Identifier et mesurer

L’analyse d’une matrice, généralement constituée d’un mélange complexe de substances, passe par la détection, l’identification et la mesure des molécules d’intérêt. Chacune de ces étapes rencontre des défis techniques, liés d’une part à la faible, voire très faible, concentration de produits recherchés, et d’autre part à la complexité du mélange, qui rend le tri difficile.

La chromatographie est une technique largement utilisée dans différents domaines : vérification de la qualité d’un produit, contrôles de matrices environnementales, tests cliniques, investigations de police scientifique, contrôle d’analyses antidopage… Des progrès importants ont été réalisés ces vingt dernières années, grâce au couplage entre la chromatographie et la spectrométrie de masse, ou la résonance magnétique nucléaire, permettant ainsi l’identification de molécules à l’état de traces, au sein d’une multitude. Par ailleurs, la rapidité est devenue une nouvelle priorité à prendre en compte dans la réalisation des analyses.

Aujourd’hui, des domaines très variés font l’objet de procédures analytiques : les mécanismes réactionnels, les processus de fabrication, l’étude de la provenance d’un matériau, de son vieillissement ou des conditions de son altération, l’examen des œuvres d’art, la prévision du futur du climat planétaire…

Construire un colorimètre et évaluer des méthodes de dosage par étalonnage

Les méthodes de dosages par titrage sont de plus en plus remplacées par des méthodes de dosage dites par étalonnage.

Le microcontrôleur « Arduino » est relié à des diodes électroluminescentes (LED). Des kits commerciaux proposent souvent 4 LED de couleurs différentes (bleu, vert, jaune et rouge). Une simple intercalation d’un récipient contenant une solution colorée permet l’extinction de diodes à mettre en relation avec l’observation de la couleur fournie par l’œil de l’observateur (couleur complémentaire). Comme ce microcontrôleur permet de mesurer une tension entre 0 et 5 V en un point d’un circuit électrique avec un convertisseur alors il peut détecter un signal lumineux arrivant sur un capteur tel qu’une photodiode. L’auteur aborde de manière très claire la discussion des mesures de l’absorbance Io traditionnellement appelée « mesure du zéro » qui dépend de la géométrie de la cuve, de son épaisseur et de la solution qui doit « tout contenir sauf le colorant » ! Plusieurs solutions d’étalonnage sont préparées et une relation affine modélise l’absorbance en fonction de la concentration la solution, mais là aussi une discussion très intéressante a lieu sur la détermination de l’incertitude sur la concentration retrouvée par la méthode d’étalonnage : un guide EURACHEM indiqué dans la bibliographie en version traduite en français en 2016 pourra être consulté avec profit. En savoir plus