Chimie analytique
La chimie analytique est née il y a un peu plus d'un
siècle. Elle est peu à peu passée des laboratoires aux industries. Le siècle de la
technique aidant, elle a pris dans les industries et dans la recherche une place de plus
en plus importante.
Le suivi quantitatif est effectué essentiellement dans deux secteurs. Le suivi de la qualité des produits d'une industrie, et la vérification des normes imposées par les lois, soit des produits, soit des déchets de production.
La chimie analytique, c'est à dire quantitative intervient donc à la fois sur les chaînes de production et à la sortie des usines.
Pour illustrer l'importance de la chimie analytique, on peut citer à titre d'exemples les laboratoires d'analyse de traces. On y fait appel, par exemple, lorsque l'on soupçonne un industriel de rejeter des substances nocives dans les eaux d'usages. Ceci intervient de façon générale pour la surveillance des déchets industriels.
Avec un autre objectif, les industriels de l'agroalimentaire étudient quotidiennement la qualité de leur produit. Sur les chaînes d'assemblages, un contrôle qualité très serré est effectué systématiquement. On trouve maintenant de plus en plus des chaînes d'assemblages où le système de prélèvement d'échantillons et les dosages sont fait "en continu".
Autre exemple, des détecteurs de pollution sont implantés de plus en plus dans les grandes villes. La technologie de ces appareils est d'ailleurs extraordinaire. Ils dosent de façon continue, aussi, les différents gaz polluants de l'atmosphère et déclenchent une alarme lorsque le dosage est au delà des normes !
Chacun de ces exemples est basé sur une technique de dosage, domaine qui fait partie de ce que l'on appelle la chimie analytique.
Dans chacun des cas précédents, on prélève des échantillons, on choisit une méthode et une technique adaptées à la détermination de la concentration (Molaire, mais plus souvent massique) d'un type particulier d'ions ou de molécules.
Les méthodes de dosage sont très nombreuses. On les adaptent à l'objet d'étude. Parmi les techniques de dosage, on utilise en général les différentes réactions chimiques connues. La technique est évidemment adaptée à l'espèce à doser : on ne dose pas les ions chlorures par réaction acido-basique, ils sont parfaitement inertes sur ce plan là.
On distingue en chimie analytique (en première approche) les analyses qualitatives des analyses quantitatives.
Chimie des tests qualitatifs
Les analyses qualitatives sont généralement des tests, généralement basés sur un changement de couleur, indicateurs de la présence de tel ou tel composé ou sur l'apparition d'une modification du système comme par exemple une précipitation ou un dégagement gazeux.
Les analyses qualitatives peuvent se faire sur des composés minéraux, essentiellement sous forme ionique en solution aqueuse, ou sur des composés organiques, ce qui permet de mettre en évidence la présence de telle ou telle fonction chimique dans un produit (liqueur de Fehling des aldéhydes et cétones).
Les tests qualitatifs peuvent se faire par :
- précipitation (comme la caractérisation des cations métalliques par précipitation des hydroxydes),
- complexation,
- oxydation.
Chimie analytique quantitative
Le principe de la chimie analytique quantitative est de déterminer la concentration ou la teneur en une espèce donnée dans une solution, généralement aqueuse.
Pour ceci, la technique utilisée est basée sur un dosage où un réactif de concentration connue (appelé réactif titrant) réagit avec l'espèce de concentration inconnue, l'objectif étant de déterminer la quantité (généralement un volume) de titrant nécessaire pour neutraliser l'espèce, zone particulière du dosage appelée équivalence.
Selon la nature des espèces à doser, et selon la précision que l'on cherche à atteindre, on mettra en oeuvre différentes techniques expérimentales :
- les dosages acido-basiques,
- les dosages colorimétriques.
- les dosages d'oxydoréduction,
- les dosages par précipitation,
- les dosages par complexation,
- les dosages conductimétriques,
- les dosages spectrophotométriques d'absorption, d'émission, de fluorescence,
- les dosages chromatographie,
- les dosages polarimétriques,
- les dosages gravimétriques,
- les dosages utilisant diverses méthodes électrochimiques : potentiométriques, polarographiques ampérométriques, électrogravimétriques, coulométriques, voltampérométriques,
- les dosages calorimétriques.
Nous précisons que la mise en oeuvre d'une dosage nécessite au préalable un étalonnage des solutions titrantes, et que les résultats des dosages doivent être exprimés avec leur précision.
- Grenier-Loustalot M.F. et Casabianca H. 1999- Contribution de l'analyse à l'authentification des produits naturels - Act. Chim., nov., p. 40-43.
