ANALYTIQUE CHIMIE
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Évolution de la chimie analytique
La chimie analytique a étroitement accompagné le développement historique des connaissances chimiques. Jusqu'au xviiie siècle, le chimiste ou l'alchimiste était lui-même analyste. Les méthodes d'analyse étaient rudimentaires : filtration, sédimentation, extraction ou distillation à l'aide des célèbres cornues. C'est parce qu'il avait établi de nouvelles méthodes d'analyse des gaz qu'Antoine Laurent de Lavoisier a pu découvrir l'oxygène et la composition de l'eau en 1784. Au xixe siècle encore, le chimiste faisait lui-même la plupart de ses analyses. Les méthodes de précipitation (gravimétrie) et les dosages volumétriques (complexométrie et colorimétrie) s'étaient ajoutés aux méthodes déjà connues. L'analyse des gaz simples (CO2, H2O, N2, NH3, Cl2, SO2) s'affine grâce aux méthodes développées par Jöns Jacob Berzelius en 1820, Jean-Baptiste Dumas en 1831, Justus von Liebig en 1850 et Johan Gustaf Kjeldahl en 1883. Ces méthodes ont permis le développement de l'analyse organique élémentaire des atomes C, H, N, O et S, qui a rendu possible les grands progrès de la chimie organique au xixe siècle.
Les développements des connaissances en physique ou en physico-chimie n'étaient que lentement utilisés par les chimistes. Par exemple, en reprenant des travaux d'optique de Johann Heinrich Lambert (1760), August Beer établit les bases des méthodes spectrophotométriques en 1845. Mais ce n'est qu'au début du xxe siècle que les chimistes réalisèrent l'intérêt de ces travaux. De même, les travaux sur l'électricité de Charles Augustin de Coulomb et d'André Marie Ampère, de la fin du xviiie siècle et du début du xixe siècle, ne furent utilisés par Josiah Willard Gibbs pour développer l'électrogravimétrie qu'en 1864. Le fondateur de l'électroanalyse chimique, Walther Nernst, ne publia ses travaux qu'à la fin [...]
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Écrit par :
- Alain BERTHOD : docteur, professeur agrégé de sciences physiques, directeur de recherche au C.N.R.S.
- Jérôme RANDON : docteur, maître de conférences
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AMINOACIDES ou ACIDES AMINÉS
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ANALYSE ET SYNTHÈSE, chimie
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Dans le chapitre « Chimie analytique » : […] La recherche analytique qualitative se fait par isolement du sulfure, dont la couleur orangée est très remarquable. Le dosage volumétrique est possible avec une solution d'iode, en présence d'acide tartrique et de carbonate de sodium pour stabiliser le pH : La caractérisation d'antimoine ou d'arsenic pose un problème délicat en toxicologie. L'empoisonnement aigu par l'antimoine offre de nombreu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antimoine/#i_25472
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BERGMAN TORBERN OLOF (1735-1784)
Chimiste suédois né à Katrineberg et mort à Medevi. Torbern Olof Bergman fut l'élève du naturaliste Carl von Linné (1707-1778) à l'université d'Uppsala. En 1758, il y obtient un doctorat avec une thèse de mathématiques et devient assistant en sciences naturelles. Nommé en 1761 professeur de mathématiques, il occupe en 1767 une chaire de chimie et de minéralogie, toujours à l'université d'Uppsala d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/torbern-olof-bergman/#i_25472
BISMUTH
Dans le chapitre « Propriétés chimiques » : […] Les deux valences principales sont + 3 et + 5, la première étant, de loin, la plus importante. L'existence de composés chimiquement purs de Bi 2+ et Bi 4+ est incertaine. Le bismuth est stable à l'air même humide. Il s'oxyde cependant à froid, de façon superficielle, en gardant son aspect métallique. Chauffé au rouge, il brûle et conduit à l'oxyde Bi 2 O 3 , de caractère amphotère. L'hydrure H 3 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bismuth/#i_25472
CENTRIFUGATION
