Programme INTERREG III A : STARDUST Les microélectrodes : développements analytiques et perspectives Equipe de Chimie Analytique et Marine de Lille ELICO, UMR CNRS 8013 VLIZ

 S(-II), Fe(II) et Mn(II) Intérêt du développement de micro-capteurs Technique réellement in situ  pas de prélèvement ni de traitement physico-chimique Faible perturbation de l’échantillon  mesures à l’interface eau-sédiment  Précision accrue sur la détermination des concentrations des espèces peu stables  S(-II), Fe(II) et Mn(II) Mesures ponctuelles  profils dans les terriers  Mesures rapides  suivi d’une remise en suspension

 Nettoyage des microcapteurs  Usure des microélectrodes Problèmes inhérents aux mesures in situ par microélectrodes Calibration ex-situ et mesures in situ  diffusion différente dans le sédiment et dans l’eau  présence de matière organique (phénomènes de fooling)  Nettoyage des microcapteurs  quelque soit le potentiel de repos, possibilité de dépôt à l’électrode  Usure des microélectrodes  stabilité de l’électrode liée à sa nature (Hg-Au, Hg-Ag, Hg-Ir…)  sédiment : milieu abrasif  Sensibilité faible pour certains éléments  exemple : Fe(II), Mn(II) où il n’y a pas possibilité d’accumulation

Principaux développements analytiques actuels 1. Fabrication de microélectrodes Achetés à M. Donten (Pologne) ; corps en verre ; disque Au, Ag Réalisés au CABE (Suisse) ; corps en verre ; disque Ir Réalisées au Lab. d’océano. de Liverpool ; corps en plastique ; disque et fil Ag, Au, C,

Remarques sur les matériaux électro-actifs envisagés - Au-Hg et Ag-Hg amalgame inévitable ; bonne adhérence de Hg mais évolution de la surface électro-active. Diamètre de l’électrode : 30  125 µm - Ir-Hg : pas d’amalgame, problème d’adhérence. Diamètre de l’électrode : fabriqué par électro-érosion :  5 µm Remarque sur la terminologie « microélectrode » dans tous nos cas, influence de l’agitation (malgré la théorie)  taille des microélectrodes encore trop importante - En pratique : importance de la linéarité des droites d’étalonnage

2. Essais d’intercalibrations microélectrode d’argent amalgamée Comparaison sur le manganèse 2. Essais d’intercalibrations Concentration (mg.L-1) Concentration (mg.L-1) Profondeur (cm) Profondeur (cm)

- pas d’agitation possible ; 3. Mise en place d’un gel à la surface électroactive Avantages : - pas d’agitation possible ; - pas de problème de diffusion entre calibration et mesure ; - pas d’usure physique de l’électrode ; - problème de fooling limité. Inconvénient : - temps de mise à l’équilibre.

Analyse des sulfures Epaisseur du gel :  0,3 mm Temps de dépôt : 0s E (V vs Ag/AgCl) i (nA) [S(-II)] = 7,43 µM temps (s) i (nA) i (nA) concentration ( µM)

Conclusion / Perspectives Présence d’un gel non encore applicable pour la réalisation de profil Premières applications sur les carottes du programme STARDUST  Fe(II), Mn(II), S(-II). A développer : mesures sur les contaminants métalliques  Pb, Cd, Zn et Cu