Application de l'électrophorèse capillaire au dosage des anions et des cations majeurs en solution dans les eaux douces naturelles

Abstract

International audienceLe laboratoire de Géochimie de l'UMR Géosciences Rennes est équipée d'uneélectrophorèse capillaire, appareil utilisé classiquement pour la séparation, l'identification etle dosage des molécules organiques. Nous souhaitons élargir cette méthode analytique à laséparation et au dosage des anions et des cations majeurs en solution dans les eaux doucesnaturelles. Les anions et les cations testés sont Cl-, SO42-, NO3-, K+, Na+, Ca2+, Mg2+, NH4+.L'ensemble des tests et résultats présentés dans ce mémoire démontre que lesélectrophorèses capillaires sont des instruments adaptés à ce type de dosage, pour peu que lesespèces visées soient présentes à des niveaux de concentrations suffisamment élevées dans leséchantillons analysés.Analyse des anions minéraux. Pour des concentrations que l’on trouve habituellement dans leseaux douces naturelles, la répétabilité obtenue est inférieure à 5%. A titre de comparaison, lesrésultats publiés dans la littérature pour la technique par éléctrophorèse capillaire font état derépétabilités comprises entre 3 et 3.5 %. Les limites de détection et de quantification que nouscalculons sont identiques voire inférieures à celles rapportées dans la littérature pour lesélectrophorèses capillaires. Elles sont du même ordre de grandeur que celles obtenues pour leschromatographies ioniques. Cependant, on doit noter que l’erreur sur la mesure augmenteconsidérablement lorsque la quantité à doser s’approche de la limite de quantification, faisantdes électrophorèses capillaires des instruments peu adaptées à la mesure des bassesconcentrations (<5 ppm). Concernant la justesse, les tests effectués sur le standard CRM 617ont donné des résultats satisfaisants, les concentrations mesurées étant identiques, aux erreursanalytiques près, à celles données par le constructeur.Analyse des cations minéraux. Il est classiquement reconnu que l’analyse des cationsminéraux par éléctrophorèse capillaire est plus délicate que celles des anions. Les tests derépétabilité présentés dans ce travail confirme ce fait, les écarts types calculés sur lesmoyennes des répétitions effectuées étant plus élevés pour les cations (3 à 6%) que pour lesanions (1 à 2%). En outre, les tests de justesse effectués sur le standard standard CRM 617sont moins bons que pour les anions. Seuls le calcium et le magnésium ont livré desconcentrations mesurées identiques, aux erreurs près, aux valeurs certifiées du standard.Pourle potassium et le sodium, les concentrations mesurées se sont avérées être plus faibles que lesvaleurs données par le constructeur - de 10 et 5.8%, respectivement – sans qu'il soit possibled'expliquer la raison de ces écarts. Deux cations (magnésium et potassium) ont livré deslimites de quantification particulièrement basses: <0.5 mg.L-1