Analyses multi-élémentaires par ICP

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ICP-AES radial ICAP 6500 (Thermo Scientific©)

Cette section analytique est spécialisée dans la détermination multi-élémentaire (qualitative et quantitative) des échantillons naturels (eaux, sols, minéraux, végétaux) ou des échantillons issus d’expérimentation. Une fois déterminées, ces compositions chimiques élémentaires permettent la compréhension des processus physico-chimiques inhérents aux problématiques auxquelles s’intéresse le Laboratoire. Elles sont notamment indispensables à l'étude de l'érosion, de l'altération des sols, à l'identification des mécanismes de transfert et leur bilan dans les interactions eau-sol-plantes, au traçage de l’origine de polluants minéraux et de leur migration dans l’environnement.

Préparation des échantillons

Les techniques d’ICP-AES et ICP-MS se pratiquent sur des échantillons à l’état liquide. Par conséquent, pour de nombreuses applications, une préparation de l'échantillon est nécessaire, notamment quand ce dernier est solide. Cette mise en solution peut se faire:

  • Par minéralisation par voie acide: Utilisation d'acides purs ou en mélanges à chaud. Pour les matrices organiques, l'attaque se fait par HNO3 en présence d'H2O2. Pour les matrices inorganiques, le mélange des acides HNO3, HCl, HF est utilisé. (Plus de détails pour cette minéralisation faite en salle blanche)
  • Par minéralisation par fusion alcaline: Cette méthode est utilisée pour des échantillons de roches, sols et autres échantillons riches en silicates. Elle consiste à mélanger l’échantillon broyé à un fondant alcalin (par exemple du LiBO4), à fondre l’ensemble à une température supérieure à 1000°C pour former une perle de borate qui est facilement dissoute dans du HNO3 dilué. Dans le cas particulier des analyses de B ou de Li, les fondants utilisés sont K2CO3 ou KOH. 

 

Après préparation des échantillons, de multiples applications peuvent être envisagées :

  • les analyses multi-élémentaires classiques de roches ou de sols
  • les analyses de végétaux
  • les suivis de polluant minéraux dans les eaux, les sols, les plantes
  • les suivis de métaux dans des processus biochimiques (Si, Zn, Ir, Ru)

Instruments analytiques et équipements associés

ICP/MS ICAP RQ (Thermo Scientifique ©)
  • ICP-AES ICAP 6500 (Thermo Scientific©) qui permet de mesurer les concentrations des éléments chimiques majeurs et traces dans des solutions dont les valeurs sont comprises entre quelques centaines de mg/L et quelques µg/L
  • ICP-MS ICAP RQ (Thermo Scientific©) qui permet de mesurer les concentrations des éléments chimiques traces et ultra-traces dans des solutions dont les valeurs sont comprises entre quelques dizaines de µg/L et quelques ng/L
  • Micro ondes (Anton Paar©) pour l'attaque acide des végéteaux
  • Laboratoire de chimie pour mises en solution des échantillons solides (sols, minéraux, végétaux)
  • Salle blanche pour les préparations d'échantillons géochimiques pour analyses d’ultra-traces

Savoir Faire et Compétences

  • Dosages chimiques quantitatifs de plus de 70 éléments majeurs, traces et ultra-traces. Les éléments concernés sont l'essentiel de la classification périodique hormis les éléments constitutifs de l’eau et de l’air, les gaz rares et la plupart des halogènes.
  • Matériaux analysables : tous les types de roches, sols, minerais, eaux, solutions d’attaque d’échantillons géologiques
  • Précisions et justesses : de 1 à 5 %, selon les éléments, la matrice et la technique utilisée
  • Qualité des résultats vérifiée semestriellement, au moyen de tests comparatifs internationaux, pour les roches et les sols
  • Soutien analytique de l’Observatoire d’Hydro-Géochimie de l’Environnement (OHGE)