CONTRIBUTION A L'ETUDE PHYSIQUE ET CHIMIQUE

DES MILIEUX NA'ruRELS:

1. Recherche et dosage du fer, de l'aluminium

et du phosphore à l'aide du Titromatic Quéré.

OFFICE DE LA RECllERtHE SCIENllFIOLIE ET nCHNIOLIE OUTRE-MER

CENTRE DE DAKAR-HANN

Dominique RAMBAUD

Narou Moussé N'DIAYE

Boniface FONSECA

Papa N' DIAYE

JUILLET 1970

OONTRIBUTION A L'ETUDE PHYSIQUE ET CHIMIQUE

ms MILIEUX NATURELS

I. Recherche et dosage du fer, de l'aluminium

et du phos~hore à l'aide du TITBOMATIC Quéré.

Dominique RAMBAUDDocteur de l'Université de PARIS

Diplômé d'IDtudesSupérieures de Sciences Naturelles

Narou Moussé NlDIAYE, Boniface FONSECA, Papa N'DIAYEChimistes à l'O.R.S.T.O.M.

Centre O.R.S.T.O.M. de DAKAR

Juillet 1970

- 2 -

RES UME

Le TITHOMATIC III Quéré est déorit comme étant un potentiomètre enregistreur:

l'addition à cette unité de base de différents équipements définit les multi­

ples possibilités d'utilisation de cet appareil:

applications potentiométriques (mesure de pH, etc ••• )

- applications photométriques (colorimétrie, complexométrie)

Après un rappel des traitements préliminaires subis par les échantillons

naturels (sols, roches saines, prod~its d'altération etc ••• ) les courbes de

dosages et de titrations sont établies, dans le cadre de l'analyse totale 9

pour trois éléments majeurs déjà déterminés au Laboratoire de la façon habi­

tuelle: le fer, l'aluminium et le phoslnore total. L'appareil est testé par

des solutions de titres oonnus 9 et les courbes d'étalonnat~ établies.

Les résultats obtenus à l'aide du TITROMATIC III Quéré ap~araissent comme

étant partioulièrement reproductibles, malgré les conditions locales d'emploi

pas toujours favorables.

Une comparaison est faite avec des réffilltats provenant des mêmes échantil­

lons-témoins produits par l'Autoanalyseur Technicon~;par quantométrie et par

les méthodes olassiques: on en dégage les avantages mais aussi certains

inoonvénients de l'usage du TITRDMATIC.

- 3 -

INTRODUCTION

Tout en conservant et en améliorant la marche classique et la mise en oeuvre des

déterminations d'un laboratoire d'analyses de routine, le laboratoire du Centre

O.R.S.T.O.M. de DAKAR poursuit actuellement deux buts:

diversifier et élargir l'éventail des analyses, déterminations, et

dosages, par l'apport et la mise au point de techniques encore peu en usageg

extraction et déterminations de minéraux lourds, analyses granulométriques' to­

tales (avec établissement des courbes granulométriques cumulatives, courbes de

fréquence, histogrammes de fréquence) étc •••

- inclure progressivement dans les circuits habituels des protocoles

d'analyses chimiques et physiques, la totalité des potentiels actuellement dis­

ponibles au laboratoire.

Ainsi s'est-on attaché à exploiter systématiquement les possibilités offertes

par le TITROMATIC III Quéré en service depuis quelques mois dans les Laboratoires

Centraux: les capacités de cet appareil sont vastes et l'essentiel de notre tra­

vail a été de les adapter aux milieux naturels les plus fréquemment étudiés au

sein de l'ORSTOM, et concernant essentiellement les Sciences de la Terre.

Le rapport que nous présentons ici est le résultat de notre recher­

che: il ne peut prétendre à être exhaustif dans son contenu, la meilleure façon

de définir les limites d'une méthode demeurant dans une intense utilisation

durant des mois j voire des années. Il importe toutefois de faire le point dans

le cheminement que l'on a choisi d'emprunter, ne serait-ce que pour susciter

avis et critiques qui ne sauraient qu'améliorer ou compléter ce travail.

Avant d'exposer les méthodes et les résultats obtenus, il convient de décrire

rapidement l'appareil utilisé et ses organes essentiels d'où découlent ses

multiples possibilités d'utilisations: c'est ce que nous ferons en premier lieu.

Dans une seconde partie, après un rapide rappel concernant le traitement et la

préparation des échantillons à leur arrivée au laboratoire, nous citerons pour

mémoire et de façon claire sous forme d'organigrammes, leurs différentes mises

- 4-

en solutionsg attaque triacide, fusion alcaline, attaque sulfo-fluorhydrique,

que nous avons utilisées. C'est à partir de ces solutions d'attr.que, effec­

tuées sur des échantillons connusg sols rouges de SEFA (décrits par FAUCK et

CHAUVEL), roches saines du Sénégal-oriental (prélevées par 1'TACIŒBM.A1TN, BLOT

et PION), que le TITROMATIC a été testé et étalonné pour les éléments préci-­

tés.

D'utiles comparaisons avec les résultats obtenus à l'aide du ~ech­

nicon (aux Services Scientifiques Centraux de l'O.R.S.T.O.M.), et par quanta­

métrie (au Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques de NAL-CY at

au Centre de Sédimentologie et de Géochimie de la Surface à STRASJ301:R.G:' ~ pe:':­

mettront en conclusion, de dégager les avantages de l'utilisation du ~~.t:rcm~-'

tic, et en définir aussi quelques inconvénients.

CHAPITRE

11. PRESENTATION DE L' APP.AREIL

l LE TITROMll.TI C QUERE •

- 5 -

Il est hors de notre propos d'entrer dans le détail de la descrip­

tion de cet appareil relativement complexeg nous nous bornerons à en décrire

les principaux organes, à signaler les multiples utilisations, surtout enfin,

à préciser les modalités de son usage au laboratoire, en fonction des besoins.

Le TITROMATIC III Quéré est un potentiomètre enregistreur ucib sé

pour l'étude et la mesure des variations de pH, de pot entiel, d 'intensi.t.5 :'~;

courant, de coloration etc •••

- Principe de fonctionnement

Il est constitué d'une unité de base (potentiomètre enregistreur)

et de différents ensembles spécialisés (permettant six à sept types de mesures),

qui ont pour but de ramener la mesure que l'on désire faire à une différence

de potentiel, dont on connaîtra la valeur en lui opposant une autre différence

de potentiel connue. Il s 'agit donc d'un potentiomètre asservi, qui fonctionne

par annulation de potentiel, c'est-à-dire qu'à tout moment on met en opposi­

tion avec la source à mesurer une tension de même grandeur que celle-ci, mais

de signe contraire. Cette tension d'opposition est donnée par une pile. Elle

est appliquée sur une résistance dG référence interchangeableg soit linéaire

(dite LIS), soit logarithmique (dite LOG 1, ou LOG 0,5). La recherche de l'équi­

libre est faite par Q~ moteur entrainant le curseur qui se déplace sur la

résistance.

- Description sommaire

L'unité de base (millivoltŒètre enregistreur par système poten­

tiométrique) est formG de deux éléments essentielsg le chassis ~lectronique

lui inclus tous les circ1Jts formant la ~:>oucle du potentiorrètre, et la table

d'enregistrement. Celle-ci est composée d'un système d'entrainement qui cou­

ple directement et mécaniquement le piston de la seringue contenant le réac­

tif et le déplacement du plateau qui porte le papierg ain~i l'addition de

réactif titrant est solidaire de l'enregistrement.

- 6 -

12. UTILISATIONS ET POSSIBILITES--------------------

A l'unité de base peuvent s'adapter un certain nombre d'accessoires

qui déterminent les différents usages du TITROMATIC, qui sont principalement la

titrimétrie automatique, et la photométrie.

La fonction "titrimètre" permet l'étude et le contrôle des réactions

électrochimiques en solution aqueuse ou en milieu anhydre telles queg

variations de pH (tracé d'une courbe de titration acide/base)

variations de potentiel,

dosages iodométriques 1 conductimétriques, ampérométriques,.

La fonction "titrimétrie potentiométrique" enregistrée est particu­

lièrement utile pour déterminer volumétriquement la correspondance de deux so­

lutions dont l'une, titrée, sert de réactif, jusqu'à l'apparition d'une varia­

tion caractéristique au cours de la réaction. En effectuant l'enregistrement

intégral d'un titrage, on obtient le volume de réactif débité (partie quantita­

tive de la courbe), mais aussi l'enregistrement des variations physico-chimi­

ques du milieu en fonction de l'addition de ce réactif.

- Les abcisses d'un tel diagramme (Fig. 1) figureront les volumes

de réactif introduit dans la solution à titrerg ceux-ci sont évidemment va­

riables suivant les seringues utilisées (25 cc, 12,5 cc, 5 cc, 2,5 cc? 1,25 cc

pour 25 cm d'enregistrement).

- Les ordonnées représenteront soit des unités pH (de 0 à 10 unités

pH), soit des millivolts (sensibilité maximum 250 mV pour 20 cm d'enregistre­

ment, sensibilité minimum 1.000 mV pour également 20 cm d'enregistrement).

c'est surtout dans ses possibilités photométriques que nous avons

utilisé, jusqu'à maintenant, le TITROMATIC III Quéré au Laboratoire du Centre

ORSTOM de DAKAR. D'une part parce qu'elles correspondaient aux déterminations

que nous voulions faire dans le domaine des Sciences de la Terre, d'autre part

parce qu'il apparaît que c'est la fonction la plus aisée à mettre en oeuvre,

tout en familiarisant l'utilisateur aux manipulations ultérieures.

.----.---..-.----.-.---1-------

---+------------j------

81eo~rode~ verre-calomelSeri~guel 12,5 00 (1 am • 0,5 00)

Solution A titrerlro~3 environ NilO.Courbe 1 • Enregistrement normal.

Courbe 2 • Bnregi8trement de lad4riv4e preml~re.

(SeDaibtl1 t& 1)Cou:rbe 3 • Bnreg1.nnaent de la d4riv'

premlère(Sen81bl11té 2).,~r -~-'~--'--

- .---.--.!-t.:;;;;·---;;;.,·....-_-..-.---.------1--­. '''-1

1

---.--------.--------------1---COUIŒES lE iNEUTRALISBION.

--+-~-----------l-._-----------+_----- -..1

--------·--t-···- --------.---------.

----_.----_ ...._---#-.------.--1- ----1+-

pH

Courbe 25

4~-------_..----4---1__----___+-----------·--+------·----·--·_--- -. ----r-··--·--·~----· ..1

34--------~e...-_----_+__-------· --".--- ---.- -- ._ --_ " ---)"" - - ..-..-.---------+----

11j

i2~---------+---------+-----------l~----·-----·--·-·-f·..-..·---...------------i-----;'1 Illl Ha OH 1/10

Courbe 3

8

6.e~~~~~=-__+---~ .W'-----.---

9

1+--------

11 -.----.---.--.--+--- --1-----------------..---------.-----.

100+-----------

- 8 -

Pour ce faire il suffit de remplacer la réponse des éléctrodes

(utilisées en potentiométrie), par celle d'une cellule photo-électrique. On

sélectionne la radiation incidente en plaçant devant la source lumineuse une

série de filtresg il s'agit d'une série de filtres WRàTTEN couvrant l'ensem­

ble du spectre visible, soitg

440 nm, 480 nm, 520 nID, 560 nm, 590 nm, 60 5 nm, 630 nm.

La réponse de la cellule est traduite, soit en transmission par

l'utilisation d'une résistance linéaire marquée LIS, soit en densité optique

à l'aide de résistance à variations 10§arithmiques: l'une de module l (LOG 1)

pour laquelle 1 mm d'enregistrement correspond à 1/200 de densité optique,

l'autre de module 0,5 (LDG 0,5), pour laquelle 1 mm d'enregistrement équiyétut

à 1/400 de densité opt ique.

Dans ces conditions, le diagramme obtenu (Fig. II et III) admettra

comme coordonnées:

- les changements de densité optique, c'est-à-dire la v~riation

photométrique en ordonnées,

- en abcisses, les volumes de réactif titrant (variables suivant

le type de seringue utilisé).

L'ensemble de notre travail repose sur l'utilisation du TITROMATIC

dans sa fonction photométrique par titrages colorimétriques~ un colorant spé­

cifique est introduit dans la solution à titrer et son changement caractéris­

tique de teinte indique la fin de la réaction. Il en est ainsi du Compl~n,

sel disodique de l'Acide Ethylène Diamine Tétracétique (E .D.T .A. ), qui néces­

site, ainsi que nous le verrons, l'usage d'indicateurs colorés, tels qu'une

solution de 3-3'diméthylnaphtidine à D,Ob %dont la zone de virage est diffi­

cile à saisir. La grande sensibilité du TITROMATIG et la possibilité de con­

trôler à tout moment la vitesse ie la r8action en agissant simultanément sur

le déplacement du style et la quantité de réactif fourni, permettent de si­

tuer avec beaucoup de précision l'instant du virage sur la courbe, et par

suite la quantité de l'élément étudié se trouvant dans la solution.

1.--------------------- ._---_. ----- ---- ----- -- _. ----- --------- ------~-----~---

! L_ 2.5 mlVolume de r~aotlr

\0

---------------~--------r----

10 ------------------1------------- -.-.- -.----.------- .. -.------- I----------·---------------~-----------·------ -----. IlVariation l '1 1

photométrique 1 - 1 1 1

9 --------------·i---------------------------------------~ ---·------------~--l-------------------- ----~--I--

b ~-------------------- ~~_~. FIlOTOMBI'Rm lI:lf MILI8UX UQm:œs·l__i 1 Seringue utilisées 2,1) 00 (1 OID • 0,1ml)

j. 1 1

1 R4sistanoea 1.00 0,'). +''7 .------._--- -----------..----.----- -------.------ . ----------- ----------------.-l- -- , --

1 Gamme 111V a 7 c;o mV.

! 1 1

-- -----------------------.. ------------- --~- ------ -- ----------- -------- -------t---- -- t------ -- -. ------ .. ------------------- ----t---------- ------ -.--------- --------.-- ~----.! ! ' 1 1

1 1 Il!1 1 1 l 1L I 1 !

---------.---- ----.------ ----- i -- }---·-------t--·-----------._--------- --------+- ---- ----.---------- ----- .--------- -------.--- ---.-----------------------[!----: 1 :

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1 l 1 1 1

J- ..-... lJ.-~.. ..- ... --- .........---.. ---- ----Li 1l' 1

1 : 1 i 1

" '5Y.1 IGURE III l)oSiétg'a oOlllplexométrillue de Ca aveo

., 'inr~~ ... ,~ 1;~1''r "f~~d ,><1-1"".

\Jo+--...--.----------

Variationphoioll4triqu8

----r--------------T----~-... -- .!! ! i ri.-..-.- -.--- --.- -.... ..··-····..··..--·-T---.. . ----.-----.--- -+... .-.. .. --. .. -.- ---...-..-.-- "-- - -.- --.-l 1 . 'l--'1 1

-------------I-------I-------------rSU1::::::.':2.:~7,x am~::; l-

I Illés!s1ianoe a LOO 0, 5•.......__.._..__._ __._ + .._ _ _ _.............. i

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Il 1 1

1 1-----------i---- ------------ ---- i-----------i- -------t--2 ...-....--.---_.._-----+-- ---- --- - --- ---------- --- --------- --+-- --------- - -----r---- ------+

1 1 . i 1

~-.+-..----.~..---...-_.-.-.-.----..._-...._....---..-..--.-.-----·-+1-.5--·-..-·-....--·..···-......,----·..·-..--.. --..··· _...._-.._·..·..-_....--JII-,-_····----.--~~-L------------~-~------._.~.T -----.,) c. --,5

Vol.~r.~ d~ complexon IIIFlOURE lU 1Doaage oomlplexomotrique du Zn avec l ~in.d.io<:ü~1..J.l'

"noir érioohromo T".

...o1

CHAPITRE II: LES MILIEUX NATURELS ETUDIES

- 11 -

21. - LES ROCHES SAINES DU SENEGI1L-0RIENTAL:

Numéro de l'échantillon: Kb1~

- Localisation géographique:

Long. 'If 12° 04' 30" - Lat. N 14° 04' ~"

Sénégal-0riental, département de BAKEL~ arrondissement de Béllé.

Rive droite de la Falémé, à 1.800 ID au S-'If du village de Kéniéba.

- Description pétrographique:

Enclave amphibolique dans le massif (calco) alcalin de Kéniéba.

Roche holoamphiboliqueg amphiboles fibreuses du type actinote,

avec peu de minéraux opaques.

- Composition chimique totale (analyses

Si02 47 ~60 - A1203 5,80 - Fe203

MgO 21 ~07 - CaO 5,36 - Na20

Ti02 0,82 - Perte au feu 6,74.

fournies par le CRPG-Nancy)

11,19 - MnO °~ 15 ­

0,46 - K20 0,05-

Numéro de l'échantillon: Kb3~

- Localisation géographique:

Long. rl 12° 03' 20" Lat. N 14° 05' 45"

Sénégal-oriental, département de BAKEL~ arrondissement de Bêl15.

Rive droite de la Falémé, à ~O m à l'Est du village de Kéniôln.

- Descriptinn pétrographique:

Granite leucocrate alcalin à plagioclases peu aboniants.

Les minéraux colorés sont essentiellement de la biotite et de la

chlorite. Les minéraux blancs, de petite taille, sont situés

surtout dans le pÔle plagioclases (séricite).

- Composition chimique totale: (analyses fournies par le CRPG-Nancy)

Si02 14~00 1..12°) 13~ 10 Fe20) 1 ~ 69 - MnO: 0,0) -

MgO 0,30 caO 1~29 Na20 ),92 K2O: 4,27 -

Ti02 O~ 14 - Perte au fel.u 0,64.

- 12 -

Numéro de l'échantillon~ A ~

- Localisation géographique~

Long. W 12° 10 ' 35" Lat. N 13° 46 1 35"

Sénégal-Oriental, département de BAKEL, arrondissement de Béllé.

Rive gauche de la F~lémé à 2.000 m au SSW du village d'Allinguel.

- Description pétrographique~

Enclave dans le massif alcalin d'Allinguel, à composition de

granodioritè à biotite, hornblende et pyroxène.

- Composition chmique totaleg(analyses fournies par le CRPG-Nancy)

Si02 59,60 A1203 14~60 Fe203 7,06 MnO~ 0,11 -

MgO 3,97 caO 5,12 Na20 3,48 K20 g 3,43 -

Ti02 0,79 Perte au feu g 0,58

Numéro de l'échantillon~ M 1~

- Localisation géographique~

Long. 12° 04' 10" Lat. 1)0 11' 00"

Région de MAKO (Sénégal-Driental)

- Description pétrographiqueg

~nphibolite (structure ophitique )

70 % Hornblendes vertes (100 à 500 microns)associées à sulfures etoxydes (transformation en épidotes et quartz)

10 %

15 %

Epidotes incluses dans les hornblendes

Plagioclases presque tous transformés en quartz + épidotes+ séricite, soit en baguettes, soit en cristaux trappusxénomorphes.

5% Quartz.

- Composition chimique totale~(Analyses fournies par le CRPG-Nancy)

- MnO ~ 0,21

K20g 0)34

13,15

9,88

Perte au feu:

48,407,11

1,01

- 13-

Numéro de l'échantillong M 6~

- Localisation géographique

Longg 12° 04' 10" Lat.

Région de MARO (Sénégal-oriental)

13° 10 1 53"

- Description pétrographique

Granit e à biotit e

quartzg 2 types de cristauxg - gros9 à bords irréguliers(600 - 1500 microns)

- mosaïque de quelques dizain~s

de microns de diamètre.

40 %Feldspathsg très légère transformation en sérid.t e - épi.dot·~ ­calait e

inclusions de chlorites

anthose et plagioclases (35 %An) maximum

:: andésine

20 %Micasg biotite à hydrobiotite et chlorites 9 localement inters­tratifiées

inclusions de quartz et feldspaths.

minéraux accessoiresg hornblendes vertes transformées en

chlorites 9 calcite 9 épidotes et sulfures

Calc~te (secondaire) intergranulaire

Sphère.

- Composition chimiCJ.u~ totaleg (Analyses fournies par le CRPG-Nancy)

3 9 86CaO

Perte au fem 1903

- 14 -

22. LES SOLS ROUGElS DE SEFA -

Les sols totaux et les fractions granulométriques cités dans cette étude

proviennent de deux profils A et B prélevés en Casamance, et définis

comme suit~

Profil A g

- Localisation géographiqueg Long. 15° 34 '20" - Lat .12° r:J)'.3O"

Plateau de Salikénié (Province de Casamance)

- Description pédologiquog

Classe des sols ferrallitiques

Sous-classeg faiblement désaturés

Groupeg appauvri

Sous-groupeg modal

Famille g sur matériau argilo-sableux profonddu Continental Terminal.

- Les deux échantillons étudiés (CA 424 et CA 426) ont été préle­

vés respectivelilent à 4 et 5 mètres du profondeur dans l.U1 même

niveau très homogèneg

Couleur rouge (10 R 5/8) - Texture argilo-sableuse ­

Structure fragmentaire, peu nette, polyédrique grossière

à sous-structure polyédrique moyenne. Volume des vides

faible entre les agrégats, dont les pores sont nombreux,

finset très fins. Consistance semi-rigide.

Profil B g

- Localisation géographiqueg Long.15°34'10" - Lat. 12°30'50"

Bordure du plateau de Salikénié (Province de Casamance)

- L'échantillon CA 453, prélevé à 3,5 mètre, présente sensible­

ment les mêmes caractéristiques que CA 424 et CA 426, ainsi

que l'ensemble du profil dont la description pédologique est

analogue.

- 15 -

23. RAPPEL DES TRAITEMENTS PRELUnNAIRESg

Avant de décrire les ~éthod8s Que nous avons adoptées ici 1 et d'expo­

ser les résultat s obtenus à l'aide du Titromatic 1 il convj ent de rappeler briève­

ment les opérations effectuées sur les échantillons de sols et de roches four­

nies au laboratoire. L'ensemble de ces traitements s'inscrit dans le cadre

d'une analyse totale des éléments majeurs composants ces milieux naturelsg

Si021 A1203' Fe203' Na20, K20, Mg0 7 CaO, Ti02, 1\~n027 P205' H20+, H20-. Nous

avons résumé sous forme d'un organigramme le protocole da dosage établi (voir

tableau p. 17 ). La détermination du titane, du manganèse et du chrome, actuel­

lement possible par les moyens habituels, fait l'objet d'une étude sur le Titro­

matie, dont les résultats viendront compléter ceux que nous fournissons dans ce

travail.