Dans le chapitre « Les ultracentrifugeuses » : […] Les appareillages dont la vitesse de rotation maximale dépasse 15 000 tours par minute sont généralement appelés ultracentrifugeuses . Pour obtenir des résultats fiables, la vitesse de rotation et la température de la cellule doivent être maintenues rigoureusement constantes durant les expériences. À cet effet, les rotors tournent dans une enceinte où l'on entretient un vide poussé, la températur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/centrifugation/#i_25472
CHIMIE - Histoire
Dans le chapitre « Les outils et les méthodes de la chimie » : […] L'une des révolutions les plus importantes du xx e siècle, et surtout de sa seconde moitié, a été l'introduction dans les laboratoires de chimie de méthodes instrumentales d'analyse et de détermination de structures très performantes. Grâce aux progrès de ces techniques, il est devenu courant d'obtenir, en un temps raisonnable, l'isolement et la détermination complète de la structure des molécu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-histoire/#i_25472
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Dans le chapitre « Chimie analytique » : […] Sous-discipline des plus anciennes, la chimie analytique atteint aujourd'hui à un raffinement et une sensibilité extrêmes. Le laser, l'un de ses outils les plus performants, en est responsable. Il est devenu possible, dans certains cas, d'identifier des molécules individuelles et non pas seulement, comme ce fut le cas jusqu'ici, des assemblées très nombreuses. Ses autres outils sont les diverses […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-la-chimie-aujourd-hui/#i_25472
CHROMATOGRAPHIE
La chromatographie est une méthode d'analyse chimique (cf. chimie analytique ) consistant à séparer les constituants d'un mélange. Elle est utilisée aussi bien dans les services de recherche et développement que dans le domaine du contrôle. Son champ d'activité couvre les organismes d'État et les industries de la chimie, biochimie, pharmacie et parachimie (agrochimie, cosmétiques, parfums, caoutch […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chromatographie/#i_25472
COMPLEXES, chimie
Dans le chapitre « Principaux domaines d'application » : […] L'intérêt suscité par la chimie des complexes provient de la diversité de leurs très nombreuses applications qui ne cessent de se développer dans tous les domaines de la chimie, débordant même sur la physique, la métallurgie, la chimie bio-inorganique. L' importance industrielle réside tout d'abord dans la catalyse homogène où l'utilisation de catalyseurs organométalliques (composés à liaison(s) […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/complexes-chimie/#i_25472
GAZ ANALYSE DES
Étant donné les propriétés spécifiques des gaz, les techniques mises au point pour les analyser se différencient nettement des méthodes de la chimie analytique classique. De très nombreuses fabrications chimiques, et notamment les grandes synthèses industrielles, font intervenir des gaz dont il est nécessaire de connaître la composition par analyse ; celle-ci permettra de suivre l'évolution des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/analyse-des-gaz/#i_25472
GÉNOMIQUE - Le séquençage des génomes
Dans le chapitre « Analyse par électrophorèse » : […] La méthode employée aujourd'hui est celle de Sanger, publiée dès 1977, qui a fait l'objet de multiples améliorations et d'une automatisation partielle mais dont le principe est resté le même (cf. acides nucléiques ). Le séquençage d'un segment d'ADN contenant quelques dizaines de milliers de bases commence en général par sa fragmentation en de nombreux morceaux plus petits qui sont alors « sous-c […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/genomique-le-sequencage-des-genomes/#i_25472
INTOXICATIONS
Dans le chapitre « Identification et dosage des toxiques » : […] L' identification du poison constitue bien souvent la seule preuve d'une intoxication. Cette preuve présente une importance fondamentale en justice au cours du procès de présumés empoisonneurs. La détection et le dosage de toxiques dans l'air de certaines zones habitées ou de certains ateliers ont une grande importance en médecine du travail. Dans ce domaine, une forte impulsion a été donnée en F […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/intoxications/#i_25472
IONS ÉCHANGEURS D'
