Etude par spectrométrie de masse de la formation des agrégats ionisés induits par ablation/ionisation laser de composés minéraux : application à la différenciation des degrés d'oxydation du chrome

Study by mass spectrometry of the formation of cluster ions generated by laser ablation/ionization of inorganic compounds : application to the differentiation of trivalent and hexavalent chromium compounds

• Auteur / Autrice : Frédéric Aubriet
• Direction : Jean-François Muller
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Metz
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LSMCL - Laboratoire de Spectrométrie de Masse et de Chimie Laser - EA 1094

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oxydation

Ions chrome

Ablation laser (fabrication)

Clusters (chimie)

Spectrométrie de masse

Résumé

Les applications de la spectrométrie de masse par l'introduction de nouvelles méthodes d'ionisation connaissent un développement rapide et constant. C'est à ce titre que l'introduction, il y a une quinzaine années de l'ablation/ionisation laser a marqué la spectrométrie de masse de composés minéraux. La conception de nouveaux instruments et en particulier des microsondes laser a permis l'essor de ce domaine de la spectrométrie de masse. Ce travail a pour objectif la compréhension des mécanismes de formation des agrégats ionisés par ablation/ionisation laser d'une part et l'établissement d'un protocole de différenciation des degrés d'oxydation +III et +VI du chrome d'autre part. Nous montrons que les voies de formation des agrégats ionisés sont multiples et que dans la plupart des cas, la difficulté a identifier la nature des processus mis en jeu, résulte dans la superposition de divers mécanismes. Ceux-ci traduisent en fait, toute la complexité de la chimie en phase gazeuse entre les espèces produites lors de l'ablation/ionisation laser. Cette connaissance des processus de formation des agrégats ionisés nous a permis de proposer, une méthodologie robuste et simple de différenciation des degrés d'oxydation du chrome basée sur le calcul de rapport d'intensité d'agrégats négatifs, après l'examen systématique a l'aide d'une même séquence instrumentale de près de vingt composes de référence. L'analyse de mélanges d'oxydes de calcium, de silicium, de fer III et de zinc d'une part et de composés chromés de référence d'autre part a permis de déterminer l'influence de ces oxydes sur les empreintes spectrales de composés purs et de déterminer, dans quelle mesure et avec quelles limitations, la méthodologie proposée, pourrait être appliquée à l'analyse de ce type de composés au sein de matrices complexes