Manuscrit - laboratoire PROTEE - Université du Sud - Toulon - Var

IC2. Choix de la technique d’analyse électrochimique
Parmi les techniques électrochimiques permettant une mesure directe de la concentration (de
l’activité) des ions libres présents en solution, on peut trouver l’électrode ionique spécifique
(ISE). Cette technique directement utilisable in situ est donc attractive pour l’étude de la
spéciation métallique en milieu aqueux.
Cependant, différents problèmes peuvent affecter significativement la réponse de l’électrode,
comme notamment les problèmes d’interférences avec les chlorures en milieu marin, dus au
manque de sélectivité de ce type d’électrode (Technical Specifications for the Cupric Ion-
Selective Electrode, ELIT 8227).
Beaucoup de techniques électrochimiques s’appuient sur des techniques voltampérométriques
dont la base est la polarographie, découverte en 1922 par le professeur Jaroslav Heyrovsky,
récompensé pour cela par le prix Nobel de chimie en 1959 (Sawyer D. T. et al., 1995).
La polarographie, au sens général du terme, est une technique électrochimique non séparative,
i.e. qui peut s’appliquer directement à un échantillon naturel. Cette technique permet donc
d’éviter les modifications de l’échantillon, comme celles entraînées par les techniques dites
séparatives, où une étape d’extraction du métal ou de la MOND est nécessaire.
Le Tableau I-2 (Buffle J. et Tercier-Waeber M.-L., 2005) répertorie différentes techniques
d’analyses voltamétriques ainsi que les gammes de concentration de métaux mesurables. On
peut constater que, par exemple, la voltamétrie cyclique n’est pas adaptée au type d’analyses
que nous souhaitons réaliser car elle a une sensibilité insuffisante pour des analyses
environnementales (10 -2 à 10 -6 mol.L -1 ) qui nécessitent de mesurer des concentrations en
métaux de l’ordre du nano-molaire.
Les méthodes de réduction directe comme la DPV (Differential Pulse Voltammetry) ou la
SWV (Square Wave Voltammetry) montrent elles aussi des sensibilités insuffisantes pour ce
type d’analyses. Il est donc nécessaire d’utiliser une technique avec une étape de préconcentration,
c'est-à-dire une étape permettant de concentrer le métal à analyser sur
l’électrode de travail.
La DPASV (Differential Pulse Anodic Stripping Voltammetry), grâce à l’utilisation de
potentiels surimposés, permet de mesurer principalement le courant faradique produit par la
réaction d’oxydoréduction du métal considéré sur l’électrode de travail (le courant capacitif
généré étant lui négligeable devant le courant faradique), et par conséquent de mesurer aussi
la concentration du métal en solution qui est proportionnelle au courant faradique..
Comparé à l’ISE (Rozan T.F., et al., 1999), en plus de l’absence d’interférences liées aux
chlorures, la DPASV possède aussi une meilleure sensibilité permettant de mesurer des
concentrations inférieures au nano-molaire, comme celles rencontrées dans les analyses
environnementales que nous désirons effectuer, notamment en milieu marin.
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