\

Matériaux meublesg une fois séchés à l'air et homogénéisés, Ils

sont tamisés sur tamis 2 mm, broyés et amenés à une granulométrie fine, de

façon à ce que la prise initiale soit entièrement passée à travers le tamis

0,2 mm.

- Roches compactes ou peu altérées~ après séchage à l'air l'échantil­

lon est concassé, puis broyé, après quartage et homogénéisation dans un

broyeur mécanique à billes de carbure de tungstène, jusqu'à l'obtention d'une

granulométrie de 0,1 mm.

Le passage systématique des échantillons séchés à l'air, dans

l'étuve permet de déterminer le taux d'humidité (eau d'imprégnation et eau

interstitielle, soit H20-).

On détermine globalement par calcination à 1.000oC dans un four à

mouffle, le gaz carbonique, la matière organique totale, les sulfures, les

chlorures 1 et l'eau de constitutiong la perte de poids ainsi décelée figure

la "pert e au feu", soit H20+.

- 16 -

Il est inutile de reprendre ici la description détaillée des diverses

mises en solution? déjà maintes fois décrites dans li 'autres ouvrages et large­

ment utilisées dans les laboratoires. Nous nous bornerons donc à les citer pour

mémoire~ en priant le lecteur de se reporter aux références bibliographiques

ci tées à la fin de ce travail ~ pour plus amples détails.

Nous avons mis en oeuvre •

_,=:: l'attaque aux t-ro.i.ê..acides; essentiellement pour des sédiments

très évolués (sols~ fractions granulométriques fines etc ••• ). Deux attaques

nitro-sulfo-chlorhydriques permettent de doser pondéralement la silice totale~

et dans le filtrat, dont on sépare les hydroxydes de fer et d'aluminil~ par

précipitation à l'ammoniaque à pH 7~ on détermine les autres éléments majeurs

par le Titromatic et par photométrie de flamme.

- la fusion alcaline au carbonate de sodium~ surtout employée pour

les roches saines et peu altérées~ suivie d'une reprise en milieu chlorhydrique,

sulfo-fluorhydrique~ permettant d'obtenir la silice par

différence.

Sans préjuger de la valeur intrinsèque de chacune de ces méthodes

de mise en solution des matériaux naturels~ et de la composition exacte du

résidu sur filtre obtenu~ il convient de souligner leur caractère de cOlliplû­

mentarité. L'utilisation successive de l'un ou l'autre de ces protccoles, cou­

plée à des techniques poursuivant le même but, conduit à d'utiles CéJEl.?s.::"3,i Dons

et à des teneurs compatibles avec l'hétérogénéité et la complexité é-vident e

des milieux naùurels.

- 17 -

ORGIDGRAMNE GENER.AL DE L '.ANALYSE TOTAlE-------------------

r

Sol, roche saine, rccLe altérée, produits d'altération.

---1A.TT AQUE TRIACIDEHCI, sa 4H2' NO 3H.

1

FUSION ALCALINEC03Na2

ATTAQUE SULFO-FLUORHYDRIQUES04H2' FH.

Reprise on milieu chlorhydrique

1Résidu sur filtre

1Calcination

1Pesée

Poids Si O2

Filtration

1

Précipitation parliJH 40H à pli 7

1Poids hydroxy1es

1Hydroxydes %

1Alcalins

1Photométriede flamme

Teneurs:Na 1 Ca, Mg,K.

.Aliquote

1Dosages auTITROMATIC

TenaursgFe, .Al) '.ri 1 Mn.

CHAPITRE III g LES roSAGES MIS EN OEUVRE

- 18 -

311.1. - Principe du dosage:

Le fer est mis en solution par fusion alcaline ou par attaque tria­

cide. Il est dosé ensuite sous forme d'oxyde par l'E.D.T.A., après précipitation

des hydroxydes, faite par l'ammoniaque, à chaud, en présence du chlorure d'ammo-

nium.

311.2. - !I~atériel et réactifs utilisésg

- Mat érielg

- Béchers de 250 cc

- Béchers de 100 cc

- Verres de montre ~ Bcm

Fioles jaugées de 1000 cc

- Fioles jaugées de 250 cc

- Entonnoirs tige courte ~ 7m/m

- Filtres sans centres étiquette rouge ~ 125 m/m

- pH mètre

Pissette de 1000 cc

Pipett es étalon de 2 et 5 cc

- Pipettes bâton de 2 et 5 cc

- Propipette

- RIDACTIFS g

Solution ammoniacale au 1!2g

- Mesurer, avec une éprouvette, ~O ml de NH4PH R.P. d = 0,92 les

passer dans une fiole jaugée de 1000 ml.

- Compléter à 1000 ml avec de l'eau distillée.

- Bien agiter.

- 19 -

- Solution de nitrate d'ammonium à 2 gfl

Peser 2 g de NO 3NH4 R.P., mettre dans une fiole jaugée de

1000 ml.

- Ajouter de l'eau distillée jusqu'à dissolution.

- Compléter à 1000 ml avec de l'eau distillée.

- Acide chlorydrique (concentré) ~.P. d = 1~18

- Solution de sel disodi ue de l'Acide Eth lène diamine tétracétiqu~

E.D.T.A. à 0,05 M

- Peser très exactement à la balance de précision 37~21 g del'E.D.T.A.

- Mettre dans une fiole jaugée de 2000 ml; ajouter par petiot (:squantités de l'eau distillée; agiter régulièrement jusqu'àdissolution complète.

- Compléter à 2000 ml avec de l'eau distillée.

On obtient une solution de l'E.D.T.A. à 0~05 M

- TIRONEg (1g2 dihydroxybenzène, 3g5 disulfonate de sodium)à 2 pour cent dans l'eau

- Peser 2 g de tirone~ mettre dans une fiole jaugée de 100ml.

- Dissoudre et compléter à 100 ml avec de l'eau distillée

- Eau de Brome

- Solutions-étalons de ferg

à partir du fil de clavecin de diamètre 5/10 mm à 99,9 %de fer.

Nettoyer un morceau de fil de fer (CLAVECIN) au papier de verre,l'essuyer très soigneusement avec du papier joseph.

- Peser très exactement 5 g.

- Mettre le fil pesé dans un bêcher de 500 ml forme haute.

- Ajouter 100 ml d'acide chlorhydrique R.P. et 25 ml d'eaudistillée.

- Couvrir d'un verre de montre~ chauffer doucement au bain-marinjusqu'à dissolution complète.

Laisser refroidir, passer en fiole jaugée d'un litre, rincersoigneusement le verre de montre et le bêcher, puis compléterà 1 litre avec de l'eau distillée. Agiter.

Cela donne une solution à 5 rngjcc de Fer soit 5.000%1cc de Fe3+

Faire une gamme-étalon de 5.000 f/cc à :1> 'tlcc par dilutions

successives.

- 20 -

Les alcalins et alcalino-terreux, gênants pour la suite du dosage,

sont séparés des hydroxydes par précipitation de ceux-ci à l'ammoniaque au

1/2 mm,à chaud et à pH 6, sur une fraction aliquote (100 ou 250 ml) du filtrat

provenant de la fusion alcaline.

Après la précipitation, on porte à ébullition. Après 1 minute d'ébul­

lition, filtrer sur filtre étiquette rouge et laver par 2 ou 3 fois avec de

l'eau distillée chaude contenant 2 g/l de nitrate d'ammonium.

Placer le filtre et son contenu dans le bêcher initial (250 ml) et

ajouter 25 ml d'acide chlorhydrique R.P. Couvrir avec un verre de montre et

laisser en contact suffisamment de temps (2 heures) pour la solubilisation des

oxydes.

Diluer avec de l'eau chaude et filtrer dans fiole jaugée de 250 ml.

Rincer à l'eau chaude, refroidir et ajuster au trait de jauge; homogénéiser.

Prélever 2 à 5 cc selon la quantité de fer présente en solution, ce

qui est facile à apprécier d'après la coloration.

Mettre dans un petit bêcher (spécial pour TITBOMATIC)

Ajouter immédiatement 4 ml pour une prise de 2 cc( ou 10 ml pour

une prise de 5 cc) d'eau de brome afin d'oxyder le fer. L'excès d'eau de brome

est chassé par ébullition, puis ajouter 2 ml de la solution de TIHONEj laisser

refroidir et ajuster le pH à 2,5 à l'ammoniaque à dix pour cent (coloration

vert-bleu) •

Le dosage est fait à l'E.D.T.A. jusqu'à obtention d'une teinte jaune

paille, le TITROMÂTIC est pourvu du filtre 480 nm(à défaut de 450 nm) et d'une

seringue de 2,5 cc.

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1

- 24-

Volume de la seringue contenant la solution d'EDTAg 2,5 ml.

- Position de réglage de l'amortissement g 8.

- Réglage de la vitesse de déplacement du styleg 1

- Position du potentiomètre de cadrageg 100

- Réglage du bouton de sensibilitég 825 mV

- Résistance de référenceg LOG 1. Toutefois il convient de noterla nécessité d'utiliser comme résistance de référence LOG Ol5,dans le cas de faibles concentrations

- Filtre utiliség 480 nm (à défaut du 450 nm, recommandé)

- Ouverture du diaphragme commandant le faisceau lumineuxg 3 à 6

- Etablissement de la courbe d'étalonnageg

Les enregistrements obtenus, correspondants à la gamme-étalon de fer

(5.000 Xl cc à ~ Xl CG de Fe3+) sont figurés aux fig. IV et v.·! 1 i j;

Ils admettent en '. ordonnées la variation photométrique, et en abcis-

ses le volume (en ml) de réactif E.D.T.A. 0,05 M nécessaire pour

parfaire le virage. Ce volume correspond à un certain nombre de mm,

dont la mesure permet la construction de la courbe d'étalonnage avec

en abcisses les concentrations en Fe3+, et en ordonnées le nombre

de mm trouvé pour chacun des étalons (Fig. VI).

312 - roSACE PAR COLORDŒTRIE

Le fer réduit par l'hydroquinone à pH 3,5 forme avec l'orthophé­

nant l'bline un complexe rouge stable l colorimétré à 480 nm. La coloration

atteint son équilibre au bout de 2 heures environ.

- 25 -

Matérielg

Agitateur magnétique

Balance Mettler précision 1/10 mg

pH métre

Verseurs de 2 - 5 - 10 ml

Eprouvettes graduiées de 25 - ~O ml

Béchers de 2~ - 2000 ml

Verre de montre ~ 8 cm

Fioles jaugées de 100 - 200 - 1000 ml

Flacon de verre jaune

Pipettes otalons de 1 - 2 - 5 - 10 - 1000 ml

Cuves de 1 cm.

Réactifsg

Fer pur en fil (99,9 1c) ou en poudre (90 10)Acida chlorhydrique R.P. d = 1~18

Hydroquinone

Acide acétique R.P.

Acétate de sodium cristallisé.

Orthophénantroline 1,10

Solution étalon de fer à 40 mg/le

- Peser très exactemer;.t 0,400 g de fer pur - Attaquer par 25 mld'acide chlorhydrique concentré dans un bêcher de 2~ ml recou­vert d'un verre de montre.

- Chauffer au bain marie jusqu'à dissolution; rincer le verre demontre avec le minimum d'eau distillée.

- Passer en fiole. jaugée de 1000 ml et compléter avec de l'acidechlorhydrique à un pour cent, homogénéiser

- Prélever 100 ml et compléter à un litre (solution à 40 mg/l).

- 26 -

Solution d'hydroquinone à 2 %dans un tampon acétique -

Préparation pour un litre de solution tampon acétiqueg

Peser 4,8 g d'acétate de sodium; mettre dans fiole jaugée de

1000 ml; ajouter 4 ml d'acide acétique concentré; dissoudre et

compléter à un litre avec de l'eau distillée.

Préparation de la solution d'hydroquinone à 2 %Peser 2 g d'hydroquinone; mettre dans fiole jaugée de 100 ml

ajouter 50 ml environ de la solution tampon acétique; dissoudre

et comploter à 100 ml avec la solution tampon acétique (Ne se

conserve qu'un jour.)

Solution d'orthophénantroline à 0,5 %dans l'eaug

Peser 0,5 g d'orthophônantroline; mettre dans fiole jaugée de

100 ml; ajouter 1 ml d'acide chlorhydrique concentré et 50 ml

environ d'eau distillée; dissoudre et compléter avec de l'eau

distillée.(Conserver en flacon de verre jaune).

Solution tampon acétate de sodium à pH 32 5

Peser 250 g d'acétate de sodium cristallisé; mettre dans un bê­

cher de 2000 ml~ ajouter 300 ml d'eau distillée; porter sur agi­

tateur magnétique, agiter jusqu'à dissolution complète.

Porter sur pH métre préalablement étalonné à pH 4 et pH 7.

Ajouter tout en agitant, de l'acide acétique concentré jusqu'à

pH 3,5.

Transvaser dans fiole jaugée de 1000 ml, rincer et compléter

avec de l'eau distillée.

- 27 -

312.3. Mode opératoire

- De la solution provenant soit de l'attaque triacide ou de la fu­

sion alcaline,prélever une ali~uote (1 - 2 - 5 ou 10 ml suivant

la teneur en fer).

_. Mettre dans fiole jaugée de 200 ml

- Ajouter dans l'ordre: 10 ml de tampon acétate de sodium à pH 3,5

5 ml d'hydro~uinone à 2 %2 ml d'orthophénantroline à 0,5 %

- Compléter à 200 ml avec de l'eau distillée et homogénéiser.

- Attendre 2 heures.

- ColorLnétrer à 480 nm en cuves de 1 cm.

- Préparer une gamme étalon dans les mêmes conditions avec des

prises de 1 - 2 - 3 - 5 - 7 - 10 - 15 ml de solution étalon de

fer à 40 mg/le

Préparation de la ~mme étalon de fer à partir de la solution

étalon à 40 mg/le

Gamme étalon à. 0,20 mg/l de Fe3+- :

Prélever 1 ml de la solution étalon de fer à 40 mg/l

- Mettre dans fiole jaugée de 200 ml.

Gamme étalon à 0,40 mgJl de Fe3+- ~

Prélever 2 ml de la solution étalon de fer à 40 mg/1

- Mettre dans fiole jaugée de 200 ml.

Gamme étalon à 0,60 mg/l de Fe3+-

Prélever 3 ml de la solution étalon de fer à 40 mg/l

- Mettre dans fiole jaugée de 200 ml.

Gamme étalon à 1,00 mg/l de Fe3+- ~

Prélever 5 ml de la solution étalon de fer à 40 mgil

- Mettre dans fiole jaugée de 200 ml.

Gamme étalon à 1,.:X> mgJI de Fe3+ ~

Prélever 7 ml de la solution étalon de fer à 40 mg/l

- Mettre dans fiole jaugée de 200 ml.

Gamme étalon à 2 yOO mg/l de Fe.3+:

- Prélever 10 ml de la solution étalon de fer à 40 mg/l

- Mettre dans fiole jaugée de 200 ml.

Gamme étalon à 3,00 mgJI de Fe3+ g

Prélever 15 ml de la solution étalon de fer à 40 mg/l

- Mettre dans fiole jaugae de 200 ml.

- Résistance de référence = LIS (résistance linéaire)

- Sensibilité mV 7r:fJ

- Amortissement 10

- Vitesse = 1

- Cadrage = 90 à 100

Tarage mV = 9r:fJ à 1000

- Combiné III 17- Fente, entrée ~ 6 à 9

- Filtre = 480 nm

- Cuves de 1 cm

- 28 -

- 29 -

- Les enregistrements obtenus pour le dosage du fer par colorimétrie

sont figurés pages .301t 31, ct la courba d'étalonnage correspon­

dante pago 32 (Fig. VII, VIII et IX).

- Les tableaux suivants donnent les valeurs comparées des dosages

effectués à Dakar et dans d'autres laboratoires:

- Roches saines du Sénégal-oriental.

1 Mise en solution par I! 1Kb3 Kb3

1A5

1M1 M11 A5fusion alcaline f

1::

Colorimétrie (Titroma- 1,60 1,60 i 6,90 6,95 13,60 13,60tic D.AKAR) 1

Fe203% 1

Quantométrie(CRPù11,69

1!!- 1,69 : 7,06 7,06 Il 15,20 15,20Nancy) J Il

- Sols rouges de SEFA Sols totaux

1 1

CA 453' C1>.453Mise en solution par

CA 424 CA 424: CA 436 CA 436:attaque triacide 1 1·

lF e20)%Colorimétrie (Titra- I 1

5,72 5,75 1 6,47 6,47 1 5,60 5,60matic - DAK..'l.R) 1 1

Volumétrie par Mn04K 5,40 5,40 1 6,30 6,30 1 - -1 1

(SSC-ORSTOM )1 1

Technicon 4,75 4,75 1 5,25 5,25 1 - -,

- Sols rouges de SEFA: Fractions granulométriquGs

Mise en solu- 1 1 1

tion par fusion 1~ro 1ère l2èmo 2ème ~3ème 4ème 5ème 6ènle

alcaline. Extr. Extr. lExtr. Extr. :Extr. IExtr. Extr. Extr.

Colométrie(Ti-1 1 11 1 1

Fe2°J% tromatic-D.AKAR) 7,80 7,80 )8,05 8,05 l8, ~ 8,90 9,25 9,201

...

Il'a1.''uoe.LIS

Senalhl11\6. 150 mVAaorU••__t 1 10

yi"..... 1

ca4M88' 90 - 100

J'en'•• 6 A 9Pil're. 480 l1JJ

15 ml

10 ml

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1 1.111

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SSD.ibi11\'. 750 mY

Amor~1~$~nt8 10

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Cadrai"'''' 90 100

'.to. 6 l 91Pl1ir.' 480 Dm

1- -.- ~- ~

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•

•

- 33 -

On procède à une mise en solution par fusion alcaline en creuset de

platine. La silice est insolubilisée par une doUble évaporation à sec en milieu

chlorhydrique~ et dosée pondéralement après calcination à 1.000 C pendant 3

heures dans un four à mouffle. L'aluminium est dosé par le TITROMATIC soit direc­

tement sur le filtrat, soit après séparation des hydroxydes et élimination des

alcalins.

- Hatériel de laboratoireg

- Bêchers de 250 ml forme basse

- Plaques chauffantes

- Creuset s en platine

- Agitateurs en verre

- Bêchers de 100 ml forme basse. Verre de montre.

- pH mètre prêt à l'emploi (réglé sur tampon pH 5)

- Pipette à pointe fine de 1 ml, 2 ml, 5 ml, 10 ml.

- Agitateur magnétique avec barreau aimanté.

- Pipettes de haute précision de 1 ml, 2 ml, 5 ml;' 10 ml

- Bec Bunsen et support

- Eprouvette de 50 ml

- Flacon compte-gouttes pour indicateur coloré.

Réactifs utilisésg

- Acide chlorhydrique concentré R.P.

- Alcool éthylique

Solution de Complexon III de titre 0,2 N (soit 0,1 M)

Dissoudre 37,210 g de Complexon III {sel disodique de l'Acide

Ethylène diamine Tétracétique ou E.D.T.A.), séché à SooC et

conservé au dessicateur, dans un litre d'eau distillée.

Vérifier le titre de cette solution par une solution de Calcium

au titre connu, avec 10 noir ériochrome.

- 34 -

Solution de Zn++ de titre 0,05 M g

Dans quelques ml d'acide chlorhydrique, dissoudre 4,0685 g d'oxyde

de zinc. Cette solution sera étalonnée lors des dosages.

Solution de ferricyanure de potassium à 0,2 %g

Dissoudre 2 g de ferricyanure de potassium dans de l'eau distil­

lée et amener à un litre en fiole jaugée.

Solution de soude à 4 % et d'acide nitrique à 5 %g

Indicateur colorég solution de 3-3' diméthylnaphtidine à 0,08 ~g

dans 100 ml d'acide acétique cristallisable, dissoudre 80 mg de

3-3' diméthylnaphtidine. Conserver en petites quantités dans un

flacon comptes-gouttes.

- Solution tampon à pH 5,0

A l'aide d'une pipette de précision, prélever 2 ml de solution

à analyser, et les introduire dans un bécher de 10 ml très propre.

- Ajouter 2 ml de solution d'acide nitrique à 5% (avec une pipette

baton) •

- Recouvrir d'un verre de montre, et chauffer sur plaque chauffante

jusqu'à début d'ébullition.

- Retirer alors de la plaque, et additionner de JO ml d'eau distil­

lée en rinçant le verre dé montre et les parois du bécher.

- Porter sous le pH mètre et ajouter goutte à goutte la solution de

soude à 4 '% (environ IN) ~ en agitant énergiquement par un agita­

teur magnétique, jusqu'à pH 2,5

Avec une pipette à un trait de grande précision, ajouter 2 ml de

solution de Complexon III à 0,1 M

- Tout en maintenant une forte agitation, et sous pH mètre, amener

la solution à pH 5,0 en additionnant goutte à goutte de la solu­

tion de soude IN.

- 35 -

Après avoir rincé les électrodes du pHmètre et le barreau aimanté,

amener sur plaque chauffante la solution à ébullition pendant trois

minutes.

Quand la température est retombée à 4O-5O°C, ajouter rapidement

et dans l'ordre:

5 ml de solution tampon à pH 5,0

2 ml de solution de ferricyanure de K à 0,2 %indicateur coloré: 5 à 6 gouttes.

Titrer à l'aide du Titromatic (la solution étant toujours chaude)

l'excès de Complexon III par la solution de Zn++ 0,05 M jusqu'à

virage au rose.

N.B. Le nombre de ml de Complexon III introduits dans la solution

est fonction de la teneur supposée d'aluminium dans l'échantillon.

Vérifier constamment le pH préconisé et respecter la température

demandé<3 (40o-~oC).

Calculs

Les calculs menés de la façon habituelle peuvent se résumer ainsi:

soit: V le volume de la solution de Complexon III et T son titre,

V1 le volume de la solution de zinc utilisé et T1 son titre,

X le nombre de mIDi-molécules de fer contenus dans la prise.

Le nombre de mïUi-molécules de Al+++ dans la prise d'essai sera:

R = VI' X

ou encore si l'on tient compte des différentes dilutions:

R x 26,98 x ~o x 100 x 1,8892 x 1.000

- 36 -

- Volume de la seringue contenant la solution de Zn++: 25 ml.

