Détermination des tensio-actifs anioniques à l`aide du test en

Rapport d’application
> PHOTOMETRIE > TEST EN CUVE
Centre des laboratoires, Most, République Tchèque
Détermination des tensio-actifs anioniques à l’aide
du test en cuve LCK332
Problème
Situation initiale
Une méthode conforme à la norme
CSN EN 903 (identique à la norme
EN 27888:1993) a été utilisée précédemment pour déterminer les tensioactifs anioniques. La méthode est
assez laborieuse; une extraction répétée avec du chloroforme toxique doit
être réalisée.
Détermination conforme à la norme technique tchèque CSN EN 903
Précédemment, la méthode utilisée pour identifier les tensio-actifs anioniques était conforme
à la norme « CSN EN 903 Qualité de l’eau – Détermination des tensio-actifs anioniques par la
mesure de l’indice de bleu de méthylène (SABM) » modifiée avec la norme ISO 7875-1:1984.
Le principe de la détermination est que les tensio-actifs anioniques réagissent avec du bleu de
méthylène en milieu alcalin. Cette réaction se traduit par des sels extraits à l’aide de chloroforme.
La méthode était utilisée principalement pour la détermination des détergents anioniques en
eau brute conformément aux exigences législatives.
La méthode est assez laborieuse ; une extraction répétée avec du chloroforme toxique doit
être réalisée. Par ailleurs, il est nécessaire et difficile de nettoyer soigneusement le verre de
laboratoire utilisé. Malgré toutes les précautions prises, c’est-à-dire l’utilisation d’une hotte
Le Centre de laboratoires de Most a
d’extraction, il n’a pas été possible d’empêcher la pollution de l’environnement, car la mesure
profité de l’offre faite par HACH LANGE
est effectuée dans des cuves d’une longueur optique de 50 mm, et l’échantillon doit être
et a testé le test en cuve LCK332.
transvasé à l’intérieur de celles-ci.
Ce test vise à simplifier et à accélérer
la détermination des détergents anioniques, tout en réduisant la pollution
de l’environnement par le chloroforme.
La détermination des détergents anioniques en eaux brutes et usées à l’aide du test de cuve
HACH LANGE LCK332 est effectuée au sein de la division de contrôle de la qualité d’une association de distribution d’eau. La méthode est accréditée par l’Institut tchèque des accréditations.
¢ La détermination des tensio-actifs anioniques s’effectue chaque année sur le site pour
Les avantages de l’analyse du test en
100 échantillons d’eau usée et 100 échantillons d’eau de surface.
cuve sont la simplicité et la vitesse de
¢ Les exigences pour la détermination des détergents anioniques en eau brute et usée sont
détermination et la prévention de la
fondées sur la législation ainsi que sur les besoins de nos clients.
pollution éventuelle de l’environnement
¢ La détermination dans les eaux usées industrielles est effectuée sur la base des exigences
par le chloroforme.
de l’autorité responsable de l’eau. Cette dernière définit le niveau maximal admissible de
pollution de l’eau. La détermination dans l’eau de surface est basée sur les exigences de la
législation en vigueur.
Solution
Lieu de travail / Laboratoire
Avantages
Détermination des tensio-actifs anioniques à l’aide du test LCK332
Le Centre des laboratoires a profité de l’offre faite par HACH LANGE et
a testé le test en cuve LCK332, visant à simplifier et à accélérer la détermination des détergents anioniques et à réduire la contamination de
l’environnement par le chloroforme. Le test mentionné ci-dessus permet
de déterminer les tensio-actifs anioniques dans une plage de mesure
allant de 0,05 à 2,0 mg/L.
La mesure est simple : 3,5 mL de l’échantillon est dosé dans une cuve de
13 mm de diamètre, puis deux réactifs, qui font partie du test en cuve
ABS
LCK332, sont ajoutés progressivement. L’échantillon
est agité et, après un court temps d’attente pour que
les phases individuelles se séparent conformément à
la procédure ci-jointe, il peut être mesuré à l’aide d’un
spectrophotomètre. L’absorbance de la phase organique
séparée est mesurée à une longueur d’onde de 653 nm.
L’évaluation subséquente est effectuée conformément
à la courbe d’étalonnage.
Le Centre des laboratoires effectue les mesures en
utilisant sa propre courbe d’étalonnage (Graphique 1)
programmée dans le spectrophotomètre DR 5000
HACH LANGE.
Détergents anioniques LCK332
Figure 1 :
Courbe d’étalonnage
Relation de régression linéaire :
y(abs) = 0,046231 + 0,549236.x (conc.)
r = 0,99995
Dodécylbenzènesulfonate de sodium
La validation de la méthode de détermination des tensio-actifs anioniques
à l’aide du test en cuve LCK332
Technologie
Caractéristiques de validation
LCK332
Valeur
CSN EN 903
Valeur
Longueur d’onde
653 nm
650 nm
Plage de mesure (pour le dodécylbenzènesulfonate de
sodium) [mg/L]
0,05 – 2,0
0,05 – 0,4
Sensibilité [L/mg]
0,549
2,599
Limite de détection [mg/L]
0,024
0,020
Limite de quantification [mg/L]
<0,05
<0,05
Partialité observée [%]
6,17
2,20
Coefficient max. de répétabilité observée de variation
0,05 mg/L [%]
8,42
3,05
Écart type intermédiaire pour la norme de contrôle
0,2 mg/L [%]
4,71
5,80
Incertitude dans la plage de fonctionnement [%]
21
14
Tableau 1 : Caractéristiques de la validation
La méthode de détermination des détergents anioniques
à l’aide du test en cuve a été validée pour les eaux
usées, les eaux de surface et les eaux souterraines. Les
caractéristiques de validation sont indiquées dans le
Tableau 1. La comparaison des résultats du test en cuve
LCK332 avec les résultats obtenus par l’analyse en
utilisant la procédure indiquée dans la norme CSN EN
903 a fait partie de la validation.
