Fractionnement d’éléments pour étude dans l’environnement : Dossier complet | Techniques de l’Ingénieur

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Extraction sur phase solide pour échantillonnage de micropolluants

Article de référence | Réf : P3854 v1

Fractionnement d’éléments pour étude dans l’environnement

Auteur(s) : Philippe QUEVAUVILLER

Date de publication : 10 sept. 2007

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RÉSUMÉ

Les analyses chimiques classiques ne permettant pas de répondre à toute la problématique, des techniques de fractionnement ont été élaborées pour l'étude du comportement environnemental. Elles permettent de simuler les conditions gouvernant la mobilité des éléments dans les sédiments et les sols. Après une présentation générale, la détermination de formes chimiques d’éléments est décrite, à l’aide de définitions, de rappels concernant la validation des méthodes et de procédures de fractionnement chimique. Un exemple de schéma d’extraction ainsi qu’une explication de leur utilisation vient compléter cet article. L'importance évidente de la comparabilité des données soulève cependant quelques questions.

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ABSTRACT

As traditional chemical analysis does not solve all issues, fractionation techniques have been developed for the study of environmental behavior. They allow for simulating the conditions governing the mobility of elements in sediments and soils. After a general presentation, the determination of chemical elements is described by means of definitions, reminders concerning the validation of methods and chemical fractionation procedures. An example of extraction chart as well as an explanation of their use complete this article. However, the obvious importance of the comparability of data raises certain questions.

Auteur(s)

Philippe QUEVAUVILLER : Cadre à la Commission européenne - Professeur à l’Université Libre de Bruxelles (VUB)

INTRODUCTION

Ce dossier est dédié à la mémoire d’Allan M. Ure (1924-2005) qui a été un des pionniers du développement et de l’harmonisation des protocoles d’extraction pour l’analyse de sols et sédiments.

La mobilité et la biodisponibilité des éléments dans l’environnement est gouvernée par des paramètres physico-chimiques tels que le pH, la concentration en carbone organique dissous, le potentiel redox, la taille et la charge ionique des particules, etc. L’étude du comportement environnemental des éléments est difficile, voire impossible, à aborder par le biais d’analyses chimiques classiques, et des techniques de fractionnement simulant les conditions gouvernant la mobilité des éléments dans les sédiments et les sols ont été ainsi développées dès le début des années 1980. Dans la même optique, des essais de lixiviation ont été élaborés pour évaluer la mobilité de polluants inorganiques dans diverses situations, par exemple pour l’analyse de déchets, de matériaux de construction, de matières plastiques, etc.

Ce dossier présente diverses approches de fractionnement et leurs applications, et discute de la problématique de leur utilisation.

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - URE (A.M.), DAVIDSON (C.M.), éditeurs - Chemical speciation in the environment. - Blackwell Science, ISBN 0-632-05848-X, 452 pages (2002).
(2) - TEMPLETON (D.M.) et coll - Guidelines for terms related to chemical speciation and fractionation of elements. - Definitions, structural aspects and methodological approaches. Pure Appl. Chem., 72, 1453 (2000).
(3) - VAN DER SLOOT (H.), HEASMAN (L.), QUEVAUVILLER (Ph.), éditeurs - Harmonization of leaching/extraction tests. - Elsevier Science, ISBN 0-444-82808-7, 281 pages (1997).
(4) - POHL (P.) - Application of ion-exchange resins to the fractionation of metals in water. - Trends Anal. Chem., 25(1), 31 (2005).
(5) - QUEVAUVILLER (Ph.), éditeur - Methodologies for soil and sediment fractionation studies. - The Royal Society of Chemistry, ISBN 0-85404-453-1, 180 pages (2002).
(6) - TESSIER (A.), CAMPBELL (P.G.C.),...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

ANNEXES

1 Annexe 1 Procédure d’extraction séquentielle (schéma BCR) pour le fractionnement des métaux dans les sédiments et sols
2 Annexe 2 Procédures d’extraction unique pour le fractionnement des métaux dans les sols
3 Annexe 3 Protocole SMT pour le fractionnement des formes de phosphore dans les sédiments d’eau douce
1. 3.1 1. Réactifs et appareils
2. 3.2 2. Procédure d’extraction séquentielle « protocole SMT »
4 Normalisation
1. 4.1 Association française de normalisation AFNOR

1 Annexe 1 Procédure d’extraction séquentielle (schéma BCR) pour le fractionnement des métaux dans les sédiments et sols

HAUT DE PAGE

1.1 1. Appareils et réactifs

...

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - PRÉSENTATION GÉNÉRALE

2 - DÉTERMINATION DE FORMES CHIMIQUES D’ÉLÉMENTS

2.1 - Définitions
2.2 - Rappels concernant la validation des méthodes
2.3 - Procédures de fractionnement chimique

3 - EXEMPLE DE SCHÉMAS D’EXTRACTION ET LEUR UTILISATION

3.1 - Analyses des sédiments par extraction séquentielle
3.2 - Analyses des sols par extraction unique
3.3 - Essais de lixiviation

4 - COMPARABILITÉ DES DONNÉES

4.1 - Principales critiques des protocoles d’extraction
4.2 - Quelques remarques sur la normalisation
4.3 - Exemple d’études pour l’harmonisation de procédures de fractionnement

$Valeurs certifiées des teneurs extractibles par le schéma d’extraction séquentielle à trois étapes du BCR (moyennes des moyennes des laboratoires en mg/kg et écart type) pour deux matériaux de référence, CRM 601 et BCR-701 L’absence de valeurs dans le tableau s’explique par la dispersion trop importante des résultats, ne permettant pas leur certification sur des bases statistiques. Les valeurs du CRM 601 correspondant au schéma BCR-2000 sont indicatives (non certifiées) ; la comparaison de la somme des fractions avec la valeur obtenue par une analyse basée sur une digestion par l’eau régale indique une excellente concordance des résultats.$
4.4 - Réseau pour l’harmonisation de schémas de fractionnement et lixiviation

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