Dans le chapitre « Séparations analytiques par développement par élution » : […] Des milliers de séparations analytiques ont été décrites tant en chimie minérale qu'en chimie organique ou biologique : séparation des métaux, des aminoacides, des sucres, etc. On peut même dire que la biochimie a été révolutionnée par la mise au point de la méthode de séparation à l'aide des résines des aminoacides provenant des hydrolysats de protéines. Il existe des appareils automatiques enr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/echangeurs-d-ions/#i_25472
LIEBIG JUSTUS baron von (1803-1873)
Chimiste allemand, né à Darmstadt et mort à Munich. Justus von Liebig a fait son apprentissage chez son père droguiste qui s'intéressait à l'amélioration de ses produits. Après un stage dans une pharmacie, d'où il est renvoyé après avoir causé quelques dégâts, il entre à l'université de Bonn, mais, l'année suivante (1821), il part pour Erlangen, où K. Kastner vient d'être nommé professeur. Après […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/justus-liebig/#i_25472
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MAGNÉTOCHIMIE
Dans le chapitre « Analyse chimique » : […] L 'utilisation d'un aimant pour la recherche des minerais de fer ferromagnétiques constitue sans doute la plus ancienne application du magnétisme à l'analyse chimique. On met à profit les forces importantes produites par un aimant sur les matériaux ferromagnétiques pour enrichir les minerais de fer. Si les particules riches en fer sont constituées de magnétite, les champs magnétiques utilisés so […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetochimie/#i_25472
MANGANÈSE
Dans le chapitre « Données analytiques » : […] La meilleure méthode de caractérisation qualitative consiste à oxyder, en milieu nitrique, les ions Mn 2+ par le persulfate d'ammonium en présence d'ions Ag + jouant le rôle de catalyseur. On peut aussi oxyder par le périodate de potassium sans catalyseur. En chauffant un peu, on obtient la coloration violette caractéristique des ions MnO 4 — . La réaction est spécifique et sensible (limite de s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/manganese/#i_25472
MARTIN ARCHER JOHN PORTER (1910-2002)
Biochimiste britannique ayant reçu en 1952, conjointement avec Richard L. M. Synge (1914-1994), le prix Nobel de chimie pour « l'invention de la chromatographie de partage » . Conçue en 1903 par le botaniste russe Mikhail S. Tswett, la chromatographie est une méthode de séparation des composants moléculaires des mélanges, qui repose sur la distribution différentielle des constituants entre deux ph […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/archer-john-porter-martin/#i_25472
MICROANALYSE CHIMIQUE
La microanalyse, ou analyse de microéchantillons, se caractérise essentiellement par le faible ordre de grandeur des volumes de solutions (inférieurs à 1 ml), des masses de substances (inférieures à 10 mg) ou des surfaces de matériaux (inférieurs à 1 cm 2 ) soumis à une analyse. Les préfixes micro-, ultramicro – et submicro-, souvent accolés au terme analyse pour mieux spécifier l'ordre de grande […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microanalyse-chimique/#i_25472
MICROSCOPIE
Dans le chapitre « Comprendre les images et les clichés de diffraction » : […] À cette fin, il faut comprendre comment les électrons tombant sur l'échantillon interagissent avec lui et comment l'information qu'ils transportent est ensuite recueillie par les détecteurs. Procédons par étapes : si nous envoyons un faisceau parallèle d'électrons sur un atome isolé, il y a diffusion du faisceau par l'atome, c'est-à-dire qu'après interaction les électrons voyagent dans toutes les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microscopie/#i_25472
NITRATE D'ARGENT AMMONIACAL
Solution de nitrate d'argent dans l'ammoniaque diluée. On utilise généralement le réactif de Tollens : à un mélange de solutions diluées de nitrate d'argent et d'hydroxyde d'argent on ajoute la quantité d'ammoniaque diluée juste suffisante pour dissoudre le précipité d'oxyde d'argent précédemment formé. Cette solution contient l'ion (Ag(NH 3 ) 2 ) + . Le nitrate d'argent ammoniacal est utilisé en […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nitrate-d-argent-ammoniacal/#i_25472
