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RÉSUMÉ
Que ce soit dans le domaine de l'environnement, de la santé ou encore de l'électronique, de nombreuses activités font appel à l'analyse d'éléments traces à des fins de diagnostic, d'amélioration de la qualité ou encore d'accroissement des connaissances. L'obtention de résultats fiables est conditionnée par le choix de l'instrument de mesure mais aussi par toutes les étapes en amont telles que l'échantillonnage, la mise en solution, ou la concentration. A cela s'ajoutent des exigences en termes de coût, de rapidité et d'impact écologique qui ne cessent de croître.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Agnès HAGÈGE : Chargée de Recherche au Laboratoire de Chimie Analytique et Minérale, UMR 7512 du CNRS
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Alain LAMOTTE : Directeur du Laboratoire de Police Scientifique de Lyon
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Maurice LEROY : Directeur de l’UMR 7512 du CNRS
INTRODUCTION
L’analyse d’éléments à l’état de traces concerne des secteurs d’activité aussi variés que les technologies de pointe (alliages, semi-conducteurs, nucléaire...), les domaines de la santé (produits de consommation alimentaire, fluides biologiques, atmosphères de travail...), de l’environnement (air, eaux, sols, sédiments...) ou de la géochimie (roches, sédiments...). La demande la plus communément formulée consiste en la détermination de la teneur globale en un ou plusieurs éléments dans des matrices de toutes natures et de toutes origines. Cependant, dans de nombreux cas, cette information s’avère insuffisante et on assiste à l’émergence d’un nouveau type de demandes concernant également la forme chimique sous laquelle se présente l’élément.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1984 par Alain LAMOTTE
- Version archivée 3 de juin 2013 par Agnès HAGÈGE, Anne BOOS
- Version courante de déc. 2021 par Linda AYOUNI-DEROUICHE, Frédérique BESSUEILLE-BARBIER, Nicole GILON, Agnès HAGÈGE
DOI (Digital Object Identifier)
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1. Approche générale de l’analyse de traces
1.1 Intérêts, enjeux et difficultés
L’analyse de traces est essentielle dans de nombreux secteurs. En effet, la concentration de certains éléments peut conférer à ceux-ci un caractère tour à tour toxique ou essentiel pour l’homme et, de ce fait, sa détermination revêt un aspect primordial dans des secteurs tels que celui de la médecine, de l’agroalimentaire, du traitement des eaux... On peut également citer le domaine de l’électronique où de très faibles quantités d’impuretés peuvent altérer de manière considérable les propriétés des semi-conducteurs.
Une trace est un élément présent à faible concentration dans un matériau appelé matrice. Il n’existe aucune règle définissant une concentration seuil à partir de laquelle l’appellation trace doit être utilisée. La notion de trace n’aura pas la même signification suivant que l’on s’adresse à un géologue, un biologiste, un métallurgiste... Dans la pratique, l’analyste quant à lui parlera de trace lorsque l’élément à doser sera présent dans la matrice à des concentrations variant de quelques centaines de mg/kg à quelques µg/kg et d’ultratrace pour des concentrations plus faibles atteignant le ng/kg voire même des valeurs inférieures.
Aux systèmes d’unités conventionnels, la plupart des analystes substituent un autre système d’unités qu’il semble utile de mentionner dans le but de faciliter le dialogue. Les correspondances sont indiquées dans le tableau 1.
En analyse de traces, le degré de difficulté varie bien souvent en fonction de la concentration de l’élément à doser. Ainsi, afin d’illustrer ce concept, on peut classer par ordre de difficulté croissante les tâches suivantes :
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analyse rapide dans le cas d’une intoxication aiguë ;
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mise en évidence des différences entre zones polluées et non polluées (de l’ordre de la p.p.m.) ;
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détermination de la concentration en métaux chez des personnes exposées (quelques p.p.b.) ;
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détermination de la teneur moyenne dans les fluides biologiques, les eaux de pluie, les nappes phréatiques (de l’ordre de la p.p.b. à quelques p.p.t.).
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