Spectroscopie atomique
La spectroscopie atomique s'appuie sur le rayonnement électromagnétique ou le spectre de masse d'un échantillon pour déterminer sa composition élémentaire. La longueur d'onde de l'énergie absorbée ou émise par les atomes est caractéristique de chaque élément et peut servir à identifier et quantifier les éléments.
Les techniques analytiques basées sur la spectroscopie atomique sont largement utilisées en chimie environnementale, en géologie et dans les sciences du sol, dans l'exploitation minière et la métallurgie, dans les sciences agro-alimentaires et en médecine.
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Spectroscopie d'absorption atomique (SAA ou AAS)
La spectroscopie d'absorption atomique (SAA ou AAS) consiste à mesurer la quantité d'énergie de lumière UV/visible absorbée par un élément. La longueur d'onde de la lumière absorbée correspond à l'énergie nécessaire pour faire passer ses électrons de l'état fondamental à un niveau d'énergie supérieur. La quantité d'énergie absorbée durant le processus d'excitation est proportionnelle à la concentration de l'élément dans l'échantillon.
Spectroscopie d'absorption atomique à flamme (AAF ou FAA)
La spectroscopie d'absorption atomique à flamme (AAF ou FAA) consiste en la vaporisation et l'atomisation thermique d'un échantillon liquide à l'aide d'une flamme. Dans cette technique, une solution d'échantillon est aspirée et pulvérisée sous forme de fines gouttelettes d'aérosol dans une chambre, puis combinée à des gaz combustible et comburant. Le mélange ainsi obtenu est ensuite acheminé jusqu'à une tête de brûleur, où se produit une combustion et l'atomisation de l'échantillon.
Spectroscopie d'absorption atomique avec four de graphite (GFAA)
La spectroscopie d'absorption atomique avec four de graphite (GFAA) est la technique d'évaluation de l'absorption atomique la plus avancée et la plus sensible. Grâce à un atomiseur avec four de graphite, les atomes sont retenus dans le chemin optique un tout petit peu plus longtemps qu'avec une atomisation de flamme, ce qui permet d'abaisser les limites de détection et la sensibilité jusqu'aux parties par milliard (ppb).
Spectroscopie d'émission optique avec plasma à couplage inductif (ICP-OES)
La spectroscopie d'émission optique avec plasma à couplage inductif (ICP-OES) mesure la lumière émise par les électrons excités d'un élément lorsqu'ils retournent à leur état fondamental stable. L'échantillon est introduit dans un plasma d'argon et une température élevée excite les électrons des atomes vers des niveaux d'énergie supérieurs. L'élément est identifié d'après la longueur d'onde caractéristique de la lumière émise lorsque ses électrons regagnent l'état fondamental. L'intensité de la lumière émise est liée à la concentration de l'élément dans l'échantillon.
Spectrométrie de masse avec plasma à couplage inductif (ICP-MS)
La spectrométrie de masse avec plasma à couplage inductif (ICP-MS) est un type de spectrométrie de masse permettant de quantification de manière extrêmement sensible divers métaux et non métaux dans la gamme de concentration inférieure à 1 partie par billion (ppt). L'ICP-MS analyse les éléments de par leur séparation dans un champ magnétique en fonction de leur rapport masse/charge (m/z).
Spectrométrie de fluorescence X (XRF)
La spectrométrie de fluorescence X (XRF) détecte la composition élémentaire en mesurant la longueur d'onde et l'intensité des rayons X émis par les atomes excités d'un échantillon. Dans cette méthode, un faisceau de rayons X à courte longueur d'onde frappe l'échantillon et déloge des électrons de la couche la plus interne de l'atome, formant ainsi un site vacant ou "trou". Cela pousse l'atome à ré-arranger sa conformation électronique en transférant un électron d'une couche d'énergie supérieure vers le site vacant nouvellement créé, et en émettant des rayons X caractéristiques durant le processus. Les rayons X émis par les atomes au cours du processus de fluorescence sont détectés et utilisés pour identifier et quantifier l'échantillon.
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