Principe de l’analyse toxicologique des métaux

Le présent article décrit les démarches analytiques dans le cadre d’une intoxication par les métaux et les métalloïdes : Plomb, Cadmium, Arsenic, Mercure et le Chrome.

Prétraitement des échantillons

On procède à une minéralisation sulfonitrique sous pression à 60°c (Pb, Cr).

Recherche et dosage

Colorimétrie

Le Plomb forme un complexe coloré avec la diphénylthiocarbazone (dithizone), néanmoins la réaction manque de sensibilité.

Le mercure (Hg total) forme avec la dithizone la dithizonate d’Hg, un composé de couleur rouge (Limite de détection: 5 ppm).

Le Cadmium forme un sulfure qu’on mesure par néphélométrie (mesure de la lumière diffusée à 90° par rapport à la lumière incidente). Il forme aussi un complexe organique avec la dithizone coloré en rouge, extractible par le chloroforme, au dessus de pH=10, du fait de l’interférence avec les autres métaux. Sensibilité : 0,02 mg/l.

 Autre méthodes

Polarographie : On mesure le courant d’oxydation ou de réduction d’une substance électro-activée avec une électrode à goutte de mercure (méthode plus longue que la SAA). Sensibilité : 0,001 mg/l.

L’électrode spécifique détecte  Hg²⁺ Hg+ Avec une sensibilité de 0,004 ppb.   

ICP MS : sensibilité : 10^-5 – 10^-2 µg/l.

ICP AES: sensibilité : 0,1-1 µg/l.

Spectrométrie d’absorption atomique : SAAF, SAAE équipé d’une correction à effet Zeeman.

La lampe est une lampe contenant du Cd ou l’élément à analyser de type EDL (lampe à décharge) ou HCL (Hollow Cathode lamp). La longueur d’onde est de 228,8 nm, la température d’atomisation est de 1400°c. Sensibilité : SAAF (0,05 – 1 mg/l), SAAE : 0,3-3 µg/l. 

Spectrophotométrie d’absorption dans le visible (Chrome Hexavalent) après action de la 1,5 diphénylcarbazide à environ 540 nm. Sensibilité: 0,5 µg/l.

Chimiluminescence : (Cr)

Fluorescence X: il s’agit d’une analyse non destructive qui permet l’analyse des métaux dans les solides. L’échantillon prélevé est irradié après prétraitement. Pour les fumées, des filtres sont utilisés sur lesquels les poussières sont récupérées, l’irradiation est faite sur le filtre. Les liquides sont placés dans des cuves que l’on irradie par la suite. Sensibilité : 1 ppb.

Activation neutronique: l’irradiation de l’échantillon avec des neutrons entraîne la formation de nouveaux isotopes radioactifs qui peuvent être mesurés quantitativement en se basant sur leur énergie spécifique et sur leur période de désintégration. Sensibilité : 10^-2ng.