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1. SYNTHESE
2.1. Rappel du projet S3
2.1.1. Description de l’appareillage
Durant toute la série de TP, nous avons utilisé le spectromètre 3100-3300 de Perkin-Elmer. Ce spectromètre est composé d’une source de lumière, d’un bruleur, d’un monochromateur et d’un détecteur.
La source de lumière utilisée est une lampe à cathode creuse. Elle est constituée d’une anode, d’une cathode faite de l’élément à analyser et d’une enceinte remplie d’argon ou de néon à basse pression. Cette lampe va permettre, à l’aide d’une tension électrique appliquée entre l’anode et la cathode, d’ioniser et d’accélérer des atomes du gaz neutre de remplissage. Ils vont ensuite arracher des atomes métalliques de la cathode qui vont être excités par les chocs avec les ions Ar et Ne. Lorsque ces atomes métalliques retournent à leur état fondamental, ils émettent une lumière caractéristique.
Le bruleur est alimenté par un mélange gazeux combustible/comburant qui va permettre de produire une flamme de 2600K (pour le dosage du calcium). La solution à analyser est ensuite aspirée puis nébulisée dans ce mélange gazeux. Les éléments présents vont donc se retrouver à l’état atomique dans la flamme traversée par le faisceau lumineux.
Le monochromateur permet de sélectionner une bande étroite de longueur d’onde au centre de laquelle se trouve la raie d’absorption que l’on souhaite analyser. Il est constitué d’un réseau et de miroirs. Le faisceau issu de la flamme est collimatée puis réfléchi par les miroirs sur le réseau. Il va donc y avoir dispersion des longueurs d’onde. Une fente de sortie va sélectionner le rayonnement compris dans la bande étroite choisie.
Le détecteur est composé d’une photocathode et de dynodes portées à des potentiels électriques négatifs. La photocathode va permettre d’émettre des électrons à l’aide des photons issus du monochromateur. Un champ électrique, créé par la différence de potentiel, va accélérer ces photoélectrons vers une première dynode. Ils vont alors arracher des électrons à cette dernière, qui seront à leur tour accélérés vers une seconde dynode. Cette opération est répétée plusieurs fois afin de délivrer une tension proportionnelle au nombre de photons incidents.
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2.1.2. Les interférences
Lorsqu’on dose un élément par absorption atomique, certaines interférences peuvent se révéler et modifier les valeurs d’absorbance d’une solution. Il existe six sortes d’interférences :
· Les interférences chimiques
· Les interférences ioniques
· Les interférences matricielles
· Les interférences d’émission
· Les interférences spectrales
· Les bruits de fond
Les quatre plus importantes sont les interférences chimiques, ioniques, matricielles et spectrales.
Dans le cas d’un dosage du calcium dans une solution inconnue, les interférences chimiques peuvent apparaitre. Par exemple, lorsqu’on veut doser du calcium en présence de phosphate ou de sulfate les interférences chimiques sont prépondérantes. Les ions phosphates ou sulfates vont réagir avec les ions calcium et ainsi fausser la valeur de l’absorbance de la solution. Pour éviter ce type d’interférences, on peut ajouter du chlorure de strontium (SrCl2) ou de lanthane (LaCl3). Le strontium et le lanthane vont réagir avec les anions et donc empêcher la formation de phosphate ou de sulfate de calcium.
Les interférences ioniques apparaissent lorsque la température de la flamme est trop importante. Cette température élevée provoque une différence d’ionisation dans la flamme d’un élément en présence d’un autre. La pression électronique totale (e-) augmente donc dans la flamme et la réaction va être déplacée dans le sens inverse. Ceci va alors induire une augmentation d’atome absorbant et par conséquent, engendrer des erreurs sur les mesures d’absorption atomique.
Les interférences matricielles se produisent lorsque les caractéristiques physiques de l’échantillon et de l’étalon sont trop différentes. Cela peut arriver lorsque l’écart de température entre ces deux dernier est trop important ou lorsque l’échantillon a une trop grande concentration en acide ou encore lorsque différents solvants sont utilisés pour préparer ces deux solutions. Pour minimiser ces interférences, il faut bien préparer les solutions et vérifier leur température.
Les interférences spectrales sont observées lorsque plusieurs éléments sont présents dans un échantillon. Comme tous les éléments émettent des raies caractéristiques, il se peut qu’il y ait superposition de deux radiations : celle choisie pour l’analyse et celle d’un autre élément. Dans ce cas, les valeurs des absorbances mesurées sont erronées. Pour minimiser ces interférences, on peut modifier la température de la flamme ou encore changer de mélange gazeux combustible/comburant afin de dissocier les deux raies.
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Mise en évidence des interférences lors du dosage du calcium par absorption atomique
Compte-rendu du Projet S4
CONSTANCIAS Audrey, GARÇON Fanny, VANHOOREN Jérôme
1. INTRODUCTION
La spectrométrie d’absorption est une méthode d’analyse quantitative qui permet de connaitre la concentration de plus de soixante éléments. Lors de l’absorption atomique, différents paramètres nécessitent un réglage optimal afin d’avoir la meilleure sensibilité. Le but de ce projet est de créer une partie de TP afin de mettre en évidence les interférences lors du dosage du calcium.
Tout d’abord nous reviendrons sur les points importants du projet S3, puis nous développerons l’optimisation des paramètres. Enfin nous présenterons la partie du TP sur l’absorption atomique que nous avons créée.
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