- Position du ~églage de l'amortissement: 10 (les positions supé­

rieures à 7 de l'amortissement du style sont utilisées pour

stabiliser celui-ci dans le bas des résistances logarithmiQues).

De plus, la position de ce dispositif d'amortissement dépend de

la valeur du potentiel de compensation affichée au voltmètre.

Réglage de la vitesse: 3. La vitesse est choisie en fonction de

la réaction attendue, les variations brusQues en ordonnées(se tra­

duisant par une remontée brusQue du style) nécessitent un freinage

maximum: il convient de régler, dans ce cas, le potentiomètre au

minimum, c'est-à-dire à la position 1.

- Ouverture du diaphragme commandant le faisceau lumineux: 6.

- Réglage du b out on de sensib ilité: 750 mV. Il convient de le pla­

cer sur la position correspondant sensiblement au nombre de mV

affiché au voltmètre.

Résistance de référence: LOG 0,5. Cette résistance logarithmiQue

permet, pour la pleine échelle des ordonnées du diagramme de

20 cm, une variation de 0,5 unité de densité optiQue.

- Le potentioQètre de cadrage sera donc placé à fond de course,

c'est-à-dire vers la graduation 100_

Dans ces conditions de réglage et d'utilisation, 1 cm de dépla­

cement du style en abcisses, correspond à 1 ml de la solution de zinc intro­

duit par la seringue_ Autrement dit, on obtient directement sur l'axe des

abcisses, pour chaque étalon ou Gchantillon, le volume Vi de la solution de

zinc de titre T1- Il suffit, dès lors de mesurer avec un double dGcimètre

cette longueur, qui figure le volume de réactif nécessaire au virage, pour

obtenir avec précision la teneur en Al+++, puis en A1203-

Pour le dosage de l'aluminium, le TITROMATIC est utilisé sans

filtre.

- 37 -

325. Résultats &

Etablissement de la courbe d'étalonnage&

On prépare par attaqua de l'aluminium métal à l'acide chlorhy­

drique, une gamme d'3talons ainsi constituéeg

10.000 !f/cc, 9·000 Q/cc, 8.000 ;jfic , 7.000 ~/cc,

6.0000/cc,5.000Q/cc d'Al+++.

Les enregistrements obtenus au Titromatic sont représentéssur les figures X à XIV.

A partir des mesures du déplacement du style, il est pLise de

construire une courbe d'étalonnage définie en abcisses par les

concentrations connues, et en ordonnées les variations du

style d'enregistrement.

Etant donné la faible concentration en aluminium de ces solu­

tions étalons, on a introduit 10 cc de chacune dans la réaction&

il est apparu que la dispersion des points obtenus s'accen­

tuaient avec la concentration, d'où la nécessité d'effectuer

les dosages avec une forte dilution.

- Roches saines du Sén3gal-orientalg

irisas en solution par IKb !!A 5"1 Kb 1 Kb 3 Kb 3 'lA 5 lM 1fusion alcaline li

Complexométrie(Titro- '6 9 151: 1

1

matie - D1JCAR) 6?15 12,50 12,531:15,50 15,501 13,80

A120 3 % !! 1

Quantc;nGtrieII 1Il 1

(C.R.P.G.-N~rCY ~) 5,SO 5,80 13,10 13,10 :114,60 14,60 : 13,15Il 1

Quantométrie Il 1

15,0 15,0 Il 1

(C.S.G.S.-STRASBOUR~7 - - Il - - 1 -Il 1, Il 1

3E C.R.P.G. Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques

3E3E C.S.G.S.g Centre de Sédimentologie et de Géochimie de la Surface.

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1

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i 11 Cadrege, 100 1

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FlOUllS XI. Dosage de l'aluminium pal" cQmple,xométrie. Oamme-&talon (faibles oonoentrations).

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FlGU:RS XllhDosage da l'alul'llirliulTt par oomplexom'tr1e. Bohantil1ona de roohee-eainee.

,t:;1

-~-

Le phosphore total est extrait par attaque d'une solution d'acide

nitrique concentré et fumant pendant au moins 5 heures. Après lavage et fil­

tration, il est dosé colorimétriquement par réduction d'une solution de phos­

phocolybdate d'Ammonium en milieu sulfurique (Acide sulfurique).

- Matéri31

- Bêchers 100cc (F.B.) très propre

- Fioles 5Dcc

- Bouchons

- Tiges agitateur avec caoutchouc

- Bain-marie

Tubes à essai

Pipettes 6~alon~ 1cc, 2cc, 5cc, 10cc, 20cc

- Cuves de 2cm

- Plaque chauffante.

Réactifs

Acide nitrique densité 1,38

Acide sulfurique pour Toxicologie N = 30cc par litre

Réactif sulfo-molybdique

 - 25 g de molybdate d'Ammonium dans 100 cc d'eau distillée.

B -280 cc d'Acide sulfurique pur dans )00 cc d'eau distillée.

- Refroidir

- Verser A dans B; Compléter à 1 litre

- Conserver en flacon coloré.

- Solution d'Acide l-ascorbique

- 6 g dans 1 litre, se coneerve un mois environ.

- Solution étalon de phosphore

- 231, 1 mg de phosphate acide disodique hydraté dansun litre d'eau distillée.

soit 2C fcc de phosphore

diluer 10 fois, soit 2 Icc de phosphore.

6 g/litre

- 44-

333. ~de opGra~~~

- Prélever de 1cc à 20 cc suivant la richesse de l'éohantillon

Evaporer à sec sur plaque ohauffante

Reprendre avec 10 cc d'Acide sulfurique N

Ajouter 2cc de Réactif sulfo-molybdique

Passer en fiole de 500c - homogénéiser

Compléter avec la solution d'Acide l-ascorbique

Prelever dans les tubes à essai qu'on place 10 mn au bain-marie80°C

Refroidir.

- Faire une gamme étalon dans les mêmes conditions avec1 - 2 - 3 - 5 - 7 - 10 - 15 ml de solution de phosphate acidedisodique oorrespondant à 2 - 4 - 6 - 10 - 1420 - 30 - de P.

Colorimétrer en lumière rouge (630 nm)au Titromatic Qu6ré III.

Cuves pour colorimétrie~ cuves de 2 cm.

Position du réglage de l'amortissement: 10

Réglage de la vitesse : 1

Réglage du bouton de sensibilité: 750 mV

Résistance de référence: LOG 0,5

Potentiomètre de cadrage~ 100

Filtre employé: 630 nm

Ouverture du diaphragme: 6.

Nous nous sommes bornés à reproduire ici les enregistrements de la

gamme-étalon de phosphore et la courbe d'étalonnage correspondante (fig.XV

et XVI ). Ceux-ci sont semblables à ceux obtenus pour le dosage colorimétrique

du fer; seule la courbe d'étalonnage du phosphore peut être assimilée à une

droite.

.!1

1Plltr.u 6~ nm

Amort i 8I.UIIIH!mt • 10

Tarage_ 1.000 mV

Cadrage1 100

Vitesses 1

0,08~

1

O,6H

L

0,60

~

0,40

O,.}O

0,20

01. 120 ...08

~

~-_...._. ----''-'"".. --......,..- -

Variation,aoiométr1que

o

0,04----0-:"'0-8--- .....---0-,...20..-----'--·-·,·....·,...··-·--"........- w-;~~40"--r--..,-·-r-'OM 1"' ~·-'---"""--T'1·--o-,'-18ôI""--"..--....t-....."r--.......- ......,.,..r/m1 P

- 47 -

CON C L U S ION S

Ce sont surtout les conditions locales - pas touj0urs favorables ­

qui sont à l'origine de difficultés dans l'~mploi du Titromatic. La relative

fragilité de l'ensemble, notamment des circuits électroniques, lui fait mal

supporter un transport Outre-Mer. Les conditions climatiques particulières,

(température, humidité) supposent aussi des précautions et l'installation de

l'appareil en salle climatisée. D'autres inconvénients naissent aussi du cou­

rant électrique qui l'alimente: instabilité de tension, et variation de la

fréquence nécessitant, pour bien faire, la mise en place d'un stabilisatùur

de courant. Signalons enfin la lenteur du déplacement du style, donc la fai­

ble capacité des dosages (on ne peut guère dépasser vingt dosages complexomé­

triques d'aluminium dans une matinée).

Toutofois, cette lenteur de l'enregistrement s'insère dans les

avantages du Titromatic qui viennent largement compenser les inconvénients

précités. L'intérêt réside essentiellement dans l'enregistrement graphique

lui-même, image de la réaction en cours, que l'on peut décomposer dans le

temps. Notons aussi la parfaite reproductibilité obtenue pour un ensemble

de réglages donnés, la facilité d'exploitation des courbes, la détermination

précise du point de virage et sa correspondance, lue instantanément, avec le

volume de réactif versé.

L'ensemble des résultats obtenus pour lcs trois éléments étudiés

dans les milieux naturels (sols, fractions granulométriques, et roches saines)

permet d'envisager l'utilisation du Titrcmatic dans le dosage d'autres élé­

ments: soit par complexométrie (C4 + Mg par l'EDTA, Ca, Mn), soit par colori­

métrie (Ti, Mn, Cu, Cr). D'utiles comparaisons ont été faites avec les don­

nées fournies par d'autres laboratoires, nous permettant de cerner la validi­

té de nos propres déterminations. Ces études coopératives se poursuivront

dans le cadre du groupement "Etalons analytiques de minéraux, minérais et

roches" de l'Association Nationale de la Recherche Technique (ANRl'), sur les

étalons géochimiques eXistants: granite calco-alcalin (GA), basalte (BR),

diorite (DRN) serpentine (UBN), bauxite (BXN) , disthène (DT-N) etc •••

Une prochaine publication en rendra compte.

-48-

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T AB LE DES FIGURES

- 51 -

PAGES

Figure l Tit rim étri e pot ent i om ét riQueCourbes de neutralisation •••••••••••••••••••••••••••••••••••• 7

Figure II Photométrie en milieux liQuidesDosage complexométrique de Ca •••••••••••••••••••••••••••••••• 9

Figure III

Figure IV

Figure V

Figure VI

Figure VII

Photométrie en milieux liquidesDosage complexométrique de Zn •••••••••••••••••••••••••••••••• 10

Dosage du fer par complexométrieGamme-Etalon (2. '5)0 ! / cc à ~O y fc) ••••••••••••••••••••••••••• 21

\.1 (;

Dosage du fer par complexométrieGamme-Etalon (2~ :" / cc à ~ 'y' / cc) ••• " •• " •••••••••••••••••••• 22

U f1Courbe d'étalonnage du fer dosépar complexométrie •...............................•..•.... 0.0.23

Dosage du fer par colorimétrieGamm e-Et a Ion ••••••••••••••• Co. 0 0 •••• 0 ••••••• 0 •••• 0 •••• 0 1) •• 0 •• 30

Figure VIIIg Dosage du fer par colorimétrieEchantillons de sols •••••••• 00 ••••• 0 ••••••••••••••••• 00 •••••• 31

Figure IX

Figure X

Figure XI

Figure XII

Dosage du fer par colorimétrieCourb e d 1 étalonnage •• 0 0 ••• 0 0 •• 0 0 0 ••••• 0 ••• 0 0 ••••••• 0 • 0 0 0 •• ~ • 0 32

Dosage de l'aluminium par complexométrieGamme-Etalon (fortes concentrations) ••••••••••••••••••••••••• 38

Dosage de l'aluminium par complexométrieGamme-Etalon (faibles concentrations) •••••••••••••••••••••••• 39

Dosage de l'al~~inium par complexométrieCourbe d' étaloIll1age ••••• Ill. 0 •• CI o •• CI •• 0 •• CI •• 0 •••• 0 •• 0 ••• 0.0 •• 0. 40

Figure XIII: Dosage de l'aluminium par complexométrieEchantillons de roches saines •••••••••••••••••••••••••••••••• 41

Figure XIV

Figure XV

Figure XVI

Dosage de l'aluminiwn par complexométrieEchantillons de fractions granulométriques ••••••••••••••••••• 42

Dosage du phosphore par colorimétrieGamme de solutions étalons ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 45

Dosage du phosphore par colorimétrieCourb e d'étalonnage •••••• CI • 0. •• 0 ••••• 0 •• o •••••••••• 0 •••• 0 •• 0 ••' 46

TABLE DES MATIERES

- 52 -

PAGIDS

Résum é •••••••• 0 ••• 0 Cl 0 0 0 e 0 Cl ••• 0 •••••• 0 • 0 ••••••• 0 •••••••••••••••••• 0 ••••••• 0 2

Indroduct ion ••••• 0 •• 0 • 0 • 0 0 0 •••• 0 0 •• Cl •••• G • 0 • 0 0 ••••••••• 0 ••••••• 0 ••••••• 0 • • 3

I. LE TITROM.ATIC III Quéré=:=======~=============

• •• 000000 •••••••••• 000 •••• 00 •• 0000 ••

11.12.13.

Présentation. Définition •• 00.000000 •••• 00 ••••••••••••• 0 ••••••

Utilisation. PossibilitésEmploi dans le Laboratoire OO"OOO •• ee ••••••• ooo.ooooooo •• O".

566

II. lES MILIEUX NATURELS ETUDIESg============================21. Les roches saines du Sénégal-0riental ••••••••••••••••••••••••• 1122. Les Sols rouges de SEFA •••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 14

sols totauxfractions granulométriques

23. - Rappel des traitements préliminaires •••••••••••••••••••••••••

231.232.233.

Broyages - Tawi sages • Cl' 0 ••• 0 Cl •••• 0 ••••••••• Cl •••• 0 •••••

Perte à 105° C et perte au feu •••••••••••••••••••••••••l'.1ises en solutiorJ.S •• 00 ••• 00 •••••• 00 •••••••••• 0 •• 00 ••••

l'attaque triacidela fusion alcalinel'attaque FR-S04H2.

15

151516

III. - LES OOSAGl!lS MIS EN OEUVRE:;========================

311. - Dosage par complexométrie •••••••••••••••••••••••••••••

31. - Détermination et dosage du fer ••••••••••••••••••••••••••••••

Principe du dosage •••••••••••• 0 •••••••••••••••

Matériel et réactifs utilisés •••••••••••••••••Mode opératoire •• 00 ••• 00 ••••• 00 •••••••••••• 00.

311.1311.2311.3311.4

311·5 -

ConditionsTitromaticRésultats

d'utilisation et réglages du••• 000 0 •••• 00 •••••••••••••••••• 0 0 •••

••• 000 •••••••••••••••• 00 ••• 0 •••••••••

18

18

f81820

2424

312. - Dosage

312.1312.231203312.4

312·5-

par colorimétrie ••••••••••••••••••••••••••••••

Principe du dosage ••••••••••••••••••••••••••••Matériel et réactifs utilisés •••••••••••••••••I~ode opératoire .00000 •••••••••••••••••••••••••

Conditions d'utilisation et réglage duTi t romatic •• 0 0 0 ••••• 0 • • • • • • 0 • • • • • • 0 ••••• 0 G 0 0 0 •

Résultats •••• 00000 ••••••••••••••••••••••••••••

.../ .'" .

24

242521

2829

- 53 -

PACES

Mode opératoire ••••••••.•.••••.••••••••••••• 0 •••••

Conditions d'utilisation et réglages du Titromatic.Résultat s •.••• 0 0 0 • 0 •••••• 0 •••••••• 0 • 0 ••• 0 0 0 ••• 0 0 ••

do sage •• 0 •••• 0 •• 0 • • • • • • • • • • • 0 •••••••••

32. - Détermination et dosage321 Principe du322 Matériel et323324325

de l'aluminium ~

réactifs utilisés ••••••••••• 00 •••• 0 •••

3333343637

33. - Détermination et dosage du phosphore

331 Principe du dosage •••••••••••••••••••••••••••••••• 43332 Matériel et réactifs utilisés ••••••••••••••••••••• 43333 Mode opératoire ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 44334 Conditions d'utilisation et réglages du Titromatic. 44335 Résultats ....••. 0 •••••••••••••••••••••••• 01'0.00.00 44

Conclusions ••••• •••••••••••••••••••• • 0 •••••••• 1 ••• 001.100' 00 47

Bib li0 graphie .•.••... 0 •• 0 •• 0 •• 0 0 0 ••• 0 ••••••• 0 •• 0 0 •••••••••• 0 48

Table d3s Figures

- Table des Matières

•••••••••• 00 ••••• 0 ••••••••• 0 ••••••• 000 •••••

•••••••••••••••••••••••••••••••••••• & ••

51

52

Dominique RAMBAUD

Narou Moussé N'DIAVE

Boniface FONSECA

Papa N'DIAVF.

CONTRIBunON A

DESL'ETUDE PHYSIQUE

MIUEUX NATURELS

ET CHIMIQUE

Il. Recherche et dosage du Calcium, du Magnésium,

du Cuivre. du Titane, du Manganèse, du Chrome,

du Zinc et des Sulfates à l'aide du Titromatic Quéré.

OFFICE DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ETTECHNIQUE OUTRE-MER

CENTRE DE DAKAR-HANN

FEVRIER 1971

CONTRIBUTION A L'ETUDE

DES ~~ILI1IDX

PHYSIQUE

NATURELS:

CHD~IQUE

II - Recherche et Dosage du Calcium, du Magnésium, du Cuivre

du Titane. du Hanganèse, du Chrome, du Zinc et des Sulfates

à l'aide du TITROMATIC Quéré •

par

Dominique RAMBAUD

Docteur de l'Université de Paris

Diplomé d'Etudes Supérieures de Sciences Naturelles.

Narou ~~oussé N'DIAYE, Boniface FONSECA, Papa N'DIAYE

Chimistes à l'O.R.S.T.O.M.

Centre ORSTOY de DAKAR

Février 1971

- 2 -

R E 8 U r~ E

L'usage du Titromatic III Quéré est étendu à la détermination et

au dosage d'autres cations (Cu, Ti, Mn, Cr, Zn, Fe, Mg, Ca) et d'anions

(804-). Cet appareil est utilisé dans le domaine de ses possibilités colo­

rimétriques, complexométriques, et volumétriques.

Les résultats obtenus à l'aide du Titromatic III Quéré sont mis

en comparaison avec ceux donnés par l'utilisation du colorimètre JEAN et

CONSTANT, ainsi que la spectrophotomètrie d'absorption atomique( spectro­

photomètre PERKIN - Ell,ŒR 290)- Une étude parallèle et systématique de ces

résultats permet de cerner la validité et la reproduotibilité des détermi­

nations faites à l'aide du TITROMATIC III Quéré.

Les échantillons étudiés appartiennent essentiellement au domaine

des Sciences de la Terre minéralisations métalliques sédimentaires et mag­

matiques, roches saines éruptives et métamorphiques, produits de l'altéra­

tion météorique, sols ferrallitiques.

Les dosa~es mis Gn oeuvre sont

- calcium et magnésium et somme (Ca+Hg) dans les sols

- cuivre dans les ~inéralisations carbonatées

- titane dans l'ilménite (sables titanifères)

manganèse dans les produits d'altération et minerais métalliques

- chrome dans les amphibolites

- zinc dans la blende

- le fer dans les sols rouges ferrallitiques,

- les sulfates dans les solutions d'extraction de sols de mangrove

L'examen des résultats obtenus et des dosages de ces élèments dans

des milieux naturels différents, confirment les constations déjà faites lors

d'un précédent travail sur le fer, l'aluminium et le phosphore: parfaite

reproductibilité des enregistrements, et souplesse de manipulation, malgré

des conditions locales d'emploi pas toujours favorables.

- 3 -

INTRODUCTION

La première partie de cette étude (1), nous avait conduit à porter

notre attention sur les déterminations suivantes à l'aide du Titromatic III

Quéré

- dosage du fer total par complexomètrie par l'E.D.T.A. en pré­

. sence de Titone (1:2 dihydroxybenzène, 3:5 disulfonate de so-

o dium) comme indicateur. Simultanément un dosage colorimètrique

permettait de cerner la validité de nos résultats

dosage de l'aluminium par complexomètrie par l'E.D.T.A. à l'aide

d'une solution de 3-3' diméthylnaphtidine à O~08%

- enfin dosage du phosphore par colorimètrie.

L'ensemble de ces déterminations a été effectué sur des échantil­

lons témoins (roches et sols) déjà analysés dans d'autres labaratoires tels

que ceux des Services Scientifiques Centraux de l'O.R.S.T.O.t" à Bondy, ceux

du Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques à Nancy (C.R.P.G.)~

et enfin ceux du Centre de Sédimentologie et de Géochi~ie de la Surface à

Strasbourg. Les résultats obtenus dans ces centres de recherche par des

moyens et des techniques différents des nôtres (Autoanalyseur Technicon~

Quantomètrie etc ••• ) nous ont pGr~is d'étalonnor ot do t2ster l'appareil

dont nous disposons à Dakar~ le Titromatic III Quéré.

Le rapport que nous présentons ici constitue le complément à notre

précédent travail. Ainsi les possibilités d'utilisation du Titromatic déjà

acquises pour le fer, l'almninium et le phosphore, sont ici étendues à

d'autres anions et cations: calcium, magnésium, cuivre, titane, manganèse

chrome, zinc~ sulfates dosés dans des milieux naturels très divers.

(1) RM·lliAUD (D), N'DIAYE (N.E), FONSECA (B), N'DIAYE (p) - 1970 ­

Contribution à l'étudo physiquo et chimique des milieux naturels

l Recherche et dosage du fer~ de l'aluminium et du phosphore à l'aide

du Titromatic III Quéré - Centre ORSTO~1 de Dakar - Sénégal.

- 4 -

Hormis le Titromatic III Quéré, dont la mise au point technique

et l'adaptation méthodologique constituent l'essentiel de notre recherche,

nous avons utilisé deux autres méthodes de dosage g la colorimétrie (colo­

rimètre Jean et Constant) et la spectrophotomètrie d'absorption atomique

(spectrophotomètre Perkin - Elmer 290) (1). Nous décrivons très brièvement

ainsi? dans une première partie, les appareils, leur principe, leurs carac­

téristiques techniques ainsi que leurs multiples possibilités d'utilisations,

quant aux problèmes envisagés.

Dans une seconde partie, après un rapide rappel concernant les

traitements préalables des échantillons, et leur mise en solution( attaque

triacide, fusion alcaline, attaque sulfo-fluorhydrique), nous décrirùns

brièvement les sols, les roches et les produits d'altération que nous avons

étudié.

En dernier lieu enfin, et c'est l'essentiel de notre travail, nous

envisagerons les dosages réalisés, élèment par élèment, en spécifiant

la technique utilisée et en essayant de dégager, par comparaison des résul­

tats acquis, la méthode la plus satisfaisante.

