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Spectrométrie (HU)

De Wikigeotech

Traduction anglaise : Spectrometry

Dernière mise à jour : 20/4/2020

Méthode analytique qui consiste à mesurer l'absorbance d'une substance chimique donnée, généralement en solution.


Sommaire

Principe de la spectrométrie

Le principe du dosage spectrométrique d'une substance consiste à utiliser la relation existant entre l'absorbance de la solution et la concentration de la substance étudiée.

Loi de Beer-Lambert

On définit l'absorbance $ A_λ $ d'une solution pour la longueur d'onde $ λ $ par la relation (1) :


$ A_λ = log(\frac{I_0}{I}) \quad (1) $

Avec :

  • $ I_0 $ : intensité du faisceau incident pour la longueur d'onde λ ;
  • $ I $ : intensité transmise pour la longueur d'onde λ.

La loi de Beer-Lambert permet de relier cette absorbance à la concentration par la relation (2) :


$ A = ε.l.C \quad (2) $

Avec :

  • $ ε_λ $ : coefficient d'extinction molaire pour la longueur d'onde λ (litres/mole/m) ;
  • $ l $ : longueur traversée par le faisceau incident (m) ;
  • $ C $ : concentration de la solution (moles/Litre).

Schéma de principe d'un spectromètre


La loi de Beer-Lambert reste linéaire pour des concentrations $ C $ peu élevées, et la lecture de l'intensité transmise $ I $ donne directement la concentration C après étalonnage de l'appareil.

Mise en œuvre de la spectrométrie dans le domaine de l'hydrologie et de l'assainissement

La spectrométrie permet de déterminer les concentrations dans les eaux de diverses substances en choisissant les longueurs d'onde correspondant à des capacités d'extinction spécifiques à ces substances. Cette technique peut se mettre en œuvre de différentes manières. Il est possible d'utiliser des sources monochromatique (une seule longueur d'onde) ou polychromatiques et ceci aussi bien dans le domaine visible (colorimétrie) que dans l'infrarouge ou l'ultraviolet. Il est possible d'analyser l'absorbance globale du faisceau ou de déterminer des spectres d'absorbance en fonction de la longueur d'onde.

Cette méthode est très fréquemment utilisée pour déterminer les concentrations de certains polluants dans les eaux, par exemple les nitrates (norme AFNOR NF T 90-012) et les orthophosphates (norme AFNOR NF T 90-023), les hydrocarbures (norme AFNOR NF-T 90.203), etc.

Elle est le plus souvent utilisée en laboratoire mais des appareils robustes sont également utilisés in situ pour mesurer en continu certaines substances, par exemple les MES ou la DCO (De Bénédittis et Bertrand-Krajewski, 2004).


Bibliographie : De Bénédittis, J. et Bertrand-Krajewski J.-L. (2004) : Mesure de la concentration en polluants dans les eaux usées par spectrométrie UV-visible ; La Houille Blanche, N°4 (Juillet-Août 2006), pp. 136-142

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