La turbidimétrie est une technique de mesure analytique qui détermine comment un faisceau lumineux est atténué s'il se déplace à travers une suspension. Cette atténuation se produit grâce aux phénomènes d'absorption et de diffusion que la lumière subit en raison des particules.
Ensuite, les dimensions des particules présentes dans une suspension peuvent être déduites en mesurant la turbidité qu'elle contient. En ce sens, cette procédure permet de quantifier l'absorption et la diffusion de la lumière: sa dépendance vis-à-vis des dimensions des particules et de leur concentration dans la suspension est démontrée.
De même, les méthodes analytiques basées sur la turbidimétrie présentent certains avantages, tels que: des temps d'analyse courts, une simplicité expérimentale, des coûts réduits (par rapport à d'autres procédés), aucun dommage à l'échantillon et l'élimination du besoin d'étalonnage.
En quoi consiste?
La turbidimétrie est basée sur la mesure de l'intensité du rayonnement lumineux qui est transmis à travers un milieu constitué de particules présentant une certaine dispersion, qui ont un indice de réfraction différent de celui de la suspension où elles se trouvent.
Comme décrit précédemment, il existe une atténuation de l'intensité lumineuse due au phénomène de diffusion, pour laquelle on étudie le rayonnement lumineux qui ne subit pas cette diffusion.
Cette technique consiste à faire passer la lumière à travers un filtre, au moyen duquel est produit un rayonnement dont la longueur d'onde est connue; plus tard, ce rayonnement traverse une cuvette dans laquelle se trouve une solution et est collecté par une cellule de nature photoélectrique. Cela donne une quantification de la lumière qui a été absorbée.
En d'autres termes, cette technique permet de quantifier la turbidité d'une solution, à partir de la mesure des effets que cette propriété exerce sur la diffusion et la transmission du rayonnement lumineux.
Il est à noter que pour ces analyses, il est essentiel que la suspension soit uniforme, car le manque d'uniformité peut affecter les résultats de mesure.
Turbidité
On peut dire que la turbidité d'un fluide est due à la présence de particules finement divisées en suspension; par conséquent, lorsqu'on fait passer un faisceau de lumière à travers un échantillon qui a une certaine turbidité, son intensité diminue en raison de la diffusion.
De même, la quantité de rayonnement lumineux qui a été diffusée dépend de la distribution des dimensions des particules et de leur concentration, et est mesurée par un appareil appelé turbidimètre.
Étant donné que les mesures turbidimétriques déterminent l'intensité du rayonnement lumineux qui est transmis à travers l'échantillon, plus il y a de diffusion, plus l'intensité de la lumière transmise est faible.
Ainsi, lorsque des estimations de transmission sont faites, comme c'est le cas avec des estimations d'absorption, la diminution de l'intensité lumineuse dépend de la concentration de l'espèce trouvée dans la cellule avec une certaine diffusion, sans variations de longueur d'onde..
Lorsque la théorie de la diffusion de la lumière est utilisée, des mesures de turbidité sont obtenues et les dimensions des particules sont déterminées, ainsi que leur distribution dans la suspension.
Turbidimètre
Le turbidimètre est connu comme l'instrument utilisé pour mesurer la clarté relative d'un fluide, lors de la quantification du rayonnement lumineux dans un échantillon de fluide qui a subi une diffusion causée par des particules en suspension.
Ces particules en suspension rendent difficile la transmission du rayonnement à travers les fluides, empêchant son passage. Ensuite, la turbidité d'une substance pourrait provenir d'une seule espèce ou d'un ensemble d'espèces chimiques.
Les turbidimètres mesurent cette obstruction, afin d'estimer la turbidité ou l'intensité du rayonnement lumineux présent dans l'échantillon, appelé NTU aux unités de turbidité néphélométrique avec lesquelles il est représenté. Cependant, ces instruments ne sont pas utilisés pour estimer les dimensions des particules.
La structure des turbidimètres est composée d'une source de rayonnement lumineux, d'une lentille permettant de focaliser et de guider un faisceau lumineux à travers un fluide et d'un dispositif photoélectrique chargé de détecter et d'estimer la quantité de rayonnement lumineux diffusé..
De plus, il existe une sorte de piège qui empêche la détection d'autres radiations lumineuses susceptibles d'interférer avec la mesure.
Applications
Cette technique de mesure a un grand nombre d'applications, parmi lesquelles la détection de contaminants sous forme de traces dans une variété d'échantillons et l'estimation des dimensions des particules dans divers fluides se distinguent.
Par ailleurs, la turbidimétrie est utilisée dans le domaine de la biologie pour quantifier les cellules présentes dans certaines solutions, et dans l'observation de cultures microbiologiques pour la fabrication d'antibiotiques.
Dans le domaine de la chimie qui étudie le diagnostic clinique, la méthode d'immunoturbidimétrie est utilisée pour estimer les structures protéiques de type sérique qui ne peuvent être détectées par d'autres techniques cliniques.
D'autre part, la turbidimétrie est utilisée dans le contrôle de la qualité de l'eau pour estimer la quantité de particules en suspension dans les eaux d'origine naturelle, ainsi que dans l'eau des cours d'eau de traitement.
De la même manière, cette méthode analytique est utilisée pour estimer la quantité de soufre présente dans des échantillons de pétrole, de charbon et d'autres substances de nature organique; dans ce cas, il y a précipitation de soufre sous forme de sulfate de baryum.
Références
- Khopkar, SM (2004). Concepts de base de la chimie analytique. Récupéré de books.google.co.ve
- Wikipédia. (sf). Turbidimétrie. Récupéré de en.wikipedia.org
- Britannica, E. (nd). Analyse chimique. Récupéré de britannica.com
- Encyclopédie visuelle du génie chimique. (sf). Turbidimètres. Obtenu à partir de encyclopedia.che.engin.umich.edu
- Kourti, T. (2006). Encyclopédie de chimie analytique: applications, théorie et instrumentation. Récupéré de onlinelibrary.wiley.com