Principe de la spectrométrie d'émission atomique couplée à un plasma inductif

Résumé du document

Cette technique d'analyse repose sur le principe de l'émission atomique.

Un atome possède un certain nombre de niveaux d'énergie. Quand on l'excite, un ou plusieurs électrons quittent leur orbitale d'état fondamental pour migrer sur une orbitale plus éloignée du noyau et ayant un niveau d'énergie plus important. Cependant, l'atome est moins stable dans son état excité, il tend donc à revenir à un état d'équilibre plus stable en libérant de l'énergie sous forme de rayonnements électromagnétiques : les photons (...)

Extraits

[...] Nébuliseur et chambre de nébulisation Le système de nébulisation est composé de : - un nébuliseur pour créer l'aérosol - une chambre de nébulisation où les gouttes sont triées en fonction de leur taille Cf. figure 5 : un nébuliseur type Meinhart. Figure 5 : un nébuliseur type Meinhart La solution arrive dans le nébuliseur alimenté en argon. Celui-ci la réduit en aérosol sous forme de très fines gouttelettes. L'aérosol traverse ensuite la chambre de nébulisation où les grosses gouttes sont éliminées par gravité et envoyées dans un flacon de récupération. [...]

[...] J'ai commencé à essayer de dissoudre ces dalles, par tous les acides étant à notre disposition, et ce dans des matras sur plaque chauffante. Rien ne fonctionnait, les dalles restaient soit inattaquées soit en précipités, je n'avais jamais quelque chose de parfaitement dissous. Une des deux plaques présentait cependant une meilleure dissolution avec le HNO3, et l'autre avec le H2SO4. J'ai donc décidé de chauffer encore plus les dalles avec leur acide respectif, et ce en les passant au four à micro onde. [...]

[...] Relation intensité-concentration Le principe de base de la spectrométrie d'émission repose sur la proportionnalité entre l'intensité de la raie d'émission de l'élément à une longueur d'onde λ donnée et sa concentration dans la solution. Le nombre de photons émis (intensité de la raie) dépend du nombre d'atomes présents dans la solution à analyser, donc on peut calculer la concentration des divers éléments. Une courbe d'étalonnage I = f (concentration) est réalisée à partir de solutions certifiées. Cf. figure 3 : I = f(concentration) pour une raie donnée. [...]

[...] Cet étalon est réalisé avec la même matrice que les préparations des échantillons du four. Un second étalon est réalisé afin de vérifier l'étalon utilisé. En effet si mon premier étalon est mauvais, tous mes résultats de l'analyse le seront également. Il me faut vérifier mon étalonnage par le passage d'un second étalon, ici 2 ppm, qui doit en toute logique donner 2 ppm de résultat par l'appareil. Si ce n'est pas le cas, soit mon premier étalon est mauvais, soit c'est le second. [...]

[...] La relation entre la quantité d'énergie E et la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique émis ou absorbé peut s'exprimer à partir de l'équation de Planck : Avec : E : différence d'énergie entre deux niveaux h : Constante de Planck = 6,626068 10-34 m2.kg.s-1 c : Célérité de la lumière = m.s ( : Longueur d'onde en mètres Cette équation montre que l'énergie et la longueur d'onde sont inversement proportionnelles. Plus la différence entre deux niveaux d'énergie est importante, plus la longueur d'onde absorbée ou émise sera faible lors de la transition entre ces deux niveaux. Un élément donné a plusieurs transitions électroniques possibles donc plusieurs raies d'émission de longueurs d'onde et d'intensités différentes. Chaque élément possède sa propre série de niveaux énergétiques donc un spectre unique de longueurs d'onde émises. Le plasma Les phénomènes d'émission atomique dans la technique d'analyse ICP ont lieu dans le plasma. [...]