masses de CO 2 et d’eau piégés dans les absorbeurs
démontables. Dans la version plus récente de Simon, les gaz de réaction passent sur
de la poudre de cuivre pour réduire les oxydes d’azote en diazote. Trois détecteurs à
conductibilité thermique (TCD) permettant d’avoir trois signaux témoignant de H 2 O,
CO 2 et N 2 . Le dosage des trois éléments demande environ 10 minutes.
Plus tard (Simon, 1 960) une seconde génération d’analyseurs a vu le jour (fig. 18.2), en
ajoutant un dispositif de réduction des oxydes d’azote en diazote par de la poudre de cuivre.
Ce sont les analyseurs CHN dans lesquels, pour simplifier les opérations, les doubles pesées