Altérations de la diffusion et de la fixation des métaux/métalloïdes au sein d'un échantillonneur passif de type DGT, mécanismes et impacts sur les performances de quantification

Discipline

Chimie

Classification

Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres

Echantillonnage passif, Effet Donnan, Silice fonctionnalisée par 3- mercaptopropyl, Quantification, DGT

Mots-clés

Eau -- Échantillonnage

La technique d’échantillonnage passif de type DGT (Diffusive Gradients in Thin film) a été développée depuis plus de 20 ans et semble être une méthode fiable pour quantifier les métaux/métalloïdes afin d’effectuer le suivi de la qualité des eaux. Afin d’étendre les possibilités d’échantillonnage, la configuration de la technique DGT a subi de nombreuses modifications. Les principales modifications ont concerné la nature des composants de l’outil DGT (phase fixante et gel diffusif), les conditions (pH, force ionique…) du milieu d’exposition et les éléments échantillonnés. L’objectif principal de cette thèse est d’évaluer l’impact del’extension du domaine d’application de dispositifs DGT sur leurs performances de quantification dans deux cas particuliers. Le premier correspond à l’échantillonnage sélectif du SeIV avec un échantillonneur DGT composé d’une phase qui a déjà été validée précédemment l’AsIII et le SbIII. Bien que cet échantillonneur soit sélectif pour le SeIV, le domaine de fiabilité de cet outil s’est révélé très restreint (pH ≤ 5 ; quantité accumulée ≤ 5 μg Se). La déficience de l’outil provient d’une réduction du SeIV après sa fixation dans le dispositif, entrainant sa libération du dispositif. Le deuxième cas étudié porte sur une extension des déploiements auxmilieux présentant des faibles forces ioniques (≤ 10-3 mol.L-1) pour deux natures de gels diffusifs. La faible fiabilité des quantifications dans ces milieux, déjà identifiée dans la littérature pour des cations divalents, a pu être mise en évidence pour des anions et des cations trivalents. Il a par ailleurs pu être démontré expérimentalement qu’une interaction entre les analytes et les gels diffusifs en est responsable, par le biais d’un effet Donnan. Ces deux exemples montrent que, des extensions du domaine d’application des DGT soit envisageables, mais la fiabilité de la quantification doit toujours être vérifiée pour ces nouvellesconditions. Dans les deux cas étudiés, les manques de fiabilité observés ont été expliqués par un non-respect des hypothèses fondamentales du fonctionnement de l’outil DGT.