Analyses des échantillons réels d’eaux de surface, souterraines et usées
Les analyses ont été effectuées sur des échantillons réels d’eaux
souterraines et de surface. En général, aucun détergent anionique
n’est détecté dans ces eaux, de sorte que les valeurs de tensioactifs anioniques détectées dans tous les échantillons déterminés
à l’aide des deux méthodes étaient au-dessous de la limite de
détermination, c’est-à-dire à moins de 0,05 mg/L.
Les résultats ont été analysés en utilisant la méthode de comparaison par paire et le test de signification des différences entre les
paires. Le test de signification des différences moyennes a donc
également été réalisé. Le test a démontré que les différences
étaient insignifiantes.
Les analyses de certains échantillons d’eau usée ont également
été effectuées à l’aide des deux méthodes, c’est-à-dire en utilisant
le test en cuve LCK332 et conformément à la norme CSN EN 903.
Pour la présentation des résultats ainsi qu’une représentation sous
la forme d’un graphique à barres, voir le Tableau 2 ci-dessous
(Graphique 2). La récupération de la méthode utilisant les échantillons d’eau usée avec l’ajout standard était de 99 %.
Nombre d’échantillons
Concentration LCK332 [mg/L]
Concentration CSN EN 903 [mg/L]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
55,00
46,00
5,46
1,77
15,10
0,77
35,00
11,00
27,20
5,84
18,60
4,18
13
0,95
48,00
40,60
4,74
1,38
14,70
0,67
35,10
9,50
27,60
5,26
18,70
4,16
1,00
Tableau 2 : Résultats des déterminations d’un échantillon réel
mg/L
Échantillons réels – Tensio-actifs anioniques
Graphique 2 : Représentation du Tableau 2
sous forme de graphique à barres
Avantages
Les avantages de l’analyse à l’aide du test en cuve sont les suivants :
¢ La simplicité et la rapidité de la détermination
¢ La prévention d’une contamination éventuelle de l’environnement par le chloroforme toxique
¢ La sécurité accrue des employés du laboratoire
¢ La quantité minimum de déchets toxiques
Conclusion
L’objectif de la détermination des tensio-actifs anioniques dans les
eaux de surface, souterraines et usées à l’aide de deux méthodes,
c’est-à-dire le test en cuve LCK332 et la méthode standard
conforme à la norme CSN EN 903, était de comparer les résultats
des deux méthodes. D’après les résultats des analyses et des
tests statistiques, nous pouvons confirmer qu’il n’y avait pas de
différences significatives entre les deux méthodes.
Les avantages de l’analyse du test en cuve sont la simplicité et la
vitesse de détermination et la prévention de la pollution éventuelle
de l’environnement par le chloroforme. Grâce à celui-ci, une plus
grande sécurité des employés du laboratoire est assurée. La détermination laborieuse et longue des détergents anioniques selon
la norme CSN EN 903 consiste à extraire de façon répétée du
chloroforme et à manipuler des échantillons pendant environ une
heure, de sorte qu’il est très difficile de mener à bien cette détermination sur plus de trois échantillons en parallèle. A l’aide des
tests en cuve, l’extraction est effectuée une seule fois seulement
et sans difficulté pour les séries d’échantillons plus grandes.
Spectrophotomètre UV-VIS DR 5000
La posologie de faible volume d’échantillonnage est le seul
inconvénient du test en cuve ; une dilution plus élevée, lorsqu’elle
est possible, peut augmenter l’incertitude de la détermination.
Toutefois, une plage de mesure plus large nécessite une dilution
moindre. L’incertitude des résultats d’après la norme CSN EN 903
est de 14 % dans la plage de fonctionnement de 0,05 – 0,4 mg/L.
Une incertitude à 21 % a été déterminée pour le kit LCK332 et
sa plage de mesure plus large allant de 0,05 – 2,0 mg/L.
L’agitateur LS 120 extrait automatiquement la phase organique de
8 cuves maximum en parallèle.
Une seule détermination des tensio-actifs anioniques selon la
norme ČSN EN 903 crée plus de 300 ml de déchets toxiques.
Le grand avantage du test en cuve est qu’il crée une quantité
minimale de déchets toxiques, qui reste dans les cuves fermées.
Le recyclage et l’élimination des tests en cuve utilisés est offert
par HACH LANGE.
DOC042.77.20175.Dec14
Les autres produits HACH LANGE sont utilisés par la division de
contrôle de la qualité, tels que les tests en cuve pour la détermination
de la quantité d’Azote total dans les eaux usées ; les autres spectrophotomètres utilisés sont le DR 2000, DR 2800, DR 4000, DR 5000
et le système d’analyse par injection en flux QUIKCHEM 8500.