(1) Nous re~ercions vivement ici la Diroction de l'Institut d'Elevage et

de Hédecine Vétérinaire des Pays Tropicaux (I.E.~ff.V.T.), et en parti

culier Honsieur FRIOT, de nous avoir permis d'accéder à leur appareil­

lage d'absorption atomique.

CHAPITRE l

DESCRIPTION DES APPAREILS UTILISES.- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - -

- 5 -

- 6 -

11 - LE TITRm~ATIC III QUERE===================:===

PRESENTATION DE L'APPAREIL

Il est hors de notre propos d'entrer dans le détail de la desCrip­tion de cet appareil relativement complexe : nous nous bornerons à en dé­crire les principaux organes, à signaler les multiples utilisations 9 surtoutenfin 9 à préci ser les iTIodalités de son usage au laboratoire, en fonctiondes besoins.

Le TITRm~ATIC III Quéré est un potentiomètre enregistreur utilisépour l'étude et la mesure des variations de pH, de potentiel, d'intensitéde courant, de coloration etc •••

Principe de fonctionnement

Il est constitué d'une unité de base (potentiomètre enregistreur)et de différents ensembles spécialisés (permettant six à sept types de me­sures), qui ont pour but de remener la mesure que l'on désire faire à unedifférence de potentiel, dont on connaitra la valeur en lui opposant uneautre différence de potentiel connue.

Il s'agit donc d'un potentiomètre asservi, qui fonctionne par an­nulation de potentiel, c'est à dire qu'à tout moment on l"'let en oppositionavec la source à mesurer une tension de même grandeur que celle-ci, maisde signe contraire. Cette tension d'opposition est donnée par une pile.Elle est appliquée sur une résistance de référence interchangeable: soitlinéaire (dite LIS). soit logarithmique (dite LOG l, ou LOG 0,5). La recher­che de l'équilibre est faite par un moteur entrainant le curseur qui se dé­place sur la résistance.

11.2 UTILISATIONS ET POSSIBILITES

A l'unité de base peuvent s'adapter un certain nombre d'acces­soires qui déterminent les différents usages du TITRŒfATIC, qui sont prin­cipalement la titrimètrie automatique, et la photomètrie.

La fonction "titrimètre" permet l'étude et le contrôle des réac­tions électrochimiques en solution aqueuse ou en milieu anhydre telles que:

variations de pH ( tracé d'une courbe de titration acide/base)variations de potentiel,

- dosages iodomètriques, conductimètriques, ampéromètriques,.

La fonction "titrimètrie potentiomètrique" enregistrée est parti­culièrement ut ile pour dét erminor volu~:létriquement la correspondance dedeux solutions dont l'une, titrée, sert de réactif 9 jusqu'à l'apparitiond'une variation caractéristique au cours de la réaction. En effectuantl'enregistrement intégral d'un titrage, on obtient le volume de réactifdébité (partie quantitative de la courbe), mais aussi l'enregistrement desvariations physico-chimiques du milieu en fonction de l'addition de ceréactif.

- 7 -

- Les abcisses d'un tel diagramme (Fig. 1) figureront les volumesde réactif introduit dans la solution à titrer: ceux-ci sont évidemment va­riables suivant les seriLgued utilisées (25 cc, 12,5 cc, 5 cc, 2,5cc 1,25ccpour 25 cm d'enregistrement).

- Les ordonnéos représenteront soit des unités pH (de 0 à 10 uni­tés pH), soit dos millivolts (sensibilité maximum 250 mV pour 20 cm d'enre­gistrement , sensibilité minimum -1.000 l'JV pour également 20 cm dl enregistre­ment) •

11.3 EJ:ŒLOI AU LABORATOIRE: I.JA PHOTONŒTRIE AUTOMATIQUE

c'est surtout dans ses possibilités photomètriques que nous avonsutilisé, jusqu'à maintenant, le TITROMATIC III Quéré au Laboratoire duCentre ORSTO~ de DAKAR. D'une part parce qu'elles correspondaient aux déter­minations que nous voulions faire dans le domaine des Sciences de la Terre,d'autre part parce qu'il apparaît que c'est la fonction la plus aisée à met­tre en oeuvre, tout en familiarisant l'utilisateur aux manipulations ulté­rieures.

Pour ce faire il suffit de remplacer la réponse des électrodes(utilisées en potentiomètrie), par celle d'une cellule photo-électrique.On sélectionne la radiation incidente en plaçant devant la source lumineuseune série de filtres: il slagit d'une série de filtres WRATTEN couvrantl'ensemble du spectre visible, soit440 nm, 480 nrn, 520 nm, 590 nm, 605 nm, 630 nm.

La réponse de la cellule est traduite, soit en transmission parl'utilisation d'une résistance linéaire marquée LIS, soit en densité opti­que à l'aide de résistance à variations logarithmiques: l'une de module l(LOG 1) pour laquelle 1 mm d'enregistrement correspond à 1/200 de densitéoptique, l'autre de ~odulo 0,5 (LOG 0,5), pour laquelle 1 mm d'enregistre­ment équivaut à 1/400 de densité optique.

Dans ces conditions, le diagramme obtenu (Fig. II et III) admet­tra comme coordonnées :

- les changements de densité optique, c'est-à-dire la variationphotomètrique en ordonnées,

- en abcisses, les volumes de réactif titrant (variables suivantle typo de seringue utilisé).

L'ensemble do notre travail repose sur l'utilisation du TITROHATICdans Ra fonction photomètrique par titrages colorimétriques : un colorantspécifique est introduit dans la solution à titrer et son changement carac­téristique de teinte indique la fin de la réaction. Il en est ainsi du com­plexon, sel disodique de l'Acide Ethylène Diamine Tétracétique (E.D.T.A.),qui nécessite, ainsi que nous le verrons, l'usage d'indicateurs colorés,tels qu'une solution de 3-3 l diméthylnaphtidine à 0,08% dont la zone de vi­rage est difficile à saisir. La grande sensibilité du TITRONATIC et la pos­sibilité de contrôler à tout moment la vitesse de la réaction en agissant

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FIGURE II: Dosage complexométl'ique de Ga. avecl'indioateur tloalcon".

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Variationphotométrique

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- 11 -

simultanément sur le d.éplacemeüt d.u style et la quantité de réactif fourni~

permettent de situe~ avec beaucoup do p~écision l'instant du virage sur lacourbe~ et par suite le:. ,~ '.:-"!lt::.t: cl.:; 11G~ément étudié se trouvant dans lasolution.

12. LE SPECTROCOIDRlIJiETHE JEAN ET CONSTANT===============~~=~======~==~=~~======

12.1. PRESENTATION DE L'APPA?~IL g

Basée sur les lois do l'a~sorption de la lumière~ la spectroco­lorimètrie permet le dosage des solutions colorées. Celles-ci absorbent d'au­tant plus de lumière que le chemin parcouru pa~ le flux lumineux est long(Loi de Lambert). D'autre part le coeÎîicient d'absorption d'ml faisceaude lumière monochromatique traversant une solution très diluée~ est propor­tionnel à la concentration du oomposé dissous (Loi de Beer). Les bases théo­riques de la spectrooolorimètrie reposent sur la synthèse de ces deux loisgOn obtient ainsi la loi de Beer - Lambert

A =" Kcl ~ log (~.)

A dens::.té optique (ou absol~ption): elle est égale au cologari­thme do la trallfom: :Jsion 'l'

A == log (r]') == - log T110

C concentTi:1tion 8"1 ::., /ml du cOrlposé colorél chemin optiquo (ép~'isseur de la cuve) en mm.K coefficient d 1 o~:tinction

10== intensité du faisceau l~~inGux incident1 == intens~té du faisceau lumineux émergent

12.2. DESCRIPTIOX S~=""f.E'~: T'TT SF~'lr;TPDCOLORnŒTRE JEAN et CONSTi\NT :

Tout spectrocolorimètre comprendra donc~ on application des don­nées théoriques que nous VGYlC'.lS do rappeler g

- une source lumineuse (lumière blanche ou monochromatique) dontun système optique ë)oncGmtrêra-ïa lumière.

- un dispositif de mesure indiquant l'intensité 10 de l'énergielumineuse incidente

- un autre dispositif de mesure (le plus souvent des cellulesphoto-électriques) permettant d 'obt enir l' int ensité 1 de l'énergie lumineu­se émergente~ après la traversée des cuves transparentes à faces parallèlescontenant les solutions coloréos j

- un écran ou un monochromateur en vue de sélectionner los radia­tions composant la lumière incident(3( prisme de verre~ prisme de silice,réseaux) •

- 12 -

Le spectrocolorimètre Jean et Constant utilisé ici possède unmonochromateur à prisme permettant une zone do mesure allant de 375nm à1100nm (la bande passante étant comprise entre 1 et 5nm ). Il est équipéde deux cellules et utilise une méthode de zéro en annulant le courant dé­bité par la oellule qui est incorporée dans un circuit potentiomètrique(le potentiomètre est alors gradué en transmission et absorption).

13. LA SPECTROPHOTmŒTRIE D'.ABSORPTION ATmnQUE

13.1 - Principes généraux g

KIRCHHOFF a résumé les phénomènes d'absorption atomique par larègle suivante:

" Tout corps chimique est suscoptible d'absorber les" radiations spectrales qu'il peut émettre dans des conditions" dét erminées ".

Rappels théoriques

Lorsqu'un électron se trouvant à un niveau d'énorgie W (corres­pondant à son orbite stationnaire n) reçoit un rayonnement com~ronant desradiations de fréquencev ~ il peut Jbscrber un quantum h~ de l'énergietransportée par ces radiations et passer ainsi à l'état d'énergio W

2défini par g

Ainsi les seules raies qui peuvent êtro absorbéos par des atomesneutros sont colles qui~ dans le processus d'érnission~ aboutissent auniveau d'énergie le plus bas (raies de résonance). Ainsi lorsqu'une radia­tion spectrale de fréquence donnée traverse une enceinte d'atomes, les phé­nomènes classiques de résonanco s'accompagnent d'une absorption de la ra­diation incidente dont on observe une diminution de l'intensité: les ato­mes présentent en effet, un spectre d'absorption à leurs fréquences derésonance~ tout à fait comparables aux bandes d'absorption caractéristiquesdes molécules traverséos par un flux lumineux approprié.

On définit comme en spectrophotomètrie d'absorption moléculaire,pour un atome donné, un coefficient d'absorption atomique K à partir do larelation g

l = l exp. (-KLC)o

lou Log 0 = KLC.r

l est l'intensité de la radiation monochromatique incidenteo .

ayant même fréquence que la raie d'absorpticn mesurée.l intensité de cette radiation après traversée de l'enceinted'atomes de concentration C et d'épaisseur L.K coefficient d'absorption atomique.

- lJ -

Si l'on introduit par pulvérisation dans une flamme de tempéra­ture fixe une solution d'un sel métallique donné, il se produit un équili­bre entre g le nombre d'atomes N restant à l'état fondamental d'énergieEo = 0 responsable de l'absorpti8n atomique, et le nombre d'atomes ~j parve-nus à l'état de première excitation J d'énergie E .• Le nombre total d'ato-mes N dans la flamme sera donc la somme : J

N = N + N.•o J

Après ce rappel rapide des bases théoriques de la spectrophoto­mètrie d'absorption atomique, nous allons décrire les différents élémentsconstituant l'ensemble de l'appareillage, avant d'exposer des interactionset les conditions de travail que nous avons adoptées pour le dosage du Cal­ciuill, du MagnésiuM" du Cuivre et du Zinc

13.2. - Les Appareils

Les appareils nécessaires à la mise en route de la spectrophoto­mètrie d'absorption atomique sont les suivants:

- Une source d'émission g émettant une radiation contenant laraie de résonance de l 1élément dosé(la~pe à cathode creuse le plus souvent).

- Une source d'atomisation g atomisseur et brûleur.- Un appareil dispersif g pour isoler la raie de résonance(moncchrocateur à prisme ou à réseau).- Un détecteur de radiation g suivi d'un amplificateur. Ce détec­

teur est réglé sur la fréquence de la source d'émission de façon à n'enre­gistrer que le flux de la lampe à cathode creuse à l'exclusion des radia­tions émise par la flamme.

- un appareil de mesure (galvanomètre), détectant les variationsd'énergie. Il est utile de joindre à cet ensemble

- un distributeur automatique d'échantillons qui a.ssure un tempsdG vaporisation constant dans la source d'atomisation.

- un enregistreur graphique remplaçant le galvanomètre de mesurepermettant une exploitation plus aisée des résultats.

a) La source d'émission g

On utilise classiquement une lampe à cathode creuse émettant lespectre de l'élément à analyser. Le courant d'alimentation doit être déter­miné pour obtenir la meilleure sensibilité possible (variable suivant leséléments).

Cette source d'émission se compose essentiellement g

- d'une enceinte contenant un gaz inerte (argon, néon etc ••• ),- d'une anode métallique,

d'une cathode creuse en forme de cylindre disposée dans l'axede la flamme.

En créant une différence de potentiel entre ces deux électrodes,une décharge se produit et se concentre à l'intérieur de la cathode.

- 14 -

Les ions de gaz inerte en bombarQant la cathoQe produisent une éjectionQes atomes du métal.

Ceux-ci sont alors excités par collision avec les atomes du gazet émettent alors un rayonnement spectral d'intensité connue.

Il Y a lieu Qe "moduler" ce rayonnement afin que le Qétecteur Qeradiation 9 placé après la f1amme 9 ne puisse recevoir que le "signal modulé"Qe la lampe seu1e 9 en annulant les phénomènes parasites Qont les différentesflammes sont le siège. Cette mOQu1ation se fait soit mécaniquement (co11i­nateur 9 obturateur tournant 9 etc ••• ), soit électriquement (40 à 400 cyc1es/seconde).

b) La source d'atomisation:

La flamme a pour but en absorption atomique de Qissocier les mo­lécules et d'amener l'élément à son état atomique: une flamme air-acétylèneconvient donc pour la plupart des éléments (notamment le fer 9 le magnésium 9

le calcium).

Toutefois, il faut faire appel, pour dissocier Qes oXYQes réfrac­taires 9 et atomiser certains sels métalliques, à des flammes de hautes tem­pératures et très réQuctrices 9 comme la flamme protoxyde d 'azot e--aoétylène(c'est le cas pour l'aluminium).

Le rayon spectral va traverser la f1amme 9 et il convient, pourobtenir une absorption significative que ce trajet soit suffisamment longd'où l'utilisation d'un brûleur laminaire. La solution à analyser est ré­duite en brouillard dans une chambre de vaporisation et introduite Qans laflamme à un débit constant. Le temps de vaporisation est Qe 20 s dans lasolution et 20 s. dans l'eau bipermutée.

c) Appareil Qispersif g

C'est un monochromateur qui permet, grâce à un prisme ou à un ré­seau 9 l'isolement des différentes longueurs d'onde du rayonnement après latraversée de la flamme.

d) Nature des résultats g

Le détecteur (photomu1tip1icateur d'électrons) convertit les varia­tions Q'énergie lumineuse en variations de courant électrique. Celui-ci estamplifié et repris par un galvanomètre ou un enregistreur graphique.

13.3. - Le problème des interactions en absorption atomique

Il y a lieu de parler brièvement, bien que ce ne soit pas notrepropos, des interférences en absorption atomique, car elles constituent leprincipal inconvénient de la méthoQe : ce sont les phénomènes physico-chimi­ques qui se proQuisent dans la flamme et qui modifient l'absorbance de l'é_lément dosé, soit par inhibition, soit par exha1tation.

Ces interactions se manifestent de deux façons et ont deux origines:spectrales ou chimiques.

- 15 -

a) Les interactions d'ordre physique

Elles sont dues essentiellement à la présence d'un élément ayantune raie voisine de la raie de résonance de l'élément à doser. On peut men­tionner aussi le fond de flamme (absorption produite par la flamme avecl'eau de rinçage), et le fond continu (absorption d'autres éléments présentsdans la solution). On remédie à ces interférences par un spectre de réso­nance intense et modulé, en réduisant l'ouverture de la fente, en adoptantun monochromateur à réseau, etc •••

b) Les interactions d'ordre chimique ~

Plus importantes et surtout plus délicates à réduire sont lesinteractions chimiques. Nous ne nous étendrons pas sur ce sujet qui faitactuellement l'objet de différentes études et, qui a une grande importancedans la détermination et le dosago des éléments à l'état de trace.

On réduit ces interactions chimiques de deux façons:

en additionnant un mélange tampon,en choisissant une flamme plus chaude.

Prenons le cas du calcium: en présence de silicium ou d'alumi­nium, le calcium forme une combinaison stable réfractaire à la dissociationthermique. Le pourcentage d'atomes libres de calcium sera donc réduit dansle flamme et de ce fait l'absorption moins grande. Pour corriger cetteinteraction du silicium ct de l'aluminium sur le calciQm, on utilise le lan­thane qui est un élément dont la combinaison avec l'élément interférant estplus stable qu'avec l'élément dosé: le silicate de lanthane, dans cet exem­ple précis, est plus stable que le silicate de calcium, et va se former enlibérant ainsi le calcium. Le strontium aussi sera utilisé dans d'autrescas comme tampon spectral, stabilisant les équilibres thermo-chimiques dansles solutions d'analyse et d'étalonnage.

Enfin, on peut agir sur ces interactions chimiques par l'emploide flammes plus chaudes. Ainsi la flamme protoxyde d'azote-acétylène con­vient parfaitement pour la détermination de l'aluminium dans les solutionsétudiées ici: elle permet uno atomisation sensible de l'aluminium grâce àsa haute température (3.000° environ).

13.4. Le Spectrophotomètre d'absorption atomique PERRIN - EUfER 290 :

Les caractéristiques principales peuvent se résumer ainsi :

- Monochromateur :

domaine de longueur d'onde: 2000 nm à 7700 nm. système à réseaude type Littrow, à 1800 traits/mm, réglable en résolution de 2,7nm à 20 nm.

- 16 -

- Photomèt re g

Système à simple faisceau à courant alternatif~ modulé électro­niquement.

- Lecture g faite linéairement sur un galvanomètre et sur un enre­gistreur graphique extérieur

- Brûleur

atomiseur réglable.pré-mélange des gazflamme air/acétylèno ou acétylène/protoxyde d'azote.

CHAPITRE II===================

~~ _~~!L!~_ ~A!U~~S_ ~D!E~- - - - - - - - - - - - - - -

- 17 -

- 18 -

21. Les Sols de Casamance

Ce sont essentiellement des sols de Casamance (au sud du Sénégal)qui ont fait l'objet de notre travail et qui nous permis d'étudier le cal­cium et le Hagnésium (en tant que bases échangeables) et la somme Ca+~~g, letitane, le manganèse et les sulfates (dans les eaux et extraits de sols).

21 • 1 Les Sol s rouges: de SEFA -

Les sols totaux cités dans cette étude proviennent de deux profilsA et B prélevés en Casamance, et définis somme suit par CHAUVEL et FAUCK :

Profil A

- Localisation géographique: Long. 15° 34 '20" - Lat. 12°:D' 30"Plateau de Salikénié (Province de Casamance)

Description pédologique :Classe des sols ferrallitiques ­Sous-classe: faiblement désaturés

Groupe : appauvriSous-groupe : modal

Famille : sur matériau argilo-sableux p~ofond

du Cont inantal Terminal.

- Les deux échantillons étudiés (CA 424 et CA 426) ont été préle­vés respectivement à 4 et 5 mètres du profondeur dans un même niveau trèshomogène

Couleur rouge (1OYR 5/8)- Texture argilo-sableuse ­Structure fragmentaire, peu nette, polyédrique grossièreà sous-structure polyédrique moyenne. Volume des videsfaible entre les agrégats dont les pores sont nombreux,fins et très fins. Consistance semi-rigide.

Profil B :

Locali sation géographique : Long. 15° 34' 10" - Lat. 12° 30' 50"Bordure du plateau do Salikénié (Province de Casamance)

- L'échantillon CA 453, prélevé à 3,5 mètres, présente sensible­ment les mêmes caractéristiques que CA 424 et CA 426, ainsique l'ensemble du profil dont la description pédologique estanalogue.

21.2 - Sol Hydromorphe à pseudo-gley : Profil JŒ 32 (TOBIAS)

- Localisation géographique 12°45 ' 30 " Lat i t ude N16°20' 35" Longitude W

Sur le piste BALINOORE-PAKAO (3400 m de Balingore 800 m de Pakao)- Situation: dans un bas fond plat à 100 m d'un marigot en eau

- 19 -

- Végétation : rizière - bosquets de palmiers.- Description :

0-40cm g gris foncé, humide dès la surface; texture sablo-argi­leuse, nombreux canicules ocres ou rouilles;

MB 321.

IΠ322

structure inappréciable (humide); porosité tubulairebien développée. Cet horizon compact et argileux estmaintenu à la base par un important réseau de racineshorizontales.Le reste du profil est éboulé.

à partir de 40cm g

MB 323

80 cm g

Teinte très hétérogène, bariolé de jaune, d'ocrede rouille, gris bleuté; sableux, peu argileux; boulant;très humide.la nappe affleure (nappe d'eau libre).

Observations g Profil difficile à observer en dessous de 40cmSalure non décelable au goût.

Conclusion: Sol hydromorphe à psoudo-gley d'ensemble.

22. Les Roches Saines du Sénégal-oriental g

Ces roches de nature très différentes g granite alcalin (Kb3*),granodiorite (A,5*) et amphibolite (Iff1*) ont été utilisées pour la mise aupoint du dosage du Titane et du HanganèsG.

Numéro de l'échantillon: Kb3*

- Localisation géographiqueLong W 12°03'20" - Lat. N 14°05'45"Sénégal-oriental, département de BAKEL, arrondissement de Bellé.Rive droite de la Falémé, à 500 m à l'~st du village de KENIEBA.

D~scription pétrographique :

Granite leucocrate alcalin à plagioclasa~ peu abondants. Los mi­neraux colorés sont essentiellement de la biotite et de la chlo­rite. Les minéral~ blancs, de petito taille, sont situés surtoutdans le pôle plagioclases (séricite).

chimique totale: (analyses fournies par le CRPG-

74,00 - A12030,30 - CaO g

0,14 - Pert e

- CompositionNancy).

