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Partie 3 • Autres méthodes
18.5 ANALYSEURS DE CARBONE TOTAL
Le secteur du traitement des eaux domestiques ou industrielles fait appel à un type particulier d’analyseurs de carbone. Il est en effet utile de distinguer pour les échantillons de
sédiments aqueux le carbone organique et inorganique si bien qu’on exprime trois valeurs
correspondant respectivement au carbone organique total (COT), au carbone inorganique
total (CIT) et enfin au carbone total (CT) qui représente la somme des deux autres.
Pour les très faibles concentrations de COT, une des méthodes consiste à exposer une
cellule de mesure contenant l’eau à doser à des radiations UV (185 nm) afin de former des
ions hydroxyles (HO−) à partir du dioxygène dissous dans cette eau. Ces radicaux oxydent
les composés organiques présents en dioxyde de carbone, ce qui modifie la conductivité de
l’eau qui est mesurée entre deux électrodes de titane.
Le CIT est accessible par action d’un acide tel H 3 PO 4 (le CIT étant essentiellement sous
forme de carbonates) et le CT avec les analyseurs de carbone par oxydation catalytique de
l’échantillon à température élevée (1 000
◦ C). Pour évaluer la quantité de dioxyde de carbone formé on fait soit une mesure de l’absorbance en infrarouge au moyen d’un appareil
de type non dispersif (cf. § 10.7.2) soit une mesure coulométrique. Dans ce dernier cas, le
CO 2 , entraîné par le gaz vecteur, balaie la cellule coulométrique contenant de l’éthanolamine et un indicateur colorimétrique sensible au pH. La variation de l’absorbance est liée à
la quantité de CO 2 présente.
Pour les échantillons gazeux, on a également recours à des appareils comportant un détecteur à ionisation de flamme dont le signal est proportionnel à la concentration de COT.
18.6 ANALYSEURS DE MERCURE
Le mercure est un polluant dangereux par suite de sa faculté de donner des dérivés organiques extrêmement toxiques comme le diméthylmercure. Dans de nombreux sites concernant le traitement des eaux, les boues d’épandage ou les incinérateurs industriels on dose
cet élément qui peut être présent aussi bien dans l’air que dans des phases condensées. Les
méthodes doivent être très sensibles (ppb).
Suivant la nature de l’échantillon, on fait soit une pyrolyse de la prise d’essai en présence
de catalyseur afin de faire apparaître le mercure sous forme métallique (vapeur Hg(0)), soit
on commence par le décomposer à chaud avec un mélange oxydant constitué d’acides. Le
mercure est alors transformé en ions Hg (II) que l’on réduit ensuite à l’état de mercure
(Hg(0)) au contact d’un sel d’étain (Sn(II)). La tension de vapeur du mercure est suffisante
pour qu’un balayage de la solution par de l’air l’entraîne dans la cellule de mesure placée
sur le trajet optique d’une lampe à décharge au mercure (fig. 18.6). La mesure est basée
soit sur la raie d’absorption atomique de cet élément à 253,7 nm soit sur la fluorescence du
mercure lorsqu’il est excité par ce même type de lampe (fig. 18.7).
Quand il s’agit d’une atmosphère à contrôler, on commence par concentrer le mercure
sous forme d’amalgame en faisant passer le mélange gazeux dans un piège contenant de
l’or. L’or amalgamé est ensuite chauffé pour désorber le mercure que l’on détecte et mesure
comme précédemment.
Partie 3 • Autres méthodes
18.5 ANALYSEURS DE CARBONE TOTAL
Le secteur du traitement des eaux domestiques ou industrielles fait appel à un type particulier d’analyseurs de carbone. Il est en effet utile de distinguer pour les échantillons de
sédiments aqueux le carbone organique et inorganique si bien qu’on exprime trois valeurs
correspondant respectivement au carbone organique total (COT), au carbone inorganique
total (CIT) et enfin au carbone total (CT) qui représente la somme des deux autres.
Pour les très faibles concentrations de COT, une des méthodes consiste à exposer une
cellule de mesure contenant l’eau à doser à des radiations UV (185 nm) afin de former des
ions hydroxyles (HO−) à partir du dioxygène dissous dans cette eau. Ces radicaux oxydent
les composés organiques présents en dioxyde de carbone, ce qui modifie la conductivité de
l’eau qui est mesurée entre deux électrodes de titane.
Le CIT est accessible par action d’un acide tel H 3 PO 4 (le CIT étant essentiellement sous
forme de carbonates) et le CT avec les analyseurs de carbone par oxydation catalytique de
l’échantillon à température élevée (1 000
◦ C). Pour évaluer la quantité de dioxyde de carbone formé on fait soit une mesure de l’absorbance en infrarouge au moyen d’un appareil
de type non dispersif (cf. § 10.7.2) soit une mesure coulométrique. Dans ce dernier cas, le
CO 2 , entraîné par le gaz vecteur, balaie la cellule coulométrique contenant de l’éthanolamine et un indicateur colorimétrique sensible au pH. La variation de l’absorbance est liée à
la quantité de CO 2 présente.
Pour les échantillons gazeux, on a également recours à des appareils comportant un détecteur à ionisation de flamme dont le signal est proportionnel à la concentration de COT.
18.6 ANALYSEURS DE MERCURE
Le mercure est un polluant dangereux par suite de sa faculté de donner des dérivés organiques extrêmement toxiques comme le diméthylmercure. Dans de nombreux sites concernant le traitement des eaux, les boues d’épandage ou les incinérateurs industriels on dose
cet élément qui peut être présent aussi bien dans l’air que dans des phases condensées. Les
méthodes doivent être très sensibles (ppb).
Suivant la nature de l’échantillon, on fait soit une pyrolyse de la prise d’essai en présence
de catalyseur afin de faire apparaître le mercure sous forme métallique (vapeur Hg(0)), soit
on commence par le décomposer à chaud avec un mélange oxydant constitué d’acides. Le
mercure est alors transformé en ions Hg (II) que l’on réduit ensuite à l’état de mercure
(Hg(0)) au contact d’un sel d’étain (Sn(II)). La tension de vapeur du mercure est suffisante
pour qu’un balayage de la solution par de l’air l’entraîne dans la cellule de mesure placée
sur le trajet optique d’une lampe à décharge au mercure (fig. 18.6). La mesure est basée
soit sur la raie d’absorption atomique de cet élément à 253,7 nm soit sur la fluorescence du
mercure lorsqu’il est excité par ce même type de lampe (fig. 18.7).
Quand il s’agit d’une atmosphère à contrôler, on commence par concentrer le mercure
sous forme d’amalgame en faisant passer le mélange gazeux dans un piège contenant de
l’or. L’or amalgamé est ensuite chauffé pour désorber le mercure que l’on détecte et mesure
comme précédemment.