Caractérisation in situ des degrés d'oxydation III et VI du chrome à l'état solide par spectrométrie de masse LAMMA

Characterisation of chronium 3 and 6 oxidation states in situ, in solid state, by mass spectrometry LAMMA

• Auteur / Autrice : Serge Gondouin
• Direction : Jean-François Muller
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1986
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectrométrie de masse

Oxydation

Chrome

Résumé

Le chrome dans ses différents états d'oxydation 3 et 6 est reconnu comme pouvant être un agent carcinogène pour l'homme et son environnement. Il est donc nécessaire de caractériser parfaitement ceux-ci et notamment dans les rejets d'origine sidérurgique. Il faut donc identifier et doser ceux-ci directement à l'état solide (particules émises, déchets), car il s'avère que le dosage en phase aqueuse (voie chimique : lixiviation, solubilisation en milieu basique) est actuellement fort controversé. Pour cette raison, une étude par microsonde LAMMA a été entreprise pour distinguer les états d'oxydation 3 et 6 du chrome in situ. La méthodologie développée au cours de ce travail s'appuie sur les résultats obtenus lors des analyses soit de composés purs (oxydes, sels de chrome 3 et 6) soit lorsque ceux-ci sont sur support ou inclus dans des matrices. D'après cette étude, il en résulte que les ions clusters formés au sein du microplasma sont représentatifs de l'environnement chimique de l'élément étudié. De même, on a pu mettre en évidence l'influence du degré d'hydratation des composés sur la nature et l'abondance relative de ces clusters ionisés. Pour chaque type d'échantillon (poussières, laitiers), on constitue l'histogramme de répartition des ions élémentaires des ions clusters (négatifs) caractéristiques des ions sulfate, nitrate. . . . Si le chrome est présent, les intensités relatives des différents ions clusters sont enregistrés et modélisés (modèle de Plog) afin d'évaluer le degré d'oxydation du chrome (surtout s'il est dans sa forme 3). Les sels de chrome 3 très hydratés et les oxydes de chrome 6 ont la même distribution d'ions clusters. L'ambiguité peut être parfois levée par l'analyse fine des corrélations entre la présence du chrome et celles d'anions tels que sulfate, nitrate ou carbonate. . .

The chromium in its oxudation states is known as being able to be carcinogen for man his environment. In consequence it is necessary to characterize perfectly these oxidation states and particularly in stainless steel fumes. The methodology developed hier is based on result obtaind in the course of analyses either of pure compounds (oxides or salts) or of compounds on support or included in matrices. From this study conclude that cluster ions formed in micro-plasma are representative of chemical environment of the studied element. In the same way we could evidenced the effect of compounds hydratation of these ionized clusters. For each sample type, we make up a histogram elementary ions repartition for cluster ions (negative characteristic of sulfate, nitrate. . . Ions). In all cases we verified the composition determination with several other techniques such as E. S. C. A. , I. R. T. F, R. X. And Raman. Our results allowed to conform the LAMMA analysis, evidencing advantages and limits on each one