Si02Mf!)Ti02

: 13,10 - Fe2 0) : 1,691,29 - Na 20 : 3,92 - K20au fou ~ 0,64

MnO : 0,034,27

- 20 -

Numéro de l'échantillon: Â ~

- Localisation géographiqueLong. W 12°10'35" - Lat. N 13°46 1 35"Sénégal-Oriental, département de BAREL, arrondissement de Bellé.Rive gauche de la Falémé à 2.000 m au SSW du village d'Allinguel.

- Description pétrographique

Enclave dans le massif alcalin d'Allinguel, à composition de~anodiorite à biotite, hornblende et pyroxène.

- Composition chimique totale: (analyses fournies par le CRPG­Nancy)

Si02 59,60 - A12O} 14,60 - Fe203 7,06 - MnO 0,11 -

MgfJ 3,97 - CaO 5,12 - Na20 3,48 K20 3,43

Ti02 0,79 - perte au feu : 0,58

Numéro de l'échantillon: M 1~

- Localisation géographiqueLong. 12°04'10" - Lat. 13°11 '00"Région de MAKO (Sénégal-Oriental)

- Description pétrographique ~

Amphibolite (structure ophitique)

70 %Hornblendes vertes (100 à SOO microns) aSSOC1ees à sulfureset oxydes (transformation en épidotes et quartz)

10 %Epidotes incluses dans les hornblendes

15 %Plagioclases presque tous transformés en quartz + épidotes+ séricite, soit en baguettes, soit ~n cristaux trappusxénomorphes.

5 %Quartz.

- Composition chimique totaleNancy)

(Analyses fournies par le CRPG-

48,40

7,111,01

- A1203

- CaO- Perte

: 13 , 15 - F 820 39,88 - Na20

au feu : 1,19

15,20- HnO

2,37 - K20

0,21 ­

0,34 -

- 21 -

23. Les gisements métalliques ~

- Les minéralisations en carbonates de cuivre d'Allinguel (nodes échantillons A5 IA~ A5 IIA~ A5 IB~ A5 lIB). ~lles se situent dans une"enclave dioritique du massif alcalin d'Allinguel". BLOT (1970) la. définitcomme ayant une composition de granodiorite à biotite~hornblende et pyroxè­ne. Dans le puits A5~ foncé sur l'arène de diorite de l'enclave~ deux ni­veaux minéralisés indurés ont été rencontrés sur les 6,50 m du puits. Cesont les niveaux l et II étudiés ici.

Le Titane a été dosé aussi dans une ilménite de Sierra-Léoneet dans les sables titanifères de la région du Sine-Saloum (Sénégal).

- Le Manganèse a été envisagé dans un ~inerai de ~anganèse deTAI'ŒAC ( Haut e Volta)

- Le Chrome a été étudié dans un échantillon de chromite deGABOU (Sénégal) reconnue comme faisant partie du complexe Vulcano-Sédimen­taire basique (J.P. BASSOT), ou série de BAKEL (postérieure au Birrimienet antérieure au Gothlandien moyen (BLOT et al. 1970).

- Le zinc~ enfin, a fait l'objet de déterminations dans un mine­rai de zinc provenant des massifs granitiques du Sénégal-oriental~ et---­guinéo-mali ens.

24. RAPPEL DES TRAITE!\~ENTS PRELDUNAlRES ~

Avant de décrire les méthodes que nous avons adoptées ici~ etd'exposer les résultats obtenus à l'aide du Titromatic, il convient de rap­peler brièvement les opérations effectuées sur les échantillons de sols etde roches fournies au laboratoire. L'ensemble de ces traitements s'inscritdans le cadre d'une analyse totale des éléments majeurs composants ces mi­lieux naturels g

Si02 ~ A120 3 ' Fe20 3 ~ Na20, K20, lIff gO, caO, Ti02 , Mn02 ' P20 5~ H20+, H20-.Nous avons résw~é sous forme d'un organigramme le protocole de dosage éta­bli. ( Voir tableau page 22 )

24.1 Broyages et tamisages

- ~~at ériaux neub les : une foi s séchés à l'air et homogénéi sés ~

ils sont tamisés sur tamis 2 mm~ broyés et amenés à une granulométrie fine,de façon à ce que la prise initialesoit entièrement passée à travers le ta­mis 0,2 mm.

- Roches compactes ou peu altérées g après séchage à l'air l'é­chantillon est concassé, puis broyé, après quartage et homogénéisationdans un broyeur mécanique à billes de carbure de tungstène, jusqu'à l'ob­tention d'une granulométrie de 0~1 mm.

- 22 -

ORGANIGRt"l.M]tfE: GENERAL DE L'ANALYSE TOTALE- - - - - - - - - - - - - - - -

ECHANTILLON

Sol, roche saine, roche altérée, produits d'altération.

1

1 1 1ATTAQUE TRIACIDE FUSION ALCALINE ATTAQUE SULFO-FLUO:RHYDRIQUE

HC1, S04H2' N0 3H. C03Na2 S04H2 , FH.

1 --,.-- 1

Reprise en milieu chlorhydrique,Filtration

Aliquote

1

TITROMATIC

1

Fe203 %- A1203 %

Ti0 2 1 - Mn02 %ZnO %- Cr203 %

1Aliquote

1TITROMATIC

l If.

A ca J.ns

1Photométrie

de flamme

NH40H à pH?

1

Aliquote1

Précipitation par

Hydroxydes %

1Poids hydroxydes

Résidu surfiltre1

Calcination1

Pesée1POiY Si02

BNa 0% - K 0% - ~rgp% - CaO%2 2

- 23 -

24.2 Humidité et perte au feu:

Le passage systématique des échantillons séchés à l'air, dansl'étuve permet de déter~iner le taux d'humidité (eau d'imprégnation et eauinterstitielle, soit H20-).

On détermine globalement par calcination à 1.000oC dans un fourà mouffle, le gaz carbonique, la matière organique totale, les sulfures,les chlorures, et l'eau de constitution: la perte de poids ainsi déceléefigure la "perte au feu", soit H20+.

24.3 Mises en solutions:

Il est inutile de reprendre ici la description détaillée des di­verses mises en solution, déjà maintes fois décrites dans l'autres ouvrageset largement utilisées dans les laboratoires. Nous nous bornerons donc àles citer pour mémoire, en priant le lecteur de se reporter aux référencesbibliographiques citées à la fin de ce travail, pour plus amples détails.

Nous avons mis en oeuvre :

- l'attaque aux trois acides, essentiellement pour des sédimentstrès évolués (sols, fractions granulométriques fines etc ••• ). Deux atta­ques nitro-sulfo-chlorhydriques permettent de doser pondéralement la silicetotale, et dans le filtrat, dont on sépare les hydroxydes de fer et d'alu­minium par précipitation à l'ammoniaque à pH 7, on détermine les autresélé~ents majeurs par le Titromatic et par photométrie de flamme.

- la fusion alcaline au carbonate de sodium, surtout employée pourles roches saines et peu altérées, suivie d'une reprise en milieu chlorhy­drique,

- l'attaque sulfo-fluorhydrique, permettant d'obtenir la silicepar différence.

C li  PIT R E III

LES _DQS!ag;s_ ~I§ _E!! _O~~- - - - - - - - - - - - - -

- 24 -

- 25 -

31. Le Calcium le Magnésium et la somme (Ca+Mg) dans les sols

On utilise la géthode classique par percolation à l'a~é~ate d'am­monium le déplacement et l'extraction des bases échangeables dans le solse réalise aisément avec une solution neutre d'acé.ate d'ammonium dansl'eau au pH = 7,00

- ~~odG d' extraction

Une quantité suffisante de sol (20 grammes) est introduite dansun bécher de 250 ml. On y ajoute 100 ml de la solution d'aoétate d'ammoniumtamponnée au pH = 7,0, et on laisse en contact pendant 24 heures. Aprèsfiltration dans des fioles de 250 ml~ répéter le lavage d'extraction jusqu'àl'obtention du volume de 250 ml - homogénéiser.

- Réactifs g

La préparation de la solution d'acétate d'ammonium peut être me­née de deux façons g

- soit en faisant dissoudre 770 grammes d'acétate d'ammonium puret séché à l'air dans 10 litres d'eau

- soit en additionnant

Acide acétique 60 mlAmmoniaque (22 0 Bé) 83 mlAmmoniaque (250 Bé) 76 ml

Compléter à 1 litre avec de l'eau distillée. Il importe surtout,dans les deux cas, q~e cette solution soit tamponnée au pH = 7,00 avec pré­cision 7 en ajoutant quelques gouttes soit d'acide acétique, soit d'ammonia­que

- IVIat ériel g

Béchers 2~ ml FB.Entonnoirs (diamétre 7 cm)Papier filtre (rouge) diamétre 12 7 5 cmFioles jaugées 250 mlAgitateur en verreVerres de montre de diamétre 7,5 cm et 10 cm

311. Dosage de Ca, rr:g, et somme (Ca+Hg) par complexomètrie au Titromatic

311.1 - Principe du dosage:

La complexomètrie est basée sur l'utilisation d'un réactif quiélimine certains ions (alcalino-terreux ou métaux) d'une solution en lesbloquant dans un complexe. La disparition des ions considérés est mise enévidence par le virage d'un indicateur coloré.

- 26 -

Un virage net et précis est conditionné par

- une bonne fixation préalable du pH.l'utilisation d'un complexant spécifique pour bloquer les ionsgênants (cyanure de potassium~ ou triéthanolamine)

311.2 - Matériel et Réactifs utilisés:

al Matériel :

- Béchers de 100 ml FB- Béchers de 40 ml (spécialement adaptésau Titromatic)- Barreaux magnétiques.- pipettes de 1 ml à 50 m (pipettes-étalons)- éprouvettes de 25 ml- pH mètre.

b/ Les réactifs

- Solution N/10 de complexon III : dissoudre dans un litred'eau distillée 18 9 605 g. d'E.D.T.A. (sel disodique de l'acide éthylènediamine tétra-acétique)

- Solution 0,02 N de nitrate de Hagnésiumde (NO)2 Mg. 6 H

20 dans un litre d'eau.

dissoudre 2,564 g

- Indicateur coloré : Noir ériochrome:dissoudre 0,2 g. de noir ériochro~e dans 10 ml de triéthanolamine • Complé­ter et jauger dans une fiole de 100 ml avec de l'alcool méthylique

Solution de cyanure de potassium à 1%- Tampon pH : 10,1

dissoudre 67,5 g. de chlorure d'ammonium dans 370 ml d'ammoniaque pure, etcompléter à un litre avec de l'eau distillée dans une fiole jaugée.

311.3 - ~de opératoire

- Prélever 1 à 12 ml de solution do nitrate de magnésium à0,02 N et les introduire dans le bécher de 40 ml utilisé pour le titrage

- Ajouter environ 10 ml d'eau distillée- Additionner ensuite 10 ml de tampon à pH 10,1

et deux gouttes d'indicateur noir ériochrome

- Titrer immédiatement à l'aide du complexon III N/10.- Procéder de façon identique pour les échantillons: toutefois

il convient d'adapter la prise d'essai à la teneur probable en Ca+Yg dansl'échantillon do façon à se situer dans la gamme de concentrations utiles

- 27 -

311.4 - Conditions d'utilisation et réglages du TITRO~1ATIC

++ /Etalonnage ~~g N ~ : ( Figure IV )

9

LOG 0 ~ 52,5 ml

Cadrage '100Tarage 7~5 à,1000Sensibilité 7~ mVAmort i ssement ~ 10

Vitesse 3Ouverture du diaphragmeFiltre rouge : 630 nmRésistance de référenceVolume de la seringueCombiné III ~ 17

"'t 1 Ca++N/ t:;()'... a onnage _/V ( Figure V )

Cadrage 100Tarage 795 - 1000Sensibilité 760 mVAmortissement ~ 10

Vitesse 2 à 3Ouverture du diaphragme 9Filtre rouge ~ 630 nmRésistance de référence LOG 0,5Volume de la seringue: 2,5 ml

1:'t 1 C ++ v. ++l:J a onnage a + l"g ( Figure VI )

Cadrage 100Tarage 790 à 1000Sensibilité 7~ mVAmortissement: 10

Vitesse 3Comb iné III: 17Diaphragme 9Filtre : 630 nmRésistance de référence: LOG 0,5Volume de la seringue : 2,5 ml

Remarque Dosage direct du Calcium par complexomètrie.

Il est possible de doser directement au Titromatic, le calcium enutilisant le complexon III et,comme indicateur, 10 calcon qui admet pourformule: HOC

10H6N : NC

10H

5(OH) SOla.

- Réactifs utilisés :

Solution N/10 de complexon III (E.D.T.A )Solution à N/50 (=0,02N) de carbonate de calcium

_____oo -o--.---~f__----- _._.._..__. ._ . .,. ~..,..._--_+--

..--------I------_+_--+------- ---- -----.-r--.

.,.. 1

Rési&tance: LOG 0,5

Cadrage: 100

Seringue: 2,5 ml

Vitesse : 3

Amortissement: 10

Tarage: 750 à 1 000 mV

Sensibi lit:é: 750 mV24·1 ml de Mg = 0.21 ml EDTA 0,1 N

1

1

1--t

11

2,22,01,6

11

_ ••~_,~.~.__••._._._ .•~ ~__ ••• "m__ •._·· •••_.~ __ M.~ ••__._.......__'~_m•• _ ._

1

1

IGmt

1$ 4t,2

...~ ._..._........__..._-_. _.._-----11

1

1---t .-.....,... -_._.-_.....0 '0_-.-_'-'''--'--

!1

7 l'ni

j

f1

·1

!1 _"0'0'_."00'''''_'__'' _ .. _ __•

1

1

i1

5rnl

0,60,2

lml Mg

11............................"l,.:-__.._...,t,l. -..,&";............""_......ll.-__,,,......_.................__..... .....__..........__.....................__........... ... ""-__

0,8 1,0o

FIGURE IV: Eta iOlmag(! du MagIH~::lium N/50 P~n:' lf~ Comp1.exon 111 0,1 N

·-------+---.--.-.+--------t--.---...----- ---..-..---. _._--_...__...Résistance: LOG 0,5

Cadrage: 100

Sertngue:2,5 ml

Vitesse : 3

Amortissement: 10

Tarage: 795 à l 000

Sensibilité: 760 mV2+1 ml de Ca = 0,20 ml EDTA O,lN

1

•11

__....._........-...l .. _111111

"] ml5 nll

._---.-.._..... f,.. . _ ,...... .. __,- .S

111l1..,..,._.._-- T

11111-r' _._ _ -. .. __ -

111

"'-y- _ _ -

111

1---------1-------.......... --L···· .... _··..·..··...·· ..-:..,t..·.. ·-.._...-----

11

111l. _......__._._..__.._ ._..., ...._1

1:lml2 ml

f--....··..·..-1111

1rnl Ca

o 0,2 0,6 0,3 1,0 1,2 1,4 1,6 l,a 2,0 2,2 2,4 ml

fIGURE V: EtaJ.onnage du Calcf.ufn N!50 par le ComplcxoH III 0,.102 N

.. ---.-_...... _....__._-...-+--

------+----;--.-----.--..... 1--..·····__·..·_-Réai.stance: LOG 0,5

Cadrage: 100

Seringue: 2,5 ml

Amortissement: 10

Vitesse: 2 à 3

Tarage : 790 à 1000

Sensibilité 1 000 mV

Filtre : 630 nm

5mlCa

---t-.-------t----.-__t_ '---r--

Résistance: LOG 0,5

Cadrage: 100

Seringue: 2,5 ml

Vitesse : 3

Amortissement: 10

Sensibilité: 1000 mV

Tarage: 190 à 1.000

Fi Itre: 630 nm

1._._--+--._-

1

Sml Mg

MB321

0,40,,2

MB 323

1L __........__._...._1J11J11

T ' .ernom 1CH- COONH .-'.'-'---' .'--'----" r---. 4

1 11 J1 11 1j_._ 1

11 11 1111

1,0 ml 0

111,1,1

.1.__._----

111

1111

- 'T-.._ ..

11111J

0,80,6

!

MB 321J.--.+..--+- ---...~- 1-···..·__··_----

~---+---­~.--+i---_+--

.__...._-+..-i

0,,2 0,4

MB322

o

FIGURE VI: Dosage des bases échangeables dans les sols: détermination de Ca2+- ct de la somme (Ca + Mg)

- 31 -

dissoudre 1,001 g de carbonate dans un litre d'eau. Solution de soude 2 Nsoit 80 g de Na OH dans un litre d'eau

Indicat eur "calcon" :

Dissoudre 0,2g de calcon dans 100 ml d'alcool méthylique_Solution de cyanure de potassium (CNK à 1%).

- Mode opératoire

Introduire 1 à 10 ml de solution de carbonate de calcium dansles béchers de 40 ml. Ajouter quelques ml d'eau distillée, puis environ unedouza1ne de gouttes de solution de Na OH 2N et neuf gouttes d'indicateur"calcon"

Titrer immédiatement avec le complexon III N/10. Après passagede la gamme d'étalonnage, on procéda au dosage du Ca2+ dans les échantil­lons, en ajoutant 8 ml de cyanure de potassium, et en ayant soin de situerla teneur dans la sé~ie des étalons.

31.2 Dosage de Ca et Mg par spectrophotomètric d'abs3rption atomique ~

Les conditions de travail adoptées pour 10 spectrophotomètre d'ab­sorption atomique PERKIN - ElliER 290 sont los suivantes ~

- Détermination du Calcium

Lampe à cathode creuse Ca - HgCourant de lampe : 5mA - Flamme air-acétylèneBrûleur laminaire en position basseAmortissement ~ 4 - Ouverture do fente ~ 7 A.Longueur d'onde: 4227 A- ~xpansion 3/4Concentrations utiles: 1 à 10 ~ Icc- Détermination du Magnésium

Lampe à cathode creuse Ca-HgCourant de lampe ~ 5 m A - Flamme air-acétylèneBrûleur laminaire en position basse.Amortissemont : 3 - Ouverture de la fente : 7 A.Longueur d'onde: 2852 1 - Expansion nulleConcentrations utiles: 0,2 à 2~/CC

- .JC -

32 Le Cuivre dans les minéralisations carbonatées :

Parmi les problè~es métallogéniques 9 gitologique et géochimiquesse posant au Sénégal Oriental, dans le domaine des métaux non ferreux, lecuivre tient une place prépondérante. Blément très chalcophile (c'est-à­dire présentant une grande affinité pour le soufre) il accompagne surtoutla formation de sulfures (chalcopyrite covelline 9 bornite)9 et entre àl'état ionique dans des minéraux tels que les pyroxènes, am phibo12s 9 olivine 9biotite qui e'accomodent aisément du rayon ionique du cuivre, (Cu += 0,83.)

Dans la zone d'altération superficielle (zone d'oxydation), ilconduira à la formation de CU20,de sulfates at de phosphates, et surtoutcarbonates du type ~

malachite ~ CU2 C03 (OH)29 azurite CU3 (C03)2 (OH)2 • Il apparaîtessentiellement sous cette forme, associé au baryum, dans le minerai , ex­ceptionnement riche, que nous avons choisi ici pour notre mise au pointméthodologique.

32.1 - Fo~ge du Cuivre par colorimètrie au Titromatic ~Figures VII et VIII

321.1 - Principe du dosage.

L'échantillon de minerai de cuivre est mis en solution par fusionalcaline à l'aide du mélange carbonate de sodium-carbonate de potassium enquantités égales et par reprise à l'acide nitrique.

Après filtration, lavage et volwnation 1 le cuivre est dosé surune prise aliquote par colorimètrie sous forme de l'ion complexe cuprité­tramine Cu (NH 1)42+ bleu, en milieu ammoniacal concentré. La coloration at­teint son équiI:ib re au bout de deux heures.

321.2 - ~~atériel et réactifs utilisés.

a) :Matériel

- Béchers de 100ml (FR), 250ml (FB) 9 400ml (FE)- Fioles de 1000ml , :COml, 100ml.- Pipett es étalons de 1m1 9 2m1 9 5m1 9 10ml, 201'11.- Filtres bande rouge (filtration rapide)- Ent onnoirs ~ 70mmBalance ~'~ettler, précision 1/10mg

b) Réactifs.

- Ammoniaque RP d=0,92 pour analyses- Cuivre en copeaux- Acide nitrique concentré d=1,33 pour analyses- Solution étalon de Cuivre à 1000 mg/ml ~

- Nettoyer quelques copeaux de cuivre dans l'acide nitrique

---Fente d 1entrée:6

Filtre: 590 nm

Combiné III: 19

,.---- ------\--.----.---+-----.---- --~~~~~7ance~~;~r----r--____r

Amortissement: 10 1

Vitesse: 7

Sensibilité: 850 mV

Cadrage: 971

---.---------f------- --._-- .----..----........---,-,-11-1

--.---.J-----+-11

11 1i i

11------+--,---.........,1----------1------- ------- '----.--.+-----,-..-.------~

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1----If----I- -4-~_O_J_I_ju.--.--~c+----,- 1----+-...-_...- ----·+------·-·'---·-+l--~A511A A5 1B -.". aolf''" 1 A~ IJA A5 lB l'!

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Il -+---_-...l4_--l.......-I-+--..1-:--I.......J--l......--+-I---I---l-----...",i-.--,--.... 4~0'" 30'k'! i! __ ~Q' ' 1 20T/<.'-- !

1"- L- L- 1o

FIGURE VII: D08agt~ color.irnétr l.qU(~ du Cuivre: r.:tillons ct échantillons (carbonates de Cu d'Allinguel).

VariationphotOOlétrique

o

o

o-r- 10 1 ( -·-'50.---·r-----."--,--;;-·---·-----.----..1~·-.-"-----.----'··-~/~-C~

FIGURE VUl: Dosage colorim.étx:i.que du Cuivre: Courbe d1étalonnag(:;.

r r f

- 35 -

dilué au 1/10, laver à l'eau distillée, sécher à l'étuve.

- Peser très exactement 1,000 g de cuivreDissoudre avec 50ml d'acide nitrique concentré dans unbécher de 250 mlVerser doucement dans 250 ml d'eau distillée (bécher de400 ml) et bien rincer à la pissette.

- Transvaser dans une fiole de 1000 ml- Volumer exactement avec de l'eau distillée- Agiter et homogénéiser soigneusement.

321.3 - '\~ode Opératoire

Prélever lli1e aliquote de 20ml de la solution provenantde la fusion alcaline

- Placer la prise dans un bécher de 100 ml (FH)- Additionner environ 3Qml d'ammoniaque concentré.

Le cuivre est transformé en un premier stade en Cu (OH)2 quiprécipite, puis est redissous imnédiatement sous forme complexe dans l'ex­cès d'ammoniaque en donnant une coloration bleue. Les hydroxydes métalliques,principalement Fe (OH)3 restent sous forme de précipités insolubles.

