Analyse de la concentration en carbone dissous grâce à la spectro UV

 

1°) Principe de l'analyse Spectro-UV

On place dans une cuve un tube en quartz contenant la solution dont on veut connaître la teneur en carbone. Un rayon UV la traverse. Dans le cas de l'eau Milli-Q, qui ne contient pas de carbone, le rayon ressort tel quel. Dans le cas des échantillons que nous étudions, plus ils sont concentrés en carbone, plus le rayon ressort rétréci. On mesure donc l'absorbance de la solution.

On sait que ABS= log Io/It

Alors, on peut dire qu'à travers l'eau milli-Q, l'intensité initiale (Io) reste constante et dans ce cas elle est égale à l'intensité transmise (It) donc Io = It et ABS = 0.

Par contre, à travers l'échantillon la concentration en carbone réduit le rayon Io donc It < Io , ainsi l'ABS > 0.

2°) concentration en carbone

D'après la loi de Beer Lambert, l'absorbance est proportionnelle à la concentration en carbone

 

3°) Résultats : simulation de relargage des sédiments en laboratoire

Nous avons ainsi analysé le carbone dissous dans les surnageants des simulations de relargage des sédiments (2H ou une nuit).

 

• D'après la loi de Beer Lambert, l'absorbance est proportionnelle à la concentration des solutions. D'après les 4 premiers graphiques les les eaux ayant été en contact avec les sédiments le plus longtemps sont les plus concentrées.
• L'eau douce (mQ) est plus concentrée que les eaux salées.
• Le pH ne semble pas intervenir même si nous remarquons que l'eau salée à pH8 est plus concentrée que les deux autres eaux à pH6 et 10.

Conclusion

• Les sédiments relargent plus dans l'eau douce que dans l'eau salée donc la salinité et les pluies sont des facteurs intervenant sur le relargage. L'eau douce extrait plus que l'eau salée (qui est déjà chargée en ions).
• L'influence du pH n'est pas évidente. L'eau de mer a un pH=8.5. Le problème du pH est compliqué car à l'intérieur des sédiments le pH peut être différent (d'acide à basique suivant les espèces chimiques que renferment les sédiments). Il semble que les sédiments relarguent plus dans l'eau à pH8 (qui peut être comparée à l'eau de mer).
• en revanche, plus les sédiments restent longtempos dans l'eau, plus ils relargent.

4°) Résultats : Prélèvements d'eau de mer

Nous avons ainsi analysé le carbone dissous dans l'eau de mer prélevée en 4 points de la rade de Toulon.

Interprétation :

Les courbes d'absorption UV sont les mêmes pour les 4 prélèvements en surface et en profondeur.

Les prélèvements ont été réalisés un jour sans vent ni houle : la mer était donc homogène. Les concentrations en carbone dissous sont très proches.