1. Mise au point et évaluation de
performances d’une méthode
de dosage de dix anions par
chromatographie ionique

2. Laboratoire d’Étude et de
Recherche en Environnement et
Santé
 Intégré à l’ENSP
 Analyse de divers paramètres de qualité des :
Eaux
Effluents
Boues et sédiments
 Accrédité COFRAC depuis septembre 2000 en ISO
17025

3. LA CHROMATOGRAPHIE
IONIQUE
 Technique de séparation des composés
d’un mélange
 Appartient à la famille des
Chromatographies liquides d’adsorption

4. Principe :
 Séparation par rapport
aux différences d’affinité
des ions et de la phase
mobile pour la phase
stationnaire
 Phase stationnaire : résine
porteuse de groupements
chargés

5.  Les composés de charge opposé aux groupements
s’y fixent par des interactions électrostatiques
 Respect de l’électroneutralité de l’éluant :
Les ions éliminés sont remplacés par autant d’ions de
même charge provenant de la phase stationnaire

6. Élution en mode isocratique (préparation manuelle) :
 Inconvénients :
Éléments fortement et faiblement retenus dans
une même analyse est difficile à éluer
Risque de pollutions lors de la préparation

7. Gradient d’élution (génération automatique):
 Remède à ces problèmes par l’installation d’un
générateur automatique d’éluant :
Augmentation répétabilité, reproductibilité,
linéarité, sensibilité…
Facilité d’utilisation

9. Description de
l’appareillage

10. Le générateur automatique
d’éluant (EGC II KOH)
•Rôle :
Préparation d’éluant
très pur en ligne
•Principe :
Réduction de l’eau à la
cathode
2H2O + 2 e- = 2OH- + H2
Migration de K+ dans
le connecteur
échangeur d’ion
K+ + OH- = KOH

11.  Concentration :
 Proportionnelle
courant appliqué
 Inversement
proportionnelle
au débit d’eau

12. CR-ATC Colonne de piégeage
régénérée en continue

Rôle :


Éliminer les impuretés
anioniques de l’eau
déionisée
Principe :

Anions retenus par résine et
traversent la membrane

OH- régénèrent en continu la
résine

H3O+ se combinent avec les
anions

13. Le suppresseur (électrolytique)
 Rôle :
 Diminuer la
conductivité de
l’éluant
 Augmenter la
conductivité de
l’analyte
 Augmenter le
rapport signal sur
bruit

14. •Principe :
Circulation à contrecourant de l’éluant /
régénérant
 Les flux sont séparés
par une membrane
échangeuse de cation
 Électrolyse de l’eau aux
électrodes


15. Le CRD (Carbonate Removal
Device)
Rôle :
 Diminuer le pic des
carbonates présents dans
l’échantillon
 Principe :
 Naturellement l’équilibre
suivant existe :
H2CO3 = H2O + CO2

CO2 traverse la membrane
perméable
 Déplacement de l’équilibre
vers la droite


16. Optimisation de la
méthode

17. Présentation de l’analyse
 Méthode actuelles des 10 anions :
 Mode isocratique
 Différentes colonnes et phases mobiles selon le
groupe d’anions à analyser
 NO2-, NO3- et PO43- dosés au flux

18.  Méthode à mettre en place :
 Les 10 anions dans la même analyse avec un
gradient d’élution
 Critères à respecter pour optimiser la méthode:

résolution >1.3

Durée acquisition courte

LQ similaires à celles déjà appliquées

Domaine linéarité le plus grand possible

19. Paramètres à modifier
 Concentrations initiale et finale
 Temps de départ
 Durée rampe
 Capacité de la boucle d’injection

20. Préparation des essais
 Les solutions utilisées :
Étalon de plus faible concentration
de la gamme
Étalon de plus forte concentration de
la gamme

Ordre d’élution :
F- <ClO2-<BrO3-<Cl-<NO2-<ClO3-<Br-<NO3-<SO42<PO43-

21. Réglage des paramètres
 Boucle d’injection :
 Différents essais : 25, 100, 200, 300 µL
 25 et 100µL : mauvaise quantification des faibles
concentrations
 300µL : saturation et mauvaise résolution pour les
fortes concentrations
 200µL : OK!

22.  Gradient :
 Point de départ : exemple de DIONEX
10 – 25 minutes avec 10 – 45 mM KOH
 Plusieurs possibilités :

Différents gradients en fonction des groupes
d’anions à analyser

Un seul gradient pour tous les anions

23. gradient
résolution
To (min)
Tf (min)
Co (mM)
Cf (mM)
ClO2-/BrO3-
Br-/NO3-
Temps
d’acquisition
(min)
0
20
2
35
1.60
1.44
25.63
0
20
2
45
1.28
0.74
21.15
0
15
10
45
1.34
1.41
16.39
0
15
5
45
1.22
0.69
16.98
5
25
2
35
Non résolus
Non résolus
>25
5
25
2
45
1.31
0.73
25.88
6
21
10
45
1.60
1.48
23.98
8
23
10
45
1.61
1.52
24.77
8
23
5
45
1.34
0.72
24.90
8
28
2
45
1.34
0.71
28.82
10
25
10
45
1.57
1.54
26.51
10
30
2
45
1.34
0.70
30.63
15
30
20
45
1.48
1.73
26.76

24. Chromatogramme

25. Conditions chromatographiques

Débit : 1.00 mL/min

Boucle d’injection : 200µL

Précolonne :
Ionpac AG19 4*50 mm

Colonne analytique : Ionpac AS19
4*250 mm
Groupe fonctionnel : alkanol
ammonium quaternaire

Détecteur : conductimétrique

Gradient d’élution : 6-21 minutes
10-45mM de KOH

26. Évaluation de
performances

27.  Norme XP T 90-210
« Protocole d’évaluation d’une méthode alternative
d’analyse physico-chimique quantitative par rapport
à une méthode de référence »
 4 plans d’expériences :
 Type A : linéarité + limite de quantification
 Type B : spécificité
 Type C : répétabilité + justesse
 Type D : reproductibilité interne (en option)

28.  Méthode étudiée = méthode
normalisée
Selon le COFRAC plan type A
uniquement

29. APPLICATION

30.  10 gammes d’étalonnage préparées
indépendamment
 Normalité :
vérifier la concordance des résultats
test de Shapiro
W>0,781
 Linéarité :
5 gammes analysées
variance due erreur modèle <variance due erreur
expérimentale
Vérification par test Fisher

31. 
Limite de quantification
Il existe 3 méthodes :

Issue de l’étude de la linéarité

Issue de l’étude du blanc de matrice

Par vérification d’une limite choisie :
Une concentration choisie
10 prises d’essais identiques
Dans des conditions de répétabilité
Vérification de la normalité, justesse et fidélité par calculs
statistiques

Répétabilité
10 gammes analysées
Coefficient de variance CV < 20%

32. Résultats

34. CONCLUSION
Les critères sont bien respectés
La méthode est validée

35. Merci pour votre
attention!