ORGANIQUE CHIMIE
Dans le chapitre « Identification d'une substance organique » : […] À l'origine surtout, le point de départ de l'identification d'une substance organique était l'analyse élémentaire. Elle permet de déterminer le pourcentage des divers éléments : C, H, O, N... ; si la masse moléculaire, dont la cryoscopie fournit une valeur approchée, n'est pas trop grande, et si les résultats de l'analyse sont suffisamment précis, on en déduit la formule brute CαH β O γ N δ ... […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-organique/#i_25472
OXALIQUE ACIDE ou ACIDE ÉTHANEDIOÏQUE
HOOC—COOH, 2 H 2 O Masse moléculaire : 126,07 g Masse spécifique : 1,68 g/cm 3 Point de fusion : 189,5 0 C Point de sublimation : 150,0 0 C. Solide cristallin, incolore et translucide, l'acide oxalique ou acide éthanedioïque est le plus simple des diacides carboxyliques. Il a été découvert en 1776 par le chimiste suédois Carl Wilhelm Scheele dans l'oxydation du sucre. Présent à l'état naturel, e […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/oxalique-acide-ethanedioique/#i_25472
POLAROGRAPHIE
La polarographie est une méthode électrochimique d'analyse, inventée en 1922 par Jaroslav Heyrovsky, de l'université Charles de Prague. Pour sa découverte, il reçut le prix Nobel de chimie en 1959 en raison des possibilités très variées de cette méthode tant en chimie minérale qu'en chimie organique, qu'il s'agisse d'analyse chimique ou d'études ayant un caractère fondamental. De nombreuses varia […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/polarographie/#i_25472
PREGL FRITZ (1869-1930)
Chimiste autrichien né à Laibach (Autriche) et mort à Graz. Pregl obtient en 1894 le doctorat en médecine à l'université de Graz. Il y est nommé assistant puis professeur en 1904 après avoir suivi en Allemagne les cours de chimie physique de Wilhelm Ostwald à Leipzig et de Emil H. Fischer à Berlin. De 1910 à 1913, Pregl est professeur de chimie médicale à l'université d’Innsbruck, puis il retourn […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fritz-pregl/#i_25472
PUCES À ADN ET LABORATOIRES SUR PUCE
Dans le chapitre « Les laboratoires sur puce » : […] Par analogie avec la microélectronique, la biopuce est assimilée à un composant mémoire, alors que le laboratoire sur puce ou « labpuce » ( lab-on-a-chip, labchip ou encore microTAS , pour micro-total analysis system , en anglais) peut être comparé à un microprocesseur dans lequel les électrons et les conducteurs sont remplacés, respectivement, par des molécules et des microcanaux. Un labpuce es […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/puces-a-adn-et-laboratoires-sur-puce/#i_25472
PYROGALLOL
Trihydroxy-1,2,3-benzène, improprement dit acide pyrogallique. Formule brute : C 6 H 3 (OH) 3 Masse moléculaire : 126,11 g Masse spécifique : 1,453 g/cm 3 Point de fusion : 131-133 0 C Point d'ébullition : 309 0 C Composé inodore, cristallisant en aiguilles ou en feuilles blanches. Soluble dans l'eau, l'éthanol, l'éther, légèrement soluble dans le benzène, le chloroforme, le sulfure de carbone. Se […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pyrogallol/#i_25472
SARIN
Dans le chapitre « L'identification de l'exposition au gaz sarin » : […] Les signes cliniques restent l'indication majeure de l'exposition à un gaz neurotoxique. Du fait de la spécificité de ceux qui sont présentés par les intoxiqués, l'interrogatoire des médecins sur place et des personnes exposées est une première étape essentielle de l'expertise. Mais elle n'est pas nécessairement conclusive quant à la nature du neurotoxique, une intoxication par le gaz VX ou le tab […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sarin/#i_25472
SOLUTION ÉQUILIBRES EN
Dans de nombreux domaines de la chimie, les réactions ont lieu en solution. Citons les grandes préparations de la chimie inorganique, l'hydrométallurgie où l'on met en œuvre l'attaque des minerais par des solutions acides ou basiques, la biochimie, le nucléaire avec le retraitement des combustibles, l'analyse chimique avec les titrages volumétriques et coulométriques. On peut y adjoindre certaines […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/equilibres-en-solution/#i