- Filtrer sur filtre rouge (filtration rapide) dans une fiolede 100 ml.

- Laver deux fois avec 20 ml d'ammoniaque concentré- Volumer exactement avec de l'eau distillée.

La coloration attoint son équilibre au bout do deux heures

- Doser colorimètriquementPréparer une gamma étalon à partir de la solution à 1000 mgpar ml de Cu2+

Préparation de la gamme-étalon g

Faire une gamme étalon de 10, 20, 30, 40, 50, 80, 100, 150 mg/mlde cuivre II

- Prélevor dans la fiole de solution à 1000 me/ml de Cu2+ desprises de 1,2, 3,4, 5,8, 10, 15 ml

- Les introduire respectivement dans des fioles de 100ml- Ajouter à chacune de 80 à 50 ml (suivant la prise) d'ammoniaque

concentré et compléter exactement avec da l'eau distillée. Bien homogénéiser.

- Attendre deux heures avant do colorimètror.

- 36 -

321.4 - Conditions d'utilisation et réglage du Titromatic

- Résistance de référence- Sensibilité en mV- Amortissement

Vi tesse- Cadrage- Tarage en mV- Combiné III- Fente d'entrée- Filtre jaune- Cuve 9 épaisseur

Remarques g

LIS7 ryJ mV107948ryJ mV196590 nm1 cm

Pour assurer uno meilleure reproductibilité, les étalons et leséchantillons 9 sont enregistrés simultanément.

Les concentrations utilisées 9 se situent entre 10 et 1ryJ mg/ml.Les résultats du tableau n02 ont été obtenus en développant la partie reo­tiligne de la courbe

32.2 - Dosage du Cuivre à l'aide du spectrocolorimètre Jean et Constant

322.1 - Principe de la méthode

Le cuivre~ réduit par le chlorydrate d'hydroxylamine forme avecla diquinolyle 2-2'(ou cuproïne) un complexe rose-rougo à pH= 595.

Ce oomplexe est extrait à l'alcool isoamylique. La mise en solu­tion est faite par l'intermédiaire d'uno fusion alcaline. Un gramme de mine­rai finement broyé et amené à uno granulométrie voisine de 200 mosh 9 estmélangé intimement avec 8 grammes de carbonate double de sodium et de potas­sium dans un creuset en platine.

Fondre sur bec ~~ecker à feu doux 9 puis porter au rouge jusqu'àfusion complète pendant 30 à 40 minutes. Laissor refroidir et reprendre leculot de fusion dans 100 ml d'eau distilléo. additionnée de 30 ml d'acidenitrique P.A • Laisser digérer jusqu'à élimination totale de l'oxygèneformé et des traces nitrouses 9 à l'aide d'une ébullition pendant 20 minutesenviron. Refroidir et filtrer dans une fiole jaugée de 500 ml.

322.2 - Matériel et réactifs utilisés g

a) ~~atériel g

- Appareil colorimétrique " JEAN et CONSTANT"- Béchers de 100 ml F.B- Tub es à essai de 2C ml- Bouchons de 16

5H20) •ryJO mlmoment

- 37 -

- i\flicroburatte de 10 ml- Burette de Fohr de 10 ml et ryJ ml- Pipettes étalons de 1 m1 9 5 m1 9 10 ml, 100 ml- Pipette-baton de 10 ml- Chronomètre- Cuve pour colorimétrie 1 c~ x 2 cm

bl Réactifs

- Solution de chlorhydrate d'hydroxylamine à 15 %.: peser 1ryJgrammes de chlorhydrate d'hydroxylarnine 9 et les dissoudre dans 800 mld'eau distillée. Compléter à 1000 ml dans une fiole jaugée.

- Solution d'acétate d'am'llonium à 20 %: peser 200 grammes d'a­o6tate d'am00nium à trois molécules d'eau et dissoudre dans ryJO ml d'eaudistillée. Compléter à 1000 ~l dans une fiole jaugée

- Indicateur: Solution de cuproïne (diquinolyle 2-2') ~ peser100 mg de cuproïne dans un bécher de 2ryJ m1 9 auquel on ajoute 100 ml d'al­cool isoamylique. Chauffer au bain-marie jusqu'à dissolution complète.Com­plèter avec l'alcool isoamylique au trait de jauge d'une fiole de 500 ml.Il convient de préparer une solution nouvelle pour chaque série de dosages 9la solution de cuproïne s'altérant avec le temps.

- Solutions Etalons de Cuivre :

Peser avec précision 0 9197 g de sulfate de cuivre hydraté( S04Cu,Dissoudre dans 400 ~l d'acide sulférique 091N ou N compléter àavec le même acide. Cette solution contient 100~'/cc de Cu2+. Aude l'emploi faire une solution-mère à 200lcc Cu2+.

322.3 - Mode Opératoire:

Etablissement de la gamme-étalon de Cu2+ :

A partir de la solution-mère à 20 f/cc de cuivre 9 introduire dansune série de tubes à essai~ "

o ml. 091ml 0,2ml O,3ml 0,4ml 095ml 0,6ml 0,8ml correspondant à :o ~/cc. 2 QIcc. 40/cc. 6 0/cc. 8 Clcc. 10 lice. 12 t Icc. 16 {Icc Cu2+compléter chaque tube à essai avec 3ml d'eau distillée puis ajouter néces­sivement, en agitant afin chaque addition ~

- 5 ml de chlorhydrate d'hydroxylamine- 10 ml d'acétate de sodium.- fixer le pH à 5,5 à l'aide du pH mètre

Après avoir introduit 5 ml de cuproïne, agiter vigoureuse­ment pendant une minute.Laisser décanter. La garrtme contenant de 2 lice Cu2+à 16è/ccCu

2+ est prête pour la lecture: la stabilité de la teinte

obtenue est valable pendant 8 jours.

- 38 -

- Dosage du Cuivre dans les échantillons g

Prélever une aliquote do 1 Ql environ. Ce volume est fonction,bien entendu, de la teneur supposée en cuivre, de façon à ce que la lectu­re puisse se faire sur une courbe d'étalonnage correspodant à une gammede concentrations allant de 2 ~1cc à 20 ~jcc.

Ajouter 5 ml de chlorhydate d'hydroxylamine à 15% bien agiter.Ajuster le pH de la solution à 5,5 à l'aide d'une solution aqueuse dG so­dium à 201c (en ajoutant 10 ml).

Additionner ensuite, exactement, 5ml d'une solution de cuproineà 0,02fc dans l'alcool isoamylique. Secouer énergiquement pendant une minu­te. Comparer visuellement la ooloration à celle des étalons déjà prépa­rés. Laisser reposer environ quinze minutes,avant de passer au colorimêtre

322.4 - Conditions d'utilisation et réglage du spectrocolorimètre :

- Sensibilité- Charge- sicharge- Tare- Longueur d'onde- Cuve- Cellule

26095,50,5545 nm1x2 cmA (antimoine)

32.3 - Dosage du Cuivre par spectrophotométrie d'absorption atomique g

En ce qui concerne le cuivre, le spectrophotomètre d'absorptionatomique PERKIN-EL~ŒR 290 a été réglé comme suit g

Lampe à cathode creuse CuCourant de lampe : 5 mm A flamme air-acétylèneBrûleur laminaire oAmortissement : 5 Ouve;ture de fente : 7 ALongueur d'onde : 3248 AConcentrations utiles : 2 à 15 ~1cc Cu

Tableau récapitulatif des résultats de dosage du cuivre dans los minérali­sations carbonatées d'Allinguel (Sénégal-oriental):

- par colorimétrie Joan et Constant:

N° desEohantillons A 5 l A A 5 l B A 5 II A A 5 II B,

cu2+%f ! f

f, t

20,00 17,00 . 21,00 \ 19,10 21,00 l21,2 5; 20,00 1 20,00, t ! ! , .Moyenne Cu2+% 18, :D 20,35 21,12 20,00

- 39 -

- par colorimètrie au Titromatic

N°des Echantillons A5 lA A5 lB A5 lIA .15 lIB

!20 5 ! 19 5 1

121 Sr 22 5 121 3

, .19 00' 18 7 5 12 1 5

Cu2+%,

1, , , , , , 1 ,

1 1 1 i 11 1

1

1

j j1

19,00118,';0 21,5 21,5 21,5 121,3 1 20,5 19,5i1

Moyenne Cu2+,%1 1 i

1 1 18,69 21,5 21,5 1 20,0 1

1!

•

33 Le Titane dans les minerais

33·1 - Dosage du Titane par colorimétrie au Titromatic :Figures IX et X

331.1 - Principe du dosage

Le titane est mis en solution par attaque triacide ou par fusionalcaline. Il est dosé ensuite par colorimétrie de son complexe avec l'eauoxygénée.

Le complexe jaune ainsi formé est colorimétré à 440 nm. La colo­ration est stable indéfiniment.

331.2- Matériel et Réactifs utilisés

al :r.ïat éri el ~

Fioles jaugées de 100 - 1000 - 2000 mlPipott es étalons de 1 - 2 - 5 - 10 - 20 - ';0 - 100 mlPipette bâton de 5 mlFiole orIen de 6000 mlEprouvettes graduées do 10 - ';00 - 2000 mlCrousets de platine

bl Réactifs

Acide sulfurique PA. d = 1,8HEau oxygénée ''ELECTRO'' 110 volumesAcide phosphorique concentré PA. d 1,71Dioxyde de Titane_pur

Solution d'acide sulfurique à 10%

Préparation pour quatre litres de solution ~

- Mesurer dans une éprouvette graduée ~ 400 ml d'acide sulfuri­que; mettre dans fiole erlen de six litres contenant au préalable ~ 2000ml

- 40 -

d'eau distillée; agiter et laisser refroidir dans un courant d'eau

- Après refroidissement ajouter encore 2000 ml d'eau distillée.

Solution d'eau oxygénée à 10 volumes (3%) :

Prélever avec une pipette bâton ~ 3ml d'eau oxygenee, mettre dansfiole de 100 ml; compléter ~u trait de jauge avec de l'eau distillée

Solution d'acide sulfurique au 1/2 -

Préparation pour litre de solution

- l1esurer dans une éprouvette graduée ~ SOO ml d'acide sulfurique;mettre dans fiole jaugée de 1000 ml contenant au préalable 800 ml d'eaudistillée; agiter et laisser refroidir dans un courant d'eau.

Après refroidissement compléter au trait de jauge à 1000 ml.

Solution de Dioxyde de Titane à 809~/cc

Peser avec précision 0,800 g de Dioxyde de Titane sec PA; placerdans un creuset en platine.

Mélanger avec 1 g environ de pyrosulfate de sodium et chaufferau moufle jusqu'à fusion complète.

Reprendre par l'acide sulfurique au 1/2; filtrer si nécessaire.

Passer en fiole jaugée de 1000 ml et compléter au trait de jaugeavec de l'aoide sulfurique à 10 %

Solution de Dioxyde de Titane à 40 t/ cc

Prélever avec un pipette étalon ~ SO ml de la solution de dioxydede titane à 8006/cc,

Mettre dans fiole jaugée de 1000 ml; compléter au trait de jaugeavec de l'acide sulfurique à 10%

331.3 - Mode Opératoire

Prélever 20 ml de la solution à analyser avec une pipette étalon- L'introduire dans une fiole jaugée de 100 ml.- Ajouter dans l'ordre suivant ~ 1 ml d'acide phosphorique concentré.

SO ml (environ) d'acide sulfurique à 10%5 ml d'eau oxygénée à 10 volumes (3%)

Compléter à 100 ml avec de l'acide sulfurique à 10% et homogé­néiser.Laisser reposer environ 15 minutes.La mesure colorimétrique est effectuée à 440 nm dans une cuve de1 cm d'épaisseur

! - ,1 1 1

a'-latanee: LIS

Amort.is.ement: : 10

Vit.esse: 1. ~

Sensibilit': 750 mV

Cadrage: 100

.Pente dlent.rée: 9 ......--_.-~._--- --

Comb1n' 111: 11

Filtre: 440 I1m96 llcc no

..;; 2

- --~----- ._--- f----_..._-_.._- ------- f---

80 lice......

.r--. ---1-------64 lice

-"~,, 1--._--

48 'JIce--_.....__.. ---_. -

32 Jlce--1-------- - -- -

1-._---- -tf!rJc!c - -

81re .. -- -_. -4J1ce

o

FIGURE IX: Dosage calorimétrique du Titane: Ga.mme .. Etalo.th

Variatiollphoe.....ique

96Y~c'fT10"

o

o

. 0.------0----­~o

4o

/0o

//0

....---.---.........---.,...-.-...., - ........,_._.-<.--"_.-.,..........._._,..~"..'l'Ir"'"_.--_.........,_.~-rf_._.,-·'TI·--,lr---..,....-·"'fl-...,....-~t-·-~·,...,.I--T-· -~r--"'r - ......1~---8 16 32 48 64 80

l!'.IGURE X: Dosage colorill1étriquEi du TH.me: Courbe .. Etalonnage.

- Faire 1..:;:-;::: ~2,r::_'-,,,:, st2.1on de 4 ~:;/cc à 40 ;~/cc de Ti02 à partirde la solution à 40 j cC..1 \1

.... Fairo U:l blé'.:10 avoc do l'eau distillée- Traiter les gammes étalon et le blanc comme les échantillons.

331.4 Condi~ions d'ut~lis:::.tj_on et réglage du TITRORATIC

Rési stanoe do référence ~ LIS (rési stance linéaire, bornes. \nOl.ros) •

\'- Gammo mV de sensibilité réglée à g 750 mV- J',jTlortissement du 3~Jr::"e : (meilleure stabilité) ;: 10- Vii; osso do déplacement du plateau : ( position moyenne) ;: 7.- Potentiomètre de cadrage = 100 ( fond do course)

Combine alimentation: CIII ;: 11 (déterminant le point zéro del'::tbscisso)

.... :D::._-:' ~..:;e= 9 millimètros d'ouverture.- Filtre utilisé = 440 nm (à défaut des filtres 420 - 430 recom­

mandés)- Cuve de CD d0 diamétre •

... Calculs

Etablissement do la courbe d'étalonnage pour faibles concentra­tions

GamI!). e ~ 4 -. 8 .... 12 .... -16~!cc ~ans fiole g 0,8 - 1?G

%'de Tl.02 0,10- 0,20- °9:0-

.... 20 .... 24 .... 28 - 32 . - 36 .... 40 Y/cc- 2,4 - 3,2 - 4,0 - 4,8 - 5,6 - 6,4 t 7,2- 8,00 , <û- 0,50- 0,60- 0,70'- 0,80- 0,90 - 1,00 %

Etablissoment de la courbe d'étalonnaeo pour fortes concentrations:

Gamme t zn - 40 - 80 .... 160 - 240 -320 - 400 - 480 Y/oc]'/00 ~ans la fiolo : 4 .... 8 .... 16 - 32 - 48 JJ 64%de Tl.02 : 0,50 - -1,00 2;:::>:) - 4,('0 - 6,00 .... 6,00

80 96- 10 ,00- 12 ,007-

Hodo de calcul pour la dét crmination de Ti02

dans les échantillons:

ATTAQUE TEIACrDE ~

Lecture de

soit

FUSION ALCALINE

la courb e en Yr/cc x 1:0.0 x._--_.. -, ._~.__.-, 20 cC x

~ X/cc x 0, 125

2~ :x:. 10 ;: Ti02 g. %1 x 106

Lecture 9:.~..}a~~.Eb ~_.~~/ cc x 100 x 500 Je" 102"" Ti02 g.%

2)0:) :: 1g :x: t0 6

soit : :r/cc x 0 ,2~,1

- 44 -

331.5 - Résultats des dosages du Titane au Titromatic

a) Roches saines du S6négal Oriental

1 !

1'1 /1'11 Mise en solution pari 11

,,

11 FUSION ALCALINE ! Kb

3Kb

3 A5 A5i1

i 1COLORn~ETRIE

1

1 j

Ti02 %TITRm~ATIC - DAKAR 0,30 ~ 0~20 o ~60 0,70 1~OO r1 ~ 20,

1 ,QUANTOMETRIE 1 1

CRPG - NANCY 0,14 ~ 0,14 0,79 o ,79/1,0 111 ~O 1r i

b/ Sole rouges de SEFA Sols totaux •

~ Hise en Solution, i

,

~

~par!

1CA 1 CA ~ CA CA

1 ATTAQUE TRIACIDE 1,

436 [ 453' 453424 i 424 436 1

i 1 ~ i!

\1 --

1

17 45 1

!

Ti0 2%CO LORIl''!ETRIE 1 1

1, 60 11,70TITROHATIC - DAKAR!

1,45 1,70 1,67i

1 1

1

TECHNICON 1

1

,SSC - ORSTOlfi

1

1,201

1,20 1 1,35 1,35 - -1 1

1: 1

33.2 - Dosage du Titane au spectrocolorimètre Jean et Constant

- Les réglages adoptés pour le dosage du titane ont été déter­minés comme suit

Sensibilité 5Charge 60Sous/charge 96

Tare 0~5

Longueur d'onde 425 nmCuve 1 x 2 cmCellule A (antimoine)

- Les Calculs et les résultats figurent dans les tableaux suivants

Echantillons de sols: CA 424, CA 436~ CA 453.

= 'O" /cc x 25 x 250 x 102 - 0',

/ cc x 0,1255 x 1 g x 106 -

- 45 -

Echantillons de roches saines: A51 Kb3 1 n1

o/ccx 2 5 x :00 x 102

= V/ccx 0, 12 5

10 x 1 g x 106 01 Dosage Colorimétrique du TITANE au JEAN et CONSTANT11

f Prise t i E / ccdaneJVolume Partie !Coeiffi- Lecture

ECHANTILLONS d'essai! d'essai Aliquotelcient de,Appareil Volume

1 lDilution i d'essai 1 c'V~'g 1 cc cc (sur ~>y

11 1 courbe

1

1

i

5/25CA 424 1 g 2:0 1 - 19,7 12 180 1 1160

1436 il " " 20,5 13,:0 1169

1-

1453 " 1 Il

1" - 18 10 11,80 11471

A :lE 1 g :00 10/251

- 8,0 4, :0 0,565

Kb 3 " Il 20/100 - 3,0 0,80 0 11 20

r 1 " " 20/100 -1

5,0 2,30 0 11 57

IHr,ENITESI~RRA-LIDNE

ESSAIS : 1 011:016g 2:0 5/25

1

- , 5,0 2 11 30 0,57

2 0 11 :011 Il " - 4,5 2,00 0, :0

3 0,!j)85 " " 1 5,0 2,30 0,561

-4 0,4999 " " - i 4,5 2,00 0 11 :01

1!

: 1,

34. Le r~anganèse dans les sols et dans les roches :

34. 1. Dosage du Ifanganèse par colorimètrie au Titromatic : Figures XIetXII

341. 1. Principe du dosage

Le manganèse est mis en solution par attaque triacide ou par fu­sion alcaline. On oxyde }r,n en 1\~n04 par le périodate de potassium ou de so­dium en poudre, après s'être débarassé des ions C~- par évaporation sulfu­rique. On mesure, ensuite, l'intensité de la coloration rose-violacé quis'est développée.

341.2 Hatériel et Réactifs utilisés.

a/ }"AT~RIEL g

Béchers de :;0 , 100 mlFioles jaugées de 50 , 100, :;00 , 1000 mlPipettes étalons de 1, 2, 5) 20, 25 , 50 mlPissette de 1000 mlCreuset en platineBain de sableEprouvettes graduées de :;0 et 1000 mlBec Bunsen ou lI~ecker

Cuve ~ 1 cm

b/ RBACTIFS

Permanganate de Potassium R.P.Acide ortho-phosphorique R.P. d 1,70Périodate de Potassium R.P.Acide Sulfurique R.P. d = 1,84

Solution d'Acide Sulfurique au 1/2

Préparation pour un litre de solution

- 46 -

- Mesurer dans une éprouvette graduée g 500 ml d'acide sulfuri­que; mettre dans fiole jaugée de 1000 ml contenant environ 300 ml d'eau dis­tillée; agiter et laisser refroidir dans un courant d'eau.

- Après refroidissement compléter au trait de jauge à 1000 ml.

Solution Titrée de Permanganat e <J.On tenant :;0 mg/l de Mn

- Peser avec précision 1,436 g de permanganate de potassium puret secg dissoudre dans fiole jaugée de 1000 ml avec de l'eau distillée tiè­de; laisser refroidir, compléter au trait de jauge avec de l'eau distillée.

- Prélever 100 ml de cett e solution et complét er à un litre(solution à 50 mg/litre dell~n ou 5O~/cc.)

341·3 ~':ode Opératoire :

- Selon les teneurs, prélever 10 à 50 ml de la solution à ana­lyser dans un bécher de 100 ml.

- Ajouter 10 ~l d'acide sulfurique au 1/2 et chauffer au bainde sable jusqu'au quart du volume initial.

- Laisser refroidir.

Ajouter environ 25 à 30 ml d'eau distillée, puis 5 ml d'acideortho-phosphorique.

, .....-------t-------t-.---.,---·---.I--·..·...-·.-·--~-r· --..--..... .'....--•..--.- ..- .. -.---- ..---- -.- ---- --..----.- .---.-.,-..---..-. ,....- .._ .•--._ - I--------~.- -... -.'--.-----f---

R4shtanee: LIS

ArIorU......at. : 10

..... 1..·.. . -' .. "-". .. ..

'" -_ - -.-_..-'--' '-- - -- -.. 1-.._.__._-"'"----.-.•.- -.- - ..i---. +

>---'-'._'.--r--

Vitesse: 7

Sensibilité: 750 mvPente dl.ltrée: 6

Cadrage: 100

Combiné III: 9

Filtre: 520 ntil

_._---1--.._-_._---_.- ----.-- 1--- - -- ..

. .

. J toJ/CC Mn18lJ<x

.''''''_''-'-'--'- .---- -:a;;:--' .--..- ..--- 1----

16 lice~

IO~CC

I----f'-·~--+----~+-_·-"-- -----..--+--- ----r--...,.~....4...,.'V_-_tf_~-I--_I_- ......-4.......-~-I- .--t---tf---"'--I---l-l~-

1 8 lice.::a.

1---._._-1-------1-------- ---_.-- ..--~-V-e~· .----f-.--+---....----e---- ..-.+-.--+-.-+-----1--11---+--..--+---4....--

-' ...

