Master 2 Professionnel "Chimie Analytique et Instrumentation" Promotion 2008

C. Gemise-Fareau, A. Verret

Analyses quantitatives en spectroscopie Raman et en FT-ATR-IR

COURBE DETALONNAGE DE LETHANOL DANS LE CHLOROFORME PAR SPECTROSCOPIE RAMANLthanol est couramment utilis pour stabiliser les solvants organiques. Dans le cas du Chloroforme (CHCl3), il rduit la dcomposition du CHCl3 en Cl2CO. Lobjectif est de doser lthanol dans des solutions commerciales et pour cela nous raliserons une courbe dtalonnage de lthanol dans le chloroforme.

Bibliographie : Walker, E.B.;Davies R.; Campbell M. Journal of Chemical Education, 84 (2007), 1163-1164.

RAMAN ADVANTAGE 200A*NIR*532 ex=532nm, puissance=20mW

Courbe dtalonnage de lEtOH dans CHCl3

Conditions Exprimentales: -Baseline Off-Resolution Medium-Time integration 1.00-Number of scans 40

Rsultats:

Courbe talon tablie partir de laire des bandes 667 cm-1 et 882cm-1, respectivement reprsentatives du chloroforme et de lthanol.

Spectres Ramana) Ethanol pur, b) 60%Ethanol, c) 40%Ethanol, d) 20%Ethanol, e) Chloroforme pur

Conclusion et discussion Exprimentalement, nous navons pas russi quantifier lthanol dans le chloroforme pour des quantits infrieures 5% car en de le rapport signal sur bruit nest pas satisfaisant. Sachant que le pourcentage dthanol dans les solvants est de lordre de 0,6% dans du chloroforme commercial pur, notre projet initial de dosage sest rvl impossible. De plus notre mthode possde un biais car nous intgrons manuellement les bandes, ce qui diminue la prcision de la mesure. Il est enfin opportun de remarquer, que le RAMAN utilis, a t conu des fins pdagogiques, ce qui lui confre une faible rsolution, et labsence de certains rglages (puissance du laser), en comparaison dun appareillage classique.En conclusion, cette mthode possde de nombreux avantages:

- aucune prparation spcifique de lchantillon- rapidit danalyse- simplicit dutilisation et de rglage- bibliothque spectrale- non destructive.

DOSAGE DU TAUX DE TRIGLYCERIDES TRANS DANS DES MARGARINES PAR FT-ATR-IR

Les lipides, et en particulier les triglycrides (TG), contenus dans lalimentation font lobjet de discussions sur leurs bienfaits. Lattention se porte essentiellement sur des huiles de friture, ou margarines, contenant des acides gras (AG) trans, ces derniers augmentant le taux de cholestrol sanguin (trans dsignant la configuration de la double liaison des chanes dAG dans les TG).La technique FT-ATR-IR permet de dterminer le pourcentage dAG trans dans des huiles de cuisines, margarines ou beurres, en discriminant les deux configurations, lAG trans ayant une bande caractristique 966cm-1, qui reprsente la vibration de dformation caractristique de la liaison C-H, et qui est absente du spectre dun AG cis.

Spectres tmoinsVibration dlongation Vibration de dformation Bandes caractristiques :C-C-O 882 cm-1C-O 1050 et 1093 cm-1CH2-OH 1274 cm-1CH2-OH 1452 cm-1CH3sym 2885 cm-1CH2sym 2931 cm-1

Raies stokes

Diagramme Energetique

h0

h1

Niveau dnergie virtuel

15 000

Conclusion et discussionDans ce cas prcis, la mthode est bien adapte pour faire de lanalyse quantitative, car on discrimine les deux composs par labsence, ou la prsence, dune bande caractristique dans une zone bien prcise et dpourvue dautres bandes. La seule prcaution prendre ici, est dtudier le compos dans le mme tat physique tout au long de lanalyse.Cependant dans ltude de matrices plus complexes, la quantification reste dlicate. Le FT-ATR-IR, dans ce cas l, fournit une empreinte spectrale qui permet didentifier le produit en le comparant la banque spectrale. En conclusion cette mthode possde de nombreux avantages:

- aucune prparation de lchantillon- rapidit danalyse- simplicit dutilisation- non destructive.

Principe La spectroscopie RAMAN repose sur linteraction entre la lumire et la matire. Le laser met une longueur donde () excitatrice 532nm dnergie h0. Les molcules passent de ltat fondamental (v=0) un tat vibrationnel virtuel. Puis elles descendent au niveau v=1 en mettant des photons de moindre nergie (h1) par rapport ceux de lexcitatrice.

a

e

b

c

d

Dosage du taux de triglycrides trans dans deux margarines

Rsultats:

-Margarine 1er prix: 7,3% de trans-Margarine Fruit Dor: 1,51 % de trans

Droite dtalonnage de la trielaidine dans le triolein

Afin de quantifier les AG transdans les diffrentes matrices nous avons ralis une courbe talon dun mlange de concentrations variables dun AG trans et dun AG cis. Les TG tmoins sont la trioleine (cis) et la trielaidine (trans).

Trielaidine(trans fat)

PrincipeAttenuated Total Reflection Infrared SpectroscopyUn cristal (ici ZnSe) est mis en contact avec lchantillon analyser. Le faisceau IR se propage dans le cristal (dindice de rfraction suprieur celui de lchantillon), il y a alors rflexion totale du faisceau. Au del dun certain angle dincidence une onde, dite onde vanescente merge du cristal et est absorbe par lchantillon. Celle-ci est responsable du spectre IR observ. LATR est une technique trs reproductible qui sadapte aux poudres, liquides, gels.

40 000

Margarine 1er prixFruit dOr

C-Cl 251 cm-1C-Cl3 360 cm-1C-Cl3 667 cm-1C-Cl3 758 cm-1C-H 1214 cm-1C-H 3026 cm-1

thanol

Chloroforme

y = -6279,9x + 565711R2 = 0,9946

0

200000

400000

600000

0 20 40 60 80

Aire

s du

pic

667

cm-1

%EtOH

y = 1719xR2 = 0,99380

50000

100000

150000

0 20 40 60 80

Aire

du

pic

88

2 cm

-1

%EtOH

Courbes dtalonnage de lthanol dans le chlorophorme:

Bande 882cm-1Bande 667cm-1

Bande C-H

Bande C-H