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Développement de méthodes alternatives - Coggle Diagram
Développement de méthodes alternatives
Développement récents pour le contrôle de paramètres de qualité des eaux
Contrôle en continu de la qualité d'effluents (domestiques, urbains et industriels)
Estimation de paramètres globaux de
charge organique
DCO (Demande Chimique en Oxygène)
La consommation en dioxygène par les oxydants chimiques forts pour oxyder les substances organiques et minérales de l'eau
DBO5 (Demande Biologique en Oxygène)
La quantité d’oxygène consommée en 5 jours à 20°C par les microorganismes vivants présents dans l’eau
COT (Carbone Organique Total)
La teneur en composé organique, sans aucune indication sur la nature des composés organiques, sans différenciation
COD (Carbone Organique Dissous)
La fraction du carbone organique total capable de traverser un filtre de taille de pore de 0,45 μm
Détermination de composés spécifiques ou groupes de composés
Détergents
Nitrates
Élements métalliques
Contrôle en continu des eaux potables
Détermination de l'aluminium, du fer ferrique
Mesure sur site de l'impact agronomique et environnemental
d'épandages de boue et de compost
sur
les sols
et l
a composition des eaux souterraines
Caractérisation qualitative
Fractions hydrophobes
Fractions hydrophiles
Fractions transphiliques
Caractérisation quantitative de la matière organique extractible à l'eau
COT
Contraintes liées aux développements analytiques pour une analyse sur site :
simplicité, rapidité, coûts d'exploitation et de maintenance réduits et bonne fiabilité de la mesure
Procédures optiques s'imposent
Spectroscopice d'absoption moléculaire UV-Vis
Spectroscopie d'absoption moléculaire UV-Vis avancée
Exploitation spectrale
Exploitation directe
sans traitement de l'échantillon, ni ajout de réactif
Étude de la matière organique (DBO5, DCO, COD, MES,...)
Détermination de certains composés spécifiques absorbants (nitrates, nitrites, détergents type LAS, etc...)
Exploitation indirecte
avec introduction préalable d'un réactif spécifique dans l'échantillon
Pour les éléments ou composés spécifique qui n'absorbent pas seul dans la région UV-Vis du spectre d'absoption
Ex : approche comlpéxométrique pour permettre de révéler les ETM
Traitement spectral
Étude d'une longueur d'onde
Un traitement préalable (extraction ajout de réactifs) de l'échantillon pour :
séparer l'analyte ciblé de sa matrice
faciliter la détermination spectrale à une longueur d'onde bien définie
Étude de 2 longueurs d'onde
Différence d'absorbance de la longueur d'onde minima et maxima
Méthode UV 254 : rélation linéaire entre
la charge en matière organique
d'un échantillon et
l'absorbance à 254 nm
P = a.A 254 + b. A 546 + c
a, b, c = coeff statistique qui dépendent du milieu étudié
A 254 et A 546 = les absorbances mesurées à 254 nm et 546 nm
P = paramètre exprimant la charge organique (ex : DCO, COT...)
A 546 : corriger la présence potentielle de particules en suspension responsable de l'absorbance diffuse de la lumière
Condition : le milieu est
constant
dans sa qualité et ne varie que d'un point de vue
quantitatif
Méthode pseudo dérive
Déterminer la teneur en nitrates -> responsable d'un spectre d'absorbance spécifique sous forme d'une demi-gaussienne dans la région UV du spectre (200 - 245 nm)
Calculer de la pentre entre 215 et 230 nm
Négliger l'absorbance propre à la matrice de l'échantillon (interférences, hors nitrates)
Hypothèse correcte dans le cas de milieu peu chargé
Possibilité d'établir la relation entre la pente et la concentration en nitrates
dA/dλ = = dA(NO3 )/d λ + dA(Interférences)/d λ ≈ dA(NO 3 )/d λ
Et donc, [NO3 ] = f(A 215 - A 230)
Exploitation globale du spectre
Approche multi-longueurs d'onde -> obtenir plus d'informations issues du spectre d'absorption
1er approche
: tous les constituants d'un mélange sont
préalablement connus
et
indépendant
les uns des autre,
sans interaction possible
Restitution de la forme du fond d'absorbance -> élimination du fond d'absorbance -> faciliter l'exploitation du spectre
Adjustement polynomial -> discriminer au moins un composé spécifique au sein de l'échantillon
A(λi) = a1.A1(λi) + a2.A2(λi) + ... + ap.Ap(λi) + F(λi)
F(λi) = a0 + a1.λi + a2.λi^2 + a3.λi^3
Calcul de la concentration du composé spécifique à partir de son
coefficient de contribution (ap)
dans le modèle <- connaître d'abord
l'absorbance Ap(λi)
à
chaque (λi)
à une
concentration choisie initialement
de ce même composé
Méthode limitée à la détermination de coposés clairement identifiés : nitrates, chorome hexavalent ou phénol
2ème approche
:
l'intégration des interférences
->l'estimation de paramètres globaux représentatifs de la matrice organique même de l'échantillon
Exploitation de :
la forme du spectre
l'amplitude de l'absorbance à chaque longueur d'onde
Deconvolution spectrale