1~-·___t-·----4-·------·-~I-I-cc-· --1-----...--+--.......,1----.....---1-----11--.-+-.--1--..-1---...-1---. .----- ....--- !---- .----.....--.......-1---

&.-.."

--1---01----- 1----.-+---.....--.......- ..- 1----. 1-••.- --1--.-+---11--- .+---I--~I_-...j,-,I_-

o

FIGURE Xl: Dosage eolorimé.triqu~~ du Mangan~se: Gamme .. gtalon.

Variationphotométrique

o 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18

- 49 -

- Ajouter environ 0~300 g de périodate de potassium, porter àébullition sur un bec de gaz - ajouter encore avec précaution, 0,)00 g depériodate de potassiu~~

Laisser bouillir 5 minut es en présence de Mn une colorationrose-violacé se développe.

Laisser refroidir, passer en fiole jaugée de 50ml compléter autrait de jauge avec de l'eau distillée bien agiter.

- Avec le périodate 9 la coloration est stable en présence d'unexcès de réactif.

- Colorimétrer à 520 nm en cuves de ~ 1cm

- Préparer une gamme étalon de 1 à 20 mg/litre dans les mêchesconditions avec la solution étalon contenant 50 mg/litre de Mn.

341.4 - Conditions d'utilisation et réglages du Titromatic :

- Résistance de référence Lis (linéaire)- Oa.mme de sensib il i té 750 mV- Amortissement du style g 10- Vitesse de déplacement du pl~teau 7- Potentiomètre de cadrage : 100- Commutateur du comb iné III g 16- Diaphragme commandant le faisceau lumineux 6mm- Filtre utilisé: 520 nm. (filtre vert)- Cuve g 1 cm de diamètre.

341.5 - Calculs et résultats

a/ Calculs g

Dans les conditions de l'analyse.

Poids attaqué = 1 gVolume de la solution d'attaque = 250 ccPrise d'essai = 50 ccVolume de dilution = 250 ccVariation Photométrique lue sur la courbe =: ~ /cc de Hn

Formule Générale

nn g. %= Y/cc x 250 x 250 x 102 ~/tt- cc x 0,125x 50 x 1 g x 106-

19 583

b/ Résultat s :

- Roches Saines du Sénégal-oriental

~ise en Solution j

~par fu~ion Alcaline AS A5

Colorimétrie(TITROMATIC) DAKAR 0,12 0,13 1

nnO % Quantométrie( C R P G ) NANCY 0,11 0,11

- 50 -

Sols rouges de SEFA Sols totaux.

1

1Hise en Solutionpar attaque triacide CA 424 424 436 436 453 453

Colorimétrie(TITROEATIC) 0,019 0,019 0,004 0,004 0,032 0,032

DAKAR

(TECHNICON)Mn02 %' SSC - 0 R S TOM

10 9020 0,020 0,001 0,001 - -

rH.nerai de Manganèsè à r:.fJ %de Hn

TM,mAO ( Rte Volta)

1Mise en Solution Hn 1 Mn NAs 1

par Fusion Alcaline Introduit Retrouvé Essais

Colorimétrie r:.fJ 55,6 1

(TITRŒ~ATIC) DAKAR If 55,2 2If 56 ,0 3

H.n2 + % " 56,0 4i

- 51 -

34. 2 Dosage du T,'ianganèse au spectrocolorimètre Jean et Constant ~

- Le dosage du manganèse a été fait à l'aide du spectrocolori­mètre Jean et Constant réglé comme suit :

557960,5

d'onde : 546 nm.~ 1 x 2 cm: A (ant imoine)

- Sensibilité- Charge- Sous-Charge- Tare- Longueur

Cuve- Cellule

- Les résultats sont résumés dans le tableau suivant

Dosage Colorimètrique du }~L".NGIINESE au J3c'j\!' et CONST fJ.NT

1Prise f Volume Partie Coeffi- TLecture T/ccdans J'~n !ECHANTILLONS d'essai d'essai Aliquote oient de l\ppareil 'Volume ~

11

g cc cc Dilution t d'essai 11

1

~ (Lu sur1'la courb [l i

t j 1 -~ ° 1- . . n 2'f. 111 !

CA 424 1 g 2::0 ry:;/::o - 2,0 ° ,5)0'

01981

436 1 g Il " - 1,0 0,25 0,0°99

453 1 g Il Il - 3,5 0,80 0,0317

t';nO%

A :If 1 g ::00 ::0/::0 - 7,0 1,60 0,105

TAMBAO Minerai lin% 1

ESSAIS . 1 0,::031 g! 2::0 5/100 20 13,0 3,0 59,641.2 ° 9 ::061 g 2::0 5/100 20 1395 3,05 60,20

3 ° 9ry:;o g 250 5/100 20 12,5 2,80 56,00

4 0, ::00 g 2::0 5/100 20 12,2 2,75 55,00

- 52 -

35. Le Chrome dans les sols et dans les roches

35. 1

351.1

Dosage du ChrOi::le par volumétrie au Titromatic

Principe du dosage ~ ~igures XIII et XIV

Le minerai de chrome (chromite de Gabou) est mis en solu­tion par digestion à l'acide perchlorique, et le Cr VI est dosé par le Fe IIvolumétriquement.

351.2 - Matériel et réactifs utilisés

al T'Œat éri el •

- Béchers de 100 ml (FE) 800 ml (F.H.)- Verres de montre ~ 130 mm

Entonnoirs ~ 701~m- Filtres bande rouge, (filtration rapide)- Fioles de 1000ml, 1:0 ml, 100 ml- Erlen-Ij eyer de 2:0 ml- Agitateur magnétique- Burette de 25 ml- Balance r~ettlor précision 1/10ème mg- Propipette- Pipette de 25 ml de précision J graduée en ml- Pipette étalon de 10 ml

bl Réactifs

- Acide perchlorique à 60% pour analyses- Bichromate de potassium RP pour analyses- Acide sulfurique concentré d= 1,84 pour analyses- Acide orthophosphorique d= 1,70 pour analyses- Sel de ~ohr, solution O,IN en milieu acide sulfurique N,

tirée le jour même.- Diphénylamine sulfonato do baryum à 0,05% en milieu acido

sulfurique N.- Acide sulfurique 1/6 (SN)- Solution de bichromate de potassium O,IN aq.

-Préparation de la solution 5 N d'acide sulfuriquo ~

- Verser lentement 166,6 ml d'acide sulfuriqueconcentré d= 1,84 dans :00 ml d'eau distillée en refroi­dissant.

- Placer la solution dans une fiole de 1000 ml- Compléter avec de l'eau distillée, refroidir, et ajuster

au trait.- Agiter et homogénéiser soigneusement

- 53 -

- Préparation de la solution de bichromate de potassium O,IN :

Peser très exactement 14,7095 g de bichromate de potas­sium RPLes placer dans une fiole de 1000 ml

- Compléter avec de l'eau distillée, et ajuster au traitaprès dissolutionAgiter et bien homogénéiser

- Préparation de la solution de sel de t~ohr O,IN en milieu acide sulfurique N:

- Peser très exactement 39,2140 g de sel de T.1ohr RFpour analyses.

- Les placer dans un bécher de 500 ml- Additionner 300 ml d'eau distillée- Ajouter lentement 26,6 ml d'acide sulfurique concentré- Agiter en refroidissant- Placer la solution dans une fiole do 1000ml en ayant soin

d'entrainer tout à la pi ssett e (sel de Hohr non encoredissous)

- Ajouter 200 à 300 ml d'eau distillée, dissoudre complé­tement

- Ajuster au trait avec de l'eau distillée, agiter et homo­généiser.

351.3 - 1'1ode opératoire.

a/ Hise en solution du Chrome III sous forme de Chrome VI

- Peser très exactement environ 1 g de minerai- Les placer dans un bécher de 800 ml F.R

Ajouter de 50 à RO ml dIacide perchlorique à 60%. Couvrird'un verre de montre, et chauffer doucement sur plaque chauffante jusqu'àl'apparition de fumées et d'une coloration orangée de la solution. Réglerla température de façon à ce que les vapeurs d'acide refluent sur les paroisdu bécher. Agiter de temps en temps par rotation du récipient. La mise ensolution demande plusieurs heures. Le temps dépend de la nature du ~inerai

(2 à 3 heures)

Ramener ensuite à température ambiante, en laissant refroi­dir doucement, diluer avec de l'eau distillée, et faire bouillir 5 à 6minutes pour débarasser la silice du chrome qu'elle absorbe. Filtrer surfiltre bande rouge, (filtration rapide), dans une fiole de 500 ml. Laver àl'eau distillée, et volumer très exactement après refroidissement.

b/ Dosage volumétrique du chrome VI

Vérification de la solution de Fe II

- Prélever 10 ml de la solution de bichromate n/10Les placer dans un erlen-meyer de 250 ml et diluer à 200mlavec de l'eau distillée.

Variationphot_trique

)

10o+-........---r--.....,.'--T·----'-'---"'T--·--r----,----.,.......-.,.. f"' ...,.....---r'-·--r---r---r---r--.----.--~ïf ,.. r

30 50 10 90 JICC er 6 +

FIGURE XIV: Dosl:lge complel(Om6t;riqu(~ du Ch:rome: COUl"b<:1 dtétal()ruu{gl;~11

......-----+-~----+----

;,__.__~__ __-..._ ~._ __~_ ~~.n_'... ..._._~ __ _, __.__..__ _.. ,._ _ _ _

o

0,01 N1

0.025 N0,05 N

'-'-î--'-'

- 56 -

Ajouter 10 ml d'acide sulfurique 5 N (1/6) et 5 ml d'aci­de phosphorique concentré.

- Additionner 5 gouttes de diphénylamine sulfonate debaryum en solution aqueuse.

- Doser sous agitation magnétique par la solution de selde Mohr, jusqu'à ce que la teinte violette qui apparaitvers la fin du dosage, disparaisse brusquement.

Dans ces conditions, à 1 ml de solution de sel de Mohr O,1N,correspond 1,733 mg de Cr VI.

Dosage des échantillons à l'aide du Titromatic Quéré III

On prépare une gamme étalon de chrome VI, à O,01N, 0,025 N,O,SN, et O,1N en diluant respectivement au 1/10, 1/4, 1/2, de la solutionà 0, iN.

- Prélever une prise de 1 ml d'étalon- Les placer dans un bécher de 100 ml F.B- Diluer à 90 ml avec de l'eau distillée.- Ajouter 5 ml d'acide sulfurique SN, et 2ml d'acide

phosphorique concentré.- Additionner avec précision, 2 gouttes de réactif coloré,

juste avant de doser- Doser immédiatement au Titromatic. (seringue de 25 ml)

Enregistrer ainsi la gamme, et établir une courbe N=f.(Vml).Doser ensuite de la même manière les échantillons en faisant des prises de10 ml de la solution perchlorique. Les normalités sont lùes sur la courbeordonnée en fonction du volume de Fe II versé. (la prise étant de 10 m19 ilconvient de diviser le volume lu sur l'axe des abcisses par 10). Figure XV

351.4 - Conditions d'utilisation et réglage du Titromatic.

LIS101110011

3875 mV7'j) mV100 ml F.B25 ml

minimum efficace

- Résistance- Amortissement- Vitesse- Cadrage- Fente d'entrée- Combiné III- Tarage en rrtV- Gamme mV- Bécher- Seringue- Agitation au

La seringue utilisée, détermine un déplacement de 20mm pour1ml. La courbe du dosage, est approximativement une courbe de Gauss. Lepoint final de la réaction sera lu, en abaissant une perpendiculaire à l'axedes abcisses h partir de la cassure provoquée par la chute brusque du cur­seur lors de la disparition de la coloration en fin de dosage.

4----4----,-+-----.J.-----I---~,--·__t---

i : ~

r--- ....,.----+-.---r-----.--·-'lt------1I-·---....r-------+---·,-;----t----t----t-------f--R'aistance: LIS

~i.a8·&l'IOft't: 10

V:U:esee = 11

fent.e d"entréea 11

------_...._..

_....._....,.....-----+---,-+--~

B

-------.- ...

A

._---_...-

Tarage: 37; aV

S~rtnlilet 25 mlCombtn~ 111: ;3

Cadrage: 100

Sensibilité: 100

1BRGM 1

-_.._.-..... """.f-......- .. _ ..._.-.

(11

----"-~"-·--,.."t·_-·-111

... ""-._.. .. ....-- ~-----......-

(O'~1~,.....-11----- '-----r--- !-.------ f..-••.--•.•- ••••.--!--.---- '-----.---- 1-•._._•.__ -

i11

II"""'\.'I~I---"~--'I-----+-- .- ..----.----+-_....-~\._JII_----_li_-_.--., i--'-"-Iif'-'-'-'-++:-"'---~r-----+--'-

1 1

: 1__ _ _ •• .___ __ ._ _._~-••-_ •.:-._ _..__ _ _._ _L........_.__. _._.•__._-+- _

1 1

: 1

1 BRGM Il 1 : 1

: III1 1 •~-._--.,-II-..+-----.- --.-,_ __ C-.__.._ _-_._-,.._-- -- - - .;--_..- •.•_.-

Il! 11 1 1

1 1 1 1

1 1 1 11 1 1 1 1

1------+--.-.l-I-.j...-+---1-----~--....__+-,--._~r__~-t-,._-+-----.-+_.-'-t--+--,--+ +- .......__1 1 1 1 11 1 1 1 1

1 J 1 1 1 11 1 1 1 1

1 1 1 1

------+_---,1__ -"--1.---+--""-'-- L_ ----_----/-;1-..-1-.-- 1 11 1 r 1 11 1 1 1 1

1 1 11 1 1

l ' 1 Chromlte de Gabou 1

1 : 1 Il 1 1 :o

FIGURE XV: Dosage. camp 1exo1'nét;l."i que du ChrOlU{' dans les ampbibQUtcs ct la ctn'omite de Gabou.

- 58 -

La longueur définie par l'origine (point de départ du dosa­ge) et le pied de cette perpendiculaire abaissée sur l'axe des abcisses(point terminal du dosage) 9 détermine le volume de réactif versé.

Remarque importante ~

Il convient d'introduire seulement deux gouttes d'indicateurpour una concentration en chrome supérieure à 090SN9 et au maximum troisgouttes pour une teneur plus faible: en effet 9 un excès d'indicateur dé­place notaQlement le point de virage terminal.

351.5 - Calculs et Résultats:

al Calculs :

Une solution iN de Cr VI 9 contient 52 g de Cr par litre dede solution.

Cr %= Nx X52 X SOo X 1001000 X poids de départ.

bl Résultat :

Echantillons : Hinerai de chrome BRaM ( 19II )Chromite de Gabou S.O (111 9 IV )

Dosage par le Fe II 0,0968 N.

Echantillons Titromatic Volume Moyenne

-l 26 926% 1957 ml

II 25 971% 1 955 ml26 900 %

III 25 974% 1,55 ml

IV 25 974% 1955 ml25 974%

Etalons Volume 1 Prise Fe II

09 0 1N 1 0 93 ml ! 1 ml 1 0, iN

o ,025N 0 975 ml 1 ml 0 9 1N

09 0 SN 1,50 ml 1 ml 0, iN

o91N 3 900 ml 1 ml 0 9 iN

1

- 59 -

Etalons 1 Volume t Prise 1 Fe II1

r

10~3550~01N ml 1 ml 0,0968 N

o ,025N 10 9 755 ml 1 ml 0,0968 N

11

o ,05N ! 1 ~ 507 ml 1 ml 0~0968 N

o ~ 1N ~ 3~Î ml 1 1 ml 0~0968 N! -

352 - Dosage du Chrome par Colorimétrie au Titromatic

352.1 - Principe du dosage.

Le chrome peut être dosé par colorimétrie sous forme de Cr VI. Lacoloration est alors fonction du pH que l'on devra fixer. On dose ainsi5 ppm à pH 8,5 - 9~5 entre 365 et 370 de longueur d'onde.

352.2 ~1atériel et réactifs utilisés.

al l~atériel

- Béchers de 100 ml (FH)- Agitat eurs magnétiques- pH mètre- Buret te de ryJ ml- Entonnoirs 0 70 mm- Filtres bande rouge (filtration rapide)- Fioles jaugées de 1 ryJ ml ~ 500 ml, 1000 ml.

bl Réactifs.

- Soude 0~1N et 1N, aq. à 1000 '6lccPréparation de la solution de soude 0~1N :Dissoudre 4 g de soude en pastilles dans 1000ml d'eau distillée.

- P:-éparation de la solution à 1000 Y1cc de bichromat e de potas-S1um ~ 0Dissoudre exactement 2,8278 g de bichromate dans 1000 ml d'eaudistillée.

- Préparation de la solution de soude 1N :Dissoudre 40 g de soude en pastilles dans 1000 ml d'eau distillée.

Préparation de la gamme étalon de Cr VI

On prépare une gamme étalon de chrome VI de 10 à 90 ppm- Prélever des prises de 1 ml, 3 ml~ 5ml~ 7 ml~ et 9,ml de la solu­

tion à 1000 ppm de chrome.

- 60 -

Les placer respectivement dans des béchers de 100 ml FR- Diluer toutes les prises à 75 ml environ avec de l'eau distillée

Ajouter dans chaque bécher~ un barreau magnétique.Ajuster le pH supérieur à 9 au pH mètre sous agitation magnéti­que~ à l'aide de la soude 0 ~ 1N de la burette.Transvaser chaque standard dans des fioles de 100 mlAjuster avec de l 'eau distillée~ et bien homogénéiser.Les solution sont utilisables iBmédiatement.

352.3 - Mode opératoire.

Pour ce dosage, on utilisera la chrome mis en solution pour ledosage volumétrique.

Faire une prise de 20 ml de la solution perchlorique et la placerdans un bécher de 100 ml FHDiluer à 75 ml et ajuster le pH comme pour les standards, avecde la soude 1N.

- Filtrer sur filtres bande rouge (filtration rapide) les hydro­xydes précipités (Fe), dans une fiole de 150 ml.

- Laver soigneusement jusqu'à ce que l'on n'ait plus de colorationdu filtrat.Ajuster au trait avec de l'eau distillée.

- Agiter et bien homogénéiser.Doser colorimétriquement à l'aide du Titromatic Quéré III enenregistrant simultanément les standards et les échantillonsinconnus.

352.4 Conditions d'utilisation et réglages du Titromatic.

352·5

Résistance linéaire- Amortissement

VitesseFente d'entréeCombiné 3Cadrage

- Gamme en mVTarage en mVFiltre bleuCuve

Résul tats

Echantillons BRŒ~ (1 II)

LIS101161498750 mV850 mV440 nm1 cm

Dosage N° 1 Dosage N° 2 Echantillon

25,12 % 26,25 % l

27,37 % 26,25 % II

26,245 % teneur moyennet

- 61 -

Echantillon de Chromite de Gabou S 0 (III IV)

Dosage N° 1 Dosage N° 2 "Echantillon

23,25 % 24,18 % ! III

24,18 % 25,12 cri IV7, 1

24,18 % Teneur moyenne

353 - Dosage du Chrome à l'aide du Colorimétre Jean et Constant

353.1 - Principe du dosqge ~

On dose le chrome VI en solution aqueuse à pH supérieur à 9.

353.2 - Matériel et réactifs utilisés

al Hatériel.

- Cuve pour colorimétrie de 4 cm- Spectro-photomètre Jean et Constant

bl Réactifs.

- Solutions de Chrome extrait des sols par digestion perchlorique.- Gamme de standards de 10 à 90 ppm

353.3 - Mode opératoire.

Le Chrome est mis en solution par digestion perchlorique. On dosecolorimétriquement sur une aliquote de 20 ml amenée à pH supérieur à 9,filtrée, et volumée à 1:;0 ml. Les standartssont placés dans les mêmes con­ditions.

353.4 - Conditions d'utilisation et réglages du colorimètre

Jean et Constant.

L'appareil doit être laissé à chauffer au moins 10 minutes avantut ilisation.

Régler le zéro électrique et le zéro optique sur la cuve de réfé­rence. (cellule A)

Vérifier la fidélité des mesures en se référant à la valeur de latare 0,5 (62,5)

utiliser des cuves de 4 cm de longueur, en prenant de l'eau distil­lée comme référence. On se placera à 440 nm

- 62 -

Déterminer successivement les valeurs des standards que l'on por­tera sur une courbe et celles des échantillons.

Pour des concent:catiOlls égales ou supérieures à 90 ppm, on utili­sera la surcharge dont la valeur sera déterminée à chaque mesure(Tl=96,5)

353.S - Résultats

Echantillons BRŒ! (1 II) 2 mesures.

- ,

[,

!N° Hesure 1 1 ;'i esu::e 2 Teneurj-'--

l 84,5 83,75 26,43 1-II 86 9 5 86,00 28,8751~

!

Teneur moyenne 27,15 %

EchantL .C) C.:'8 C.:::_: ..:.t._~'.~ Go.bou SO (III IV 0)

III 80,25 1 79,25 25,12 %IV 80, ryJ ! 81,ryJ 25,31 %

Teneur moyenne 25,21 %

GaI7lme des standards

Concentrations IJfesure N° 1 Nesure N° 2

10 ppI7l 14,5 14,5

30 ppm 38,00 37,75

~ ppm 66,25 66, ryJ

70 ppm 84,90 85,00

90 ppm 103,75 103,75

- 63 -

Tableau récapitulatif du dosage du Chrome.

Echantillon du BRŒ'f (1 n )

Echantillon de chromite de Gabou S.O. (III IV)

Les dosages ont été effectués sur les mêmes mises ensolutions ~

.--r='--'-r Echantillon

BRGHChromite de Gabou

Volumétrie au Titromatic

Colorimétrie auTitromatic

ColorimétrieJean et Constant

26,10 % 25,74 %

24,18 %

25,21 %'- •.,,__•. ..• .J..- -1

36. Le Zinc dans les minerais

36.1 - Dosage du zin_~yar complexométrie au Titromat ic :Figures XVIetXVII

Le zinc est mis e~ solution par fusion alcaline, su~v~e d'unereprise chlorhydriq.ue. Tl (,crt dosé ensuite sous forme de chlorure parl'E.D.T.A. en présence de noir ériochrome, et après séparation des ionsgênants (Fe, Al, Ti, Mn etc ••• ) par le cupferron.

