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Partie 3 • Autres méthodes
La composition des adsorbants est très variable : tamis moléculaire, noir de carbone à
structure graphitique, polymères organiques porteurs de fonctions, un même tube pouvant
contenir une succession de plusieurs adsorbants différents. Une pompe débitmétrique assure
l’aspiration d’un volume gazeux préréglé en fonction de la capacité du piège (débit de 0,1
à 1 L/min).
Les composés adsorbés sont récupérés soit par extraction au moyen de solvants (assez
souvent du sulfure de carbone), soit par désorption thermique par un gaz vecteur (ce qui a
pour avantage de ne pas diluer les analytes).
Cette dernière technique est adaptable à l’analyse par chromatographie en phase gazeuse.
Le piège est soumis, dans un four spécial, à une élévation de température pouvant atteindre
350 ◦ C en quelques secondes. Les composés désorbés sont directement transférés dans l’injecteur du chromatographe. En alternative à ces fours, il existe des tubes d’extraction d’un
diamètre suffisamment petit pour qu’il soit possible de les introduire directement dans un
injecteur modifié.
La récupération des composés est considérée comme satisfaisante lorsqu’elle atteint
60 %, mais elle est souvent presque quantitative.
« Purge and trap » Un même tube d’extraction rempli avec plusieurs couches d’adsorbants permet de retenir une large gamme de composés polaires et apolaires. Chaque couche
protège la suivante plus active. La première couche sert à purger l’échantillon des composés
lourds. Les composés légers et les gaz sont adsorbés par les suivantes. Pour effectuer la récupération (trap), on inverse le circuit du gaz de balayage, si bien que les composés lourds
(de poids moléculaires élevés), retenus au début du tube, s’éliminent en premier (cf. § 21.6).
Des problèmes nouveaux ont fait leur apparition avec la proportion importante des analyses de traces (plus de 50 % des échantillons traités) : adsorption sur les parois des récipients, action du dioxygène de l’air ambiant, évaporation des analytes, etc. On privilégie
par conséquent les méthodes conduisant à un fort enrichissement, en conservant un temps
d’extraction court.
Les mêmes principes sont appliqués pour réaliser des tubes détecteurs qui comportent
en plus des adsorbants un réactif qui provoque un changement de couleur du contenu du
tube. C’est un moyen simple sans extraction de surveillance de contaminants sans analyse.
Les alcootests peuvent être rangés dans cette catégorie. Il existe enfin des badges utilisés en
hygiène industrielle pour les contrôles de pollution sur les lieux de travail ou dans l’environnement . La circulation de l’air à travers le badge se fait, dans ce cas, de manière naturelle
et non forcée. La flexibilité de la méthode est due au grand choix de phases adsorbantes qui
permettent des sélectivités d’extraction. Il peut s’avérer nécessaire de stabiliser certaines
molécules qui pourraient se décomposer au niveau de l’adsorbant, en les transformant sous
forme d’un dérivé spécifique par un réactif mélangé à l’adsorbant.
21.6 ESPACE DE TÊTE (HEADSPACE)
L’espace de tête est un dispositif d’extraction, fonctionnant en tandem avec une installation
de CPG (fig. 21.6), et réservé à l’analyse des composés volatils présents dans une matrice
non chromatographiable. Le principe est illustré par les deux variantes :
Partie 3 • Autres méthodes
La composition des adsorbants est très variable : tamis moléculaire, noir de carbone à
structure graphitique, polymères organiques porteurs de fonctions, un même tube pouvant
contenir une succession de plusieurs adsorbants différents. Une pompe débitmétrique assure
l’aspiration d’un volume gazeux préréglé en fonction de la capacité du piège (débit de 0,1
à 1 L/min).
Les composés adsorbés sont récupérés soit par extraction au moyen de solvants (assez
souvent du sulfure de carbone), soit par désorption thermique par un gaz vecteur (ce qui a
pour avantage de ne pas diluer les analytes).
Cette dernière technique est adaptable à l’analyse par chromatographie en phase gazeuse.
Le piège est soumis, dans un four spécial, à une élévation de température pouvant atteindre
350 ◦ C en quelques secondes. Les composés désorbés sont directement transférés dans l’injecteur du chromatographe. En alternative à ces fours, il existe des tubes d’extraction d’un
diamètre suffisamment petit pour qu’il soit possible de les introduire directement dans un
injecteur modifié.
La récupération des composés est considérée comme satisfaisante lorsqu’elle atteint
60 %, mais elle est souvent presque quantitative.
« Purge and trap » Un même tube d’extraction rempli avec plusieurs couches d’adsorbants permet de retenir une large gamme de composés polaires et apolaires. Chaque couche
protège la suivante plus active. La première couche sert à purger l’échantillon des composés
lourds. Les composés légers et les gaz sont adsorbés par les suivantes. Pour effectuer la récupération (trap), on inverse le circuit du gaz de balayage, si bien que les composés lourds
(de poids moléculaires élevés), retenus au début du tube, s’éliminent en premier (cf. § 21.6).
Des problèmes nouveaux ont fait leur apparition avec la proportion importante des analyses de traces (plus de 50 % des échantillons traités) : adsorption sur les parois des récipients, action du dioxygène de l’air ambiant, évaporation des analytes, etc. On privilégie
par conséquent les méthodes conduisant à un fort enrichissement, en conservant un temps
d’extraction court.
Les mêmes principes sont appliqués pour réaliser des tubes détecteurs qui comportent
en plus des adsorbants un réactif qui provoque un changement de couleur du contenu du
tube. C’est un moyen simple sans extraction de surveillance de contaminants sans analyse.
Les alcootests peuvent être rangés dans cette catégorie. Il existe enfin des badges utilisés en
hygiène industrielle pour les contrôles de pollution sur les lieux de travail ou dans l’environnement . La circulation de l’air à travers le badge se fait, dans ce cas, de manière naturelle
et non forcée. La flexibilité de la méthode est due au grand choix de phases adsorbantes qui
permettent des sélectivités d’extraction. Il peut s’avérer nécessaire de stabiliser certaines
molécules qui pourraient se décomposer au niveau de l’adsorbant, en les transformant sous
forme d’un dérivé spécifique par un réactif mélangé à l’adsorbant.
21.6 ESPACE DE TÊTE (HEADSPACE)
L’espace de tête est un dispositif d’extraction, fonctionnant en tandem avec une installation
de CPG (fig. 21.6), et réservé à l’analyse des composés volatils présents dans une matrice
non chromatographiable. Le principe est illustré par les deux variantes :