Installation d’un nouvel ICPMS à Chrono-environnement

Installation d’un nouvel ICPMS à Chrono-environnement

13 juillet 2020 Par admin2995

Interview de Nadia Crini : Responsable de la plateforme PEA²t à Chrono-environnement

Début juillet 2020, un nouveau spectromètre de masse à plasma à couplage inductif (ICPMS) a été installé au sein du pôle Analyses Chimiques Environnementales (ACE) de la Plateforme technologique d’étude des Environnements Anciens et Actuels (PEA²t), plateforme portée par le laboratoire Chrono-environnement et labellisée à l’échelle de l’Université de Franche-Comté (UFC).

Nadia Crini, ingénieure de recherche au laboratoire Chrono-environnement, responsable de la plateforme PEA²t
  • Nadia, peux-tu te présenter en quelques mots ?

Nadia Crini : « Je suis ingénieure de recherche au laboratoire Chrono-environnement, responsable de la plateforme PEA²t. M’étant spécialisée en chimie analytique au cours de mon parcours universitaire et durant ma carrière à l’UFC, je développe des méthodes d’analyses qualitatives et quantitatives de différents contaminants inorganiques ou organiques dans diverses matrices environnementales comme l’eau, les sols, les sédiments, les divers tissus biologiques animaux ou végétaux. Le nouvel ICPMS, en remplacement d’un instrument obsolète, bénéficie d’avancées technologiques conséquentes qui permettront de rechercher des éléments inorganiques dits traces, à des concentrations extrêmement faibles. Obtenir les limites de quantification les plus basses possibles est le challenge de tout chimiste analyticien. »

  • Peux-tu nous détailler en quelques mots les spécificités techniques de cet ICPMS ?

N. C. : « Cet ICPMS, qui permet l’analyse multi-élémentaire de composés à l’état de traces ou d’ultra-traces est couplé en amont avec une chaine de chromatographie ionique (IC), ce qui constitue un atout indéniable car il permet de déterminer la spéciation des éléments, c’est-à-dire d’évaluer la distribution d’un élément parmi différentes espèces chimiques (distinction des différents états d’oxydation ainsi que leurs différentes formes, minérales ou organiques). La connaissance de la spéciation permettra de pleinement évaluer les risques environnementaux associés à chaque espèce de l’élément considéré puisque la toxicité d’un élément dépend également de la forme chimique sous laquelle il se trouve. »

  • Quels types d’échantillons peut-on analyser grâce à cette chaîne IC-ICPMS ?

N. C. : « Tout type d’échantillon peut être analysé, à la condition qu’il soit amené sous forme liquide. La difficulté majeure dans le développement de techniques de spéciation réside surtout dans l’optimisation des traitements à appliquer à l’échantillon avant son analyse par IC-ICPMS. Dans le cadre d’une détermination de la concentration totale d’un élément, la mise en solution (minéralisation) doit être réalisée par des digestions agressives, en milieu acide et/ou oxydant (e.g. acide nitrique, eau régale, eau oxygénée, acide fluorhydrique) pour détruire la matrice de l’échantillon. En analyse de spéciation, l’étape préliminaire à l’analyse n’est plus une attaque acide puissante mais une extraction qui se limite à une solubilisation des analytes, afin de préserver leur intégrité et conserver l’information sur la spéciation originelle. Une fois cette étape de mise en solution réalisée, l’analyte d’intérêt est séparé de la matrice résiduelle de l’échantillon mais aussi des autres espèces de l’élément en mettant en œuvre la chromatographie ionique puis la détection est effectuée par ICPMS. »

  • Est-ce que ces deux instruments couplés étaient attendus au sein de PEA²t ?

N. C. : « Oui ces deux instruments étaient très attendus. En effet l’ICPMS précédent était très utilisé pour de nombreux programmes de recherche visant à étudier les perturbations de l’environnement engendrées par des substances (seules ou en « cocktail ») comme les éléments traces métalliques ou les terres rares, à évaluer leur toxicité en co-exposition ou encore à mettre en œuvre des procédés d’élimination (remédiation) de celles-ci.
Ces programmes de recherche sont le fruit de collaborations scientifiques aux échelles régionales, nationales et internationales, qui par la mise en synergie de compétences, expertises et innovations permettent d’aborder des sujets de recherche visant à tracer les contaminants chimiques dans la chaine alimentaire et les systèmes trophiques, déterminer les risques sanitaires, évaluer l’efficacité de techniques de dépollution d’effluents et rejets industriels, et de la végétalisation de sites industriels émetteurs, valoriser la biomasse issues de sols gérés par phytomanagement, comprendre les causes de l’altération des rivières karstiques ou encore caractériser la pollution paléo-minière.


L’ajout de la dimension spéciation permettra à la Région Bourgogne Franche-Comté (BFC), financeur du projet par le biais du dispositif APP Plateforme 2019, de se démarquer puisqu’aucun couplage de ce type n’est disponible actuellement localement. Les retombées d’une telle acquisition sont conséquentes et d’ailleurs la Région BFC a associé ce financement au recrutement d’un ingénieur pour une durée de 6 mois qui permettra l’acquisition d’un savoir-faire qui renforcera l’attractivité de PEA²t au-delà des frontières régionales. »

IC
Chaine de chromatographie ionique (IC) couplée à l'ICPMS