Analyse d’échantillons de sol et géochimiques avec un système d’introduction des échantillons inerte

échantillon géochimique

L’analyse élémentaire des sols et des échantillons géochimiques permet aux chercheurs d’évaluer les niveaux en nutriments essentiels, de quantifier les métaux lourds et toxiques ou de déterminer l’âge de l’échantillon en suivant les indicateurs d’altération. Les laboratoires analysant les échantillons de roche et de sol utilisent l’acide fluorhydrique (HF) au cours de la préparation d’échantillons pour garantir une dissolution complète. Pour prévenir la dégradation du système d’introduction des échantillons en verre ou quartz, il faut neutraliser l’HF résiduel avant l’analyse. Cependant, la neutralisation de l’HF est une étape pré-analytique longue, qui réduit l’efficacité et la productivité du processus d’analyse et qui peut contaminer l’échantillon. L’analyse des sols digérés par HF demande donc le recours à un système d’introduction des échantillons inerte pour éviter l’étape de neutralisation pré-analytique.

Caractérisation de la composition élémentaire des échantillons de sol et géochimiques

Les échantillons de sol et géochimiques contiennent une grande diversité d’éléments dans des concentrations variées. L’accent a donc été mis sur le développement de méthodes de détermination rapides et précises de ces éléments. L’analyse des sols digérés par HF est essentielle à de nombreuses applications. Par exemple, le plomb et le cadmium sont connus pour leurs effets indésirables sur la santé et l’environnement. Le phosphore, le cuivre, le fer et le magnésium sont des micronutriments et des macronutriments importants pour les plantes. Ces éléments présentent donc un intérêt pour les sciences agronomiques, la sélection des cultures et les études de réhabilitation des sols.

Suppression de la phase de neutralisation des échantillons digérés par HF

L’acide fluorhydrique est couramment utilisé au cours de la préparation d’échantillons pour assurer la dissolution des échantillons, en particulier ceux pouvant contenir des composants à base de silicate. Cependant, les systèmes d’introduction des échantillons standard en verre ne conviennent pas pour l’introduction des produits de digestion HF sauf si les échantillons sont neutralisés avant l’analyse. En effet, les HF libres attaquent et dégradent les pièces en verre et en quartz.

Le spectromètre d’émission atomique par plasma micro-ondes (MP-AES) 4200 Agilent est un système puissant qui permet d’analyser des échantillons dont tous les éléments solides ont été dissous sans compromettre les limites de détection. De plus, le processus de préparation des échantillons a été simplifié permettant aux laboratoires de réaliser un gain de temps et d’argent précieux. La nouvelle torche inerte MP-AES est dotée d’un injecteur en alumine qui, lorsqu’il est utilisé avec une chambre de nébulisation à double passage et un nébuliseur inertes tel que le nébuliseur OneNeb Agilent, offre un système d’introduction des échantillons complètement inerte parfait pour l’analyse directe des sols digérés par HF et des échantillons géochimiques difficiles. La torche inerte pour le MP-AES 4200 permet l’analyse directe des produits de digestion HF sans neutralisation préalable.

Utilisation du MP-AES pour déterminer les SRM (Standard Reference Materials ) des sols digérés par HF

Dans une étude, trois SRM de sols du NIST (National Institute of Standard and Technology) ont été analysés à l’aide du MP-AES 4200 et d’un système d’introduction des échantillons inerte comprenant une chambre de nébulisation à double passage, la torche MP-AES et le nébuliseur OneNeb Agilent inertes. Les SRM de sols ont été digérés par digestion à micro-ondes avec un mélange acide HF/eau régale. Les échantillons digérés ont été analysés pour déterminer la présence de cuivre, fer, manganèse, phosphore, plomb et titane. Les rendements des éléments déterminés dans les SRM étaient tous de 100 ± 10 %, ce qui met en évidence l’adéquation de cette méthode pour les différentes matrices de sol couvertes par l’étude.

L’acide fluorhydrique est nécessaire au processus de digestion pour permettre la dissolution complète du titane des échantillons de sol. Pour démontrer l’efficacité de l’HF à assurer une digestion complète, des échantillons ont été digérés en utilisant seulement du HCl/HNO3 puis analysés. Les rendements du titane ont été comparés à ceux obtenus à partir de produits de la digestion eau régale/HF issus d’une seule digestion préparée en trois exemplaires en même temps. Comme prévu, les rendements étaient typiquement <40 % lorsque la digestion ne s’était faite qu’avec de l’eau régale, confirmant ainsi que l’HF est essentiel à une dissolution complète.

Les résultats de l’analyse des SRM de sols démontrent que le système MP-AES Agilent 4200 est un excellent instrument pour l’analyse des sols digérés par HF et des échantillons géochimiques difficiles. Les éléments sont déterminés sur une vaste plage de concentration, des niveaux de la ppm à des % dans le même échantillon, en une seule mesure et avec des rendements excellents, mettant ainsi en évidence sa vaste gamme dynamique. Téléchargez la note d’application complète pour plus d’informations et des résultats détaillés (en anglais) : Direct determination of Cu, Fe, Mn, P, Pb, and Ti in HF acid digested soils using the Agilent 4200 Microwave Plasma-Atomic Emission Spectrometer (Détermination directe de Cu, Fe, Mn, P, Pb et Ti dans des sols digérés par HF à l’aide du spectromètre d’émission atomique par plasma micro-ondes 4200 Agilent).

Équipé d’un système d’introduction des échantillons inerte comprenant une chambre de nébulisation à double passage inerte, la torche MP-AES et le nébuliseur inertes OneNeb Agilent, il est possible d’analyser les produits de digestion HF directement, sans neutralisation préalable. Cela élimine une étape de préparation d’échantillons, augmentant l’efficacité et minimisant les sources potentielles de contamination des échantillons, lors de l’analyse des sols digérés par HF et des échantillons géochimiques. Pour en savoir plus sur les solutions Agilent appliquées au processus des analyses élémentaires, cliquez ici.

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