illustration - laboratoire PROTEE

Séminaire
du Laboratoire RCMO/LEPI
Vendredi 05 juillet 2002
Etude des Interactions
Matière Organique – Mercure.
Une Nouvelle Approche.
Département Del/PC – Ifremer La Seyne
Laboratoire RCMO – Université de Toulon et du Var
Nathalie Patel - Sorrentino

Spéciation d’un Métal
Importance de la concentration mais aussi de la forme du métal
dans l’environnement.
Pour définir la spéciation d’un métal il faut déterminer la constante
de complexation K et la capacité complexante C L.
Parmi les méthodes non séparatives on peut utiliser :
• Polarographie,
• Spectroscopie de fluorescence,
• Spectrométrie de fluorescence atomique à vapeur froide (CV-AFS).

AGITATEUR MAGNETIQUE
Expérience de Quenching de I f
pH METRE
La solution circule en circuit fermé
entre la cellule et le spectrofluorimètre.
AZOTE POUR LE DEGAZAGE
- + *
Stop
POMPE PERISTALTIQUE
BARREAU AIMANTE
IN OUT
SPECTROFLUORIMETRE
PERKIN ELMER LS50B
Conditions Expérimentales :
Bain thermostaté,
Force ionique fixée,
pH fixé et maintenu
automatiquement par un pH stat,
Agitation et dégazage,
Ajout de mercure Hg 2+ par
un Dosino couplé à un Liquino.

I f
(unité arbitraire)
Expérience de Quenching de I f
660
640
620
600
580
560
540
520
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Temps (minute)
Décroissance de I f due aux ajouts successifs de Hg 2+ .

I f (u.a.)
I = I init +
Détermination de K et C L
[(K.C M + K.C L + 1) – [(K.C M + K.C L + 1)² - 4.K².C M .C L ] 1/2 ] . (I fin –I init )
Représentation de I expérimental et de I théorique
800
750
700
650
600
550
500
0 10 20 30
[Hg] en µmole/L
I expérimental
I théorique
40 50
2.K.C L
Résolution par le solveur Excel
Bias : 8,53 0,72 3,12 7,76 9,82 4,35 1,83 %
C te de Complexation K : 1,74.10 5 L/mole
Log K :
5,24
Capacité Complexante : 37,09 µmole/L
Densité de sites : 2,29 µmole/L/ppm de C
I final : 624 u.a.
1,74.10 5

Répétabilité de l’Expérience
Expériences menées sur un échantillon d’eau naturelle
(T=25°C, pH=5, concentration ionique=0,2 mole/L).
log K 5,24
C L (µmole/L) 37,09
I ML (%) 22,0
Essai 1 Essai 2 Essai 3 Essai 4 Essai 5
5,06
35,21
25,1
5,01
35,24
23,7
C L = (35,45 ± 1,07) µmole/L
5,01
36,39
23,8
4,99
33,30
21,6

Ajouts de Plus Petites Quantités
de Mercure
BUT: Atteindre les sites complexants forts
K élevé i.e. K > 9 (à comparer avec 5-6 actuellement)
C L faible i.e. C L ~ 10nM-1µM (à comparer avec 50µM actuellement)
MOYEN 1 : Spectrofluorimètre HITACHI F4500 plus sensible
Arrivée initialement prévue : fin juin 2002
Arrivée finalement prévue : fin août 2002
MOYEN 2 : CV-AFS
1 ere Approche : mai 2002
2 ème Approche : fin août 2002

Principe des Mesures par CV-AFS

CV-AFS
[Hg] introduit : valeur connue car c’est moi qui l’ai fait !!!!!
[Hg] total : mesure après ajout de BrCl puis de SnCl 2
[Hg] réactif : mesure après ajout de SnCl 2
[Hg] complexé : différence entre [Hg] total et [Hg] réactif

CV-AFS
Si C L > [Hg] total :
Tout le mercure devrait être sous forme de complexes :
d’où [Hg] réactif voisin de 0,
d’où [Hg] complexé ~ [Hg] introduit.

CV-AFS
Si [Hg] totali < C L < [Hg] totali+1 : 2 étapes
Tant que [Hg] total < C L on a [Hg] réactif ~ 0 et [Hg] complexé ~ [Hg] introduit,
Quand [Hg] total > C L on a [Hg] réactif qui augmente
et [Hg] complexé qui reste constant.

CV-AFS
Si C L