L'analyse élémentaire par ICP-MS

La spectrométrie de masse en plasma induit (ICP-MS) désigne une technique d’analyse qui permet de détecter des éléments chimiques même lorsqu’ils ne sont présents dans le matériau qu’en très faible quantité (ces éléments très rares dans l’échantillon sont appelés « éléments traces »).

Pour cette méthode, l’échantillon doit être préparé pour être sous forme liquide : on obtient alors de très fines gouttelettes. Ensuite, comme pour toute analyse par spectrométrie de masse, l’échantillon va être ionisé (les molécules de l’échantillon vont être « chargées » pour devenir des ions, positifs ou négatifs). Dans ce dispositif, la source d’ionisation est une torche de plasma argon. On place dans l’ICP-MS les gouttelettes de chaque échantillon, et ils sont soumis à cette torche de plasma dont la température avoisine les 10 000 Kelvin (environ 9726.85°C !). Les gouttelettes soumises à ce flux d’argon vont alors s’évaporer, et les molécules les constituants vont s’ioniser.

Les ions de l’échantillon ainsi formés vont être acheminés vers l’analyseur du spectromètre de masse installé dans la machine. L’appareil utilisé ici est muni d’un quadripôle qui permet de séparer les ions selon leur rapport de leur masse sur leur charge.

Enfin, les ions sont ensuite transformés en électrons, qui émettent ensuite des électrons secondaires qui permettent de multiplier le signal au niveau du détecteur. Le détecteur permet ainsi de déterminer la concentration de chaque élément détecté dans l’échantillon (concentration comparée à un matériau de référence).

Au final, on obtient les résultats sous la forme de tableau de données : pour chaque échantillon on obtient sa concentration pour tous les éléments chimiques étudiés.

Là encore, une ressemblance entre la composition des échantillons de l’atelier Tudelle et ceux de l’enceinte antique d’Orléans a été observée. Les échantillons de Saran se distinguent quand à eux avec des concentrations très différentes pour certains éléments comme le fer et le barium par exemple.

Source : wikipédia