361.2 Matériel et réactifs utilisés ~

al Hatériel :

- Béchers de 2'50 1'11 FE et 100 ml FE- Fioles jaugées de 100 ml, 200 ml, 500 ml- Entonnoirs tige courte- Filtre sans cendres- ~ipGttes de 1 ml, 5 ml, 10 ml, 20 ml- pH mètre- éprouvettes graduées de 25 ml et '50 ml- agitateur magnétiQue- béchers FH pour Titromatic- flacons compte gouttes

361·3

- 64 -

b/ Réactifs

- Solution de cupferron à 3 %- Ammoniaque d= 0,92 P.A.- Triéthanolamine pure- Solution d'E.D~T.A. à 0,02 N

Solution de noir ériochrome ~ peser 200 mg de noir ériochromeajouter 10 ml de triéthanolamine et 40 ml d'alcool méthylique.Agiter jusqu'à dissolution totale. Compléter avec 100 ml d'alcoolméthylique. Placer en flacon compte-gouttes.

- Solution tampon à pH = 10~1 ~ peser 67,5 grammes de chrome d'am­monium~ et les dissoudre dans 300 ml d'eau distillée dans unefiole jaugée de 1000 ml et y ajouter 370 ml d'ammoniaque. Com­pl ét er à 1000 ml

Mode opératoire

On précipite à froid à l'aide du cupferron les ions gGnants dansune aliquote de 5 ml à 10 ml.

Prélever sur le filtrat 5, 10, ou 20 ml (selon la quantité de zincprésente). Ajouter 25 ~l de triéthanolamine et 1 ml d'ammoniaque. Ajusterle pH entre 10 et 13 à l'aide de l'am~oniaque. Après addition de deux gout­tes de noir ériochrome~ le dosage est effectué par l'E.D.T.A., la teintede la solution passant du rouge au vert persistant. Le Titromatic est munid'un filtre rouge (630 nm) et d'une seringue de 2,5 ml·

361.4 - Conditions d'utilisation et réglage du Titromatic

Résistance de référence LOG 0,5Position de réglage de l'amortissement 10Vitesso de déplacement du style ~ 5Position du cadrage ~ 100Sensibilité 7 r:JJ mVCombiné C III 19Diaphragme 3 à 6 mmFiltre utilisé 630 nm (rouge)Volume de la seringue ~ 2,5 ml

Remarque: en présenco d'une forte teneur en zinc, la résistance do réfé­rence (WG 0,5) pout être remplacée par la résistance LOG 1, et la seringuepar une seringue de 5 ml ou 12,5 ml.

361.5 - Calculs et résultats:

soit

on a

ni volume de l'~DTA versé de titre t1yi volu~e dosé par cette quantité d'EDTAVi volume du 2èmo filtratyO volume précipité par 10 cupferronVo volume provenant de la fusion d'un poids Pi d'échantillonni x t 1 x Vi x Vo x 100 x 65

= Zn %Yi x yO x Pi x 1000 x 30,76

I---.--.--....-----'.....--------.i----.....-.-.-- .--.-..-.-.---- f-'_._-'--'l-"--"-'-'--.-...-f-----------.... -----..--.--+------+-----t---

.--.-----J.--..--.-~__I_------I__-- .._---- --- ( ~-~.-01----------11--- ..-

----- ·-,,---4~·------ ..,--1-'--+--....--+-----+---

Résistance: LOG 0,5Amortissement: 10Vitesse: 5Sensibilité: 150 mVCOl'Qbiné lU: 19Fente dl ent't'ée: 4 à 6Se~in8ue: 2,5 IIÜ

fi ltre: 630nm

B /-;;- I~(

FIGURE XVII: Dosage c()mpl(~:<ométriq\l<ô du Zinc par l'f:.D.T.A.

1---.- 1---- '---"!""""- .-----..- -----1---; a.--~

1

.: t 1 1

1.:JI ., 1

- 1 11 1

~ ~!~~.......-.a_e=::::I:~=:==::lt:~~....Jl.....j!J....~-- ..-u..---_~~:':'-t...1 _~~~I.........,I~~~.I __~~""'_"""",,!!,,",_J.::_-'__..1-o 0,20 0 0,20 0,40 0,60 0 0,20 0,40 0 0,.10 0,30 0,50 ml E.D.X.A.

0,02 N0,02 N (lk.h.ant.illons) ..

_.._----~-_ ...+_....__._--'--_.._._._-~._--- ....---

Résistance: LOG 0,5knortissement: 10Vitesse: 5Sensibilité: 750 mVCombin~ 111: 19Fante d'entrée: 4 à 6Seringue: 2,5 mlFiltre: 630 nm

._---_._---+--

l--_....._..__........ ·_·.....·_......--l,,·---·..._..._·

1 mlZnO

1 mlZoO

_._---1--._--_. -'-'--"'" ....._ - _-..-- _ _ .._".__ -.- _ _ _.._ _ _ --- .__..-._ - ----_.t+---

-F---- -~-.-._ _++_-------t----

--+--r-~ ....._---- -_....._-- tt=.--~.-~~I---·-· ..-+---+--

mlEDTA

1

hllllllll __""_ __ _., IoIIu__

0,5 1 ml 0 0.5

FIGURE XVI: Dosage complexOlllét.rique du Zin~ p.u ttE.O..T.A. 0,02 NO'o

- 67 -

Tableau de résultats

Dosage à la burette : Dosage au Titromatic

Essaist1er ali 2è ali ecu Coef Zn% 1er ali 2è ali ecu ~ Coef. 2'1 %quote quot e quote quot e

1 5/~0 20/200 0,35 4,22 1,4 5/~0 10/200 0,15 8,62 1,2

-2 10/~0 20/100 1,4 1,06 1,4 10/~0 10/100 0,58 2,13 1,2

3 10/~0 20/200 0,7 2, 11 1,4 10/500 10/200 1 0,30 4,26 1,2j

Remarques

Le cupferron (phénylnitrosohydroxylamine) étant instable en solu­tion aqueuse, il est recommandé de le préparer au moment de l'emploi.

La séparation des ions gênants se fait goutte à goutte (30 secon­des entre 2 gouttes); s'arréter à la première formation du précipité; fil­trer rapidement,

Le pH final doit se situer entre 10 et 12.

En présence d'une teneur de fer assez considérable, il ost néces­saire de faire une double précipitation et de vérifier avec une solution desulfocyanure d'ammonium à 1% qui donne avec le filtrat une coloration rougesinon la séparation ost totale, d'ob solution prète pour le dosage

Le dosage à la burette se fait lentement avec le maximum d'appli­cation pour éviter tout excés d'E.D.T.A d'où nécessité de doser un témoin.

Pour éviter l'oxydation de la solution provenant du 2e filtratil est recommandé de conserver la solution à froid.

36.2 - Dosage du Zinc par spectrophotométrio d'absorption atomique:

Les déterminations de contrôle ont été menées par spectrophoto­métrie d'absorption atomique sur PERKIN-Eil1ER 290 en adoptant les conditionsanalytiques suivantes :

Lampe à cathode creuse ~ ZnCourant de lampe ~ 5mmA Flamme air-acétylèneBrûleur laminaire oAmortissement ~ 5 O%verture de fente ~ 7 ALongueur d'onde ~ 2139 A .Concentrations utiles :

- 68 -

37. Le Dosage des Sulfates dans les eaux et extraits de Sols.

37.1 - Dosage des Sulfates par complexométrie au ~itromatic gFigure XVIII

371.1 - Principe du dosage

On détermine la teneur en sulfates sous forme de sulfates dobaryum, en effectuant un dosage par retou~ Suivant la nature de l'échantil­lon à analyser, on part soit d'un extrait de pâte saturée qui a été ensuitedilué et amené à un volume donné, soit d'un extrait au 1/2 ou au 111o.

Il est bon de procéder, préalablemont à tout dosage, à un essaiqualitatif g introduire 2 à 4 ml de l'extrait dans un tube à essai. Ajouter3 à 5 ml d'acide nitrique concentré. Agiter et porter à ébullition quelquesminutes.

Ajouter alors 1 à 2 ml de :Ba C12 à 10%. Après agitation observerle précipité blanc de :Ba SO 4

371.2 - JŒat ériel et Réactifs utilisés

al Matériel g

- Appareil Titromatic III Quéré.- Fioles de 100 ~l

- :Béchors de 100 ml (F.:B)- Pipett es de 1 - 2 - 5 - 10 ml- Agitateur magnétique- pH mètro- :Buretto do 25 ml

bl Réactifs g

Solut ion de chlorure de :Baryum à 0, 1N- Acide nitrique concentré- l~moniaque pur concontréo

Solution de Noir Eriochrome Tg diluer 200 mg do noir BriochromeT dans 10 ml de triéthanolamine et 40 ml d'alcool méthyliqueCompléter à 100 ml avec l'alccol méthylique

- Solution 0,02 N de complexon III (sel disodique de l'acide dia­mino-éthylène-tétra-acétique).

371.3 - Hode opératoire

al Etalonnage de la solution do chlorure de :Baryum

Prélever 2 - 4 - 6 - 8 - 10 - 12 ml do la solution de chlorure do:BarYum 0,1N, amener à 100 ml avec de l'oau distillée. Introduire 20 ml dechacune do ces solutions dans une série do béchers de 100 ml; acidifierjusqu'à pH 1 - 1,5 à l'aide de N0 1H. Effectuer la titration dans los mêmesconditions que les solutions d'extraction dos échantillons à doser, en ad­ditionnant 1 ml de la solution de complexonate de magnésium à 0,5%. En dé­duire la courbe d'étalonnage du baryum: Figure XIX

Variationphotométrique

o•

or----r---r-. r r

0,002

FIGURE

!ri.-------t-.·-.----t--·------t----- --_.--_..-- ._._._.,. -----+-----t---

12 mt

8 ml

._~I-._--_._--- ------- ------ ---

6 ml

4 ml

-.---- ...-4__

2 mlCI..,Ba

Ré&lstance: LOG 0,5

hmorti••œusnt: 3

Sens1h:Utté: 1*> mil

Cadrage: 1('10

F<IDte d'entrée: 3

Seringue: 12,5 ml

Fi ltre: 6.30 nm

tarage: 780

omp l e zona e--"""'d(~ Mg

11L_I11111

111i

11__

11i

12,011,0

J _,11

11,

10~O

1.j...._.._.__...__....-

111,1

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8,07,0

111,--_.1

1111

6,05,0

r"·.._·-"..·· ,. .---111

1l_. ..._ •...._.111

11

-t......--_.--_...._--1!1

,02-1-

FICUIm XVIII: Dosage cOflll'lexométdque des Sulfates: Etalonnage de Ba par lIE.D.T.A. 0,02 N.

o

- 71 -

bl Prélèvement des aliquotes :

Prélever en fonction des résultats de l'essai qualitatif ~

- 10 ml pour le dosage de SO--- 10 ml pour la déterminatio~ du fond spectral (dû à la présence

de calcium et de magnésium) qui produit une notable interférence.

Les introduire dans un béchor de 100 ml; ajouter 20 ml d'eau dis­tilléG acidifier à pH = 1 - 1,5 avec NO H concentré, versé goutte à goutte(ramener le pH à cette valeur à l'aide d'ammoniaque si celà est nécessaire).

Ces solutions sont introduites dans deux séries de fioles de 100ml:

- la première série destinée à déterminer le fond spectral estjaugée à 100 ml avec de l'eau distillée.

- l'autre série Gst utilisée pour le dosage de S04-. On y ajoute 10mlde chlorure de baryum O,1N avec une pipetto étalon. On Jauge à 100 ml.Agiter l'ensemble de ces fioles et laisser reposer une nuit.

cl Dosage ~ Figure XX

Prélever dans los fioles de 100 ml~ des aliquotes de 2 ml; 5 mlou 10 ml pour le dosage des sulfates, des fonds spectraux (pour les sulfateseffectuer le prélèvement dans la partie supérieure claire du liquide).

Introduire ces prises dans des béchors de 100 mlAjouter 20 ml d'eau distillée.Ajuster à pH 1,0 à 1,5 à l'aide de N0

3H en agitant.

A8ener enfin à pH 11 par addition d'ammoniaque (environ 3 à 4 mlpour les échantillons, et 5 à 10 ml pour les étalons)

Bn dernier lieu, ajouter 3 gouttes d'indicateurTitrer p~r le complexcn III 0,02 N jusqu'à virage au bleu-clair.

(il importe d'introduire, dans les étalons, 1 ml de complexonate de magné­sium et de surveiller la valeur du pH).

3ï 1·4 Calculs

soit X2 ' X3 les volumes en ml ainsi définisXi ml volume utilisé de Ba C1 2 purX2 ml = vol. BaC12 - (Vol. Ba S04+ fond)X3 ml = Fond.

nous aurons X2 - X3 = Ba C12 - S04 Ba = excès de Ba qui n'a pasréagi •

SO-­4

= ccu x 100

d'où

enfin

y = Xi - (X2 - X3) = quantité de S04 BaYml de complexon III 0,02 N= quantité de

SO~ %0 = cc u X x X 100 X 1000 X 0,0210 X 2

....._-_ _. ··f···_·-_·-····· -". , 1' _... "'."--" . _ -

-----4------+-----

Résistance: LOG 0,5

T~u.·age: 780

Sensibilité: 780 mV... . ._...__-. .. .__._-_.--11----._--- --..----

Amortissement: 10

20 IV

Fond ionique

Cadrage: 100

Fente d'entrée: 9

Vitesse: JHl IV

Fond ionique

..._~ i~'---- - ....---...---1 r 12-.2V

S04

-------

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1: 1

o 1,. l'nt o 3 Jt. ml

FIGURE XX: Oos,lge complexométrique des sulfat.es: Echantillons d'eaux et. d'extraits de sols.

- 73 -

37.2 Dosage des sulfates par turbidimétrie au specyrophotomètre

372. 1 Principe de la méthede :

Les sulfates pouvant être précipités sous forme de sulfates debaryum~ on utilise la turbidimétrie, qui est une méthode voisine de la co­lorimétrie. Il suffit de déterminer alors l'intensité l du faisceau lumineuxémergent dans le sens du faisceau incident. Il est permis alors do doserde faibles quantités de sulfates (1 à 5 ~/cc de s0'4-) , en utilisant la gommequi maintient le précipité à l'état dispersé.

Comme dans le cas précédant (cc "lplexométrie au Titror1atic) il estben de procéder à un essai qualitatif et d'observer le précipité blanc deS04 Ba.

372.2 Watériel et réactifs utilisés

a/ r1atériel :

Fioles jaugées de 25 mlCuves pour spectrocclorimètre de 4 cmPipettes-étalons de 1ml et pipettes-bâtonEntonnoirs de 5 cm de diamètreFiltres divers -

- Verres de montre.

b/ Réactifs

Acide nitrique d = 1~33 P.A.l~élange phosphoro-acétique :

900 ml d'acide acétique300 ml d'acide phosphorique

Solution acétique de gomme :dissoudre 5 g. de gomme dans 500 ml d'eau distillée chaude,

filtrer, laisser refroidir. Amener le vol~~e final à un litre à l'aide del'acide acétique.

- Solution-mère de S04 Ba :dissoudre 0~5 ml solution concentrée de soufre~ amener à ébul­

lition, et refroidir rapidement. Additionner enfin de 4 ml de solution acé­tique de gomme. Cette solution est à préparer chaque jour.

- Solution concentrée de soufre: dissoudre 1,088 g de sulfatede potassium dans 100 ml d'eau. La concentration en soufre est alors de2 mg/ml.

- chlorure de Baryum broyé et tamisé à 1mm.- Solution standart de soufre : en diluant 5

concentrée dans 1000 ml d'eau, on obtient une solutionde soufre (à préparer immédiatement avant l'emploi).

ml de la solutioncont enant 10~ / cc

- 74 -

372. Yode Opératoire g

Préparer une gamme-étalon de ~

o - 1 - 3 - 5 - 8 - 10 - 12 - 15 ml de la solution standart deS04K2 ~ soit ~ O~- 0,2 - 0,6 - 1~00 - 1,60 - 2~00 - 2,40 - 3~00 O/cc. Onadopte pour la gamme-étalon les mêmes conditions de dosage que pour leséchantillons.

Introduire 1 ml de l'extrait contenant environ 8'( Icc de soufredans une fiole jaugée de 25 ml. Ajouter 2,5 ml d'acide nitflque à 25% puis2 ml du mélange acéto-phosphorique, et amener à 22 ml environ avec de l'eaudistillée. Agiter. Additionner de 0,5 ml de la solution-mère de S04Ba~ ainsique de 1 gramme de C12Ba. Agiter trois fois~ laisser reposer 10 minutes,agiter 10 fois et laisser reposer 5 minutes.

Introduire alors dans la fiole 1ml de solution de gomme et complé­ter à 25 ml. Agiter à plusieurs reprises et laisser reposer une heure etdemie. Après une nouvelle série de retournement de la fiole, introduire lasolution dans une cuve de 4cm. Effectuer la mesure au spectrocolorimetre à440 nm.

372.4 Réglages du spectrocolorimètre

Sensibilité 2Tare 0,5Charge 60,5Sous-charge 95,5Cellule A (antimoine)Longueur d'onde g 440 nm

372.5 Calculs et Résultats ~

S €fÎe =

S g %0

S'il s'agit d'un

2 5x 100 il: YI c c = Y. 1ccx 2 51x1000 0 (j ,

= ~'Icc x 2,5 x 1000 = Y1cc x 0 ~02 510 3x 102 \l

= 01cc x 0 ~02 5 x ~~ =~1cc x 0 ~02 5 x 3

=elccxO,075.

extrait au 1/10 on : SO 4 %0 = ~ / cc x 0,75

Tableau récapitulatif du dosage des sulfates

Echantillons 12 IV 20 IV

Complexométrie 4,32 3,84

sa 4%0 Turb idimétri e 4~ 50 3,90

- 75 -BIBLIOORAPHIE SO~~~AIRE

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- 78 -TABLE DES FIGURES •

Figure l

Figure II

Figure III

Figure IV

Figure V

Figure VI

Titrimétrie potentiométrique g

Courbes de neutralisation•••••••••••••••••••••••••

Photométrie en milieux liquides g

Dosage complexométrique de Ca •••••••••••••••••••••

Photométrie en milieux liquides g

Dosage complexométrique de Zn •••••••••••••••••••••

Dosage complexométrique de :~ g g

Etalonnage de '1 g NI r:;f) par le Complexon III 0, 1N •••

Dosage complexométrique de Ca g

Etalonnage de Ca NI r:;f) par le complexon III 0, 102N.

Dosage des bases échangeables dans les sols g

Détermination de Ca et de la somme (Ca+M~) ••••••••

8

9

10

28

29

30

34

Figure VII

Figure VIII

Figure IX

Dosage colorimétrique du Cuivre g

Etalons e~ échantillons (carbonates de Cu d'Allingue~33

Dosage colorimétrique du Cuivre g

Courbe d'étalonnage •••••••••••••••••••••••••••••••

Dosage colorimétrique du Titane g

ga.mme - Etalon •.••••••••••• a 0 ••••••••••••••••••• 0. 41

Figure X Dosage colorimétrique du Titane g

Courbe d'étalonnage ••••• o •• o •••••••••••••••••••••• 42Figure XI Dosage colorimétrique du ~Œanganèse g

ga.mme - Etalon ......•....•..... o o..... 47

Figure XII

Figure XIII

Figure XIV

Figure XV

Figure XVI

Dosage colorimétrique du Manganèse g

Courb Gd' étalonnage ••...•...•••.• 0 0 •••••••••••••• 0

Dosage complexométrique du Chrome g

Etalonnage de Cr6+ par Fe2+ ••••••••••••••••••••••

Dosage complexométrique du Chrome g

Courbe d'étalonnage ..•.....• 0 ••••••••••••••••••••

Dosage complexométrique du Chrome g

Chrornite de Gabou•••••••••••••••••••••••••••••••••

Dosage complexométrique du Zn par l'EDTA O,02N ••••

48

54

55

5765

Figure XVII Dosage complexométrique du Zn par l'EDTA O,02NEchantillons ................•.. o. •• ••• ••• •• ••• •• •• 66

Figure XVIII: Dosage complexométrique des Sulfates g

Etalonnage de Ba2+ par l'B. D.T. A. 0 ,02N. • • • • • • •• •• 69

Figure XIX

Figure XX

Dosage complexométrique des Sulfates g

Courbe d'étalonnage de Ba2+ •••••••••••••••••••••••. 70

Dosage complexométrique des Sulfates:échantillons d'eaux et extraits de sols........... 72

- 79 -

TABLE DES MATIERES

RéS'UDlÉi ... , • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 2

Introduotion •••••......................................... 3

I. LES APPAREILS ET LES METHODES Er~pLOYEmS===~===================================

11. Le Titromatic Quéré III... •••••••••••• ••••••• ••••• 612. Le spectrocolori~ètre Jean et Constant............ 1113. La spectrophotornétrie d'absorption atomique....... 12

II. LES ~nLIEUX NATURELS ETUDIES==================~=========

21. Les Sols de Casamance............................ 1822. Les Roches Saines du Sénégal-Driental............ 1923. Les r'Tinèralisations métalliques.................. 2124. Traitements préalables et mises en solution ••••• 21

III.LES roSAGES 'NIS EN OEUVRE=============================

31. Le Calcium, le r~agnésium et la somme (Ca+l~g) dans les sols

31.1. par complexométrie au Titromatic ••••••••••••••••• 2531.2. par spectrophotométrie d'absorption atomique ••••• 31

32. Le Cuivre dans les minéralisations carbonatées.

32.1. par colorimétrie au Titromatic ••••••••••••••••••• 3232.2. par colorimétrie au Jean et Constant............. 3632-3. par spectrophotométrie d'absorption atomique..... 38

33. Le Titane dans les minerais

33.1. par colorimétrie au Titromatic ••••••••••••••••••• 39

33.2. par colorimétrie au Jean et Constant............. 44

34. Le rianganèse dans les sols et dans les roches

34.1. par colorimétrie au Titromatic ••••••••••••••••••• 4534.2. par colorimétrie Jean et Constant................ 51

35. Le ChromG dans les sols et dans les roches35.1 • par volumétrie au Titromatic.................... 5235.2. par colorimétrie au Titromatic...... ••••• ••••• ••• 5935.3. par colorimétrie Jean et Constant................ 61

- 80 -

36. Le Zinc dans les minerais

36.1. par complexométrie au Titromatic...................... 6336.2. par spectrophotométrie d'absorption atomique.......... 67

37. Les Sulfates dans les eaux et extraits de sols

37.1. par complexométrie au Titromatic...................... 6837.2. par turbidimétrie au Jean et constant................. 73

Bibliographie 0.......................... 75Table des Figu.res 0 0........ 78Table des ~~atières ••••••••••••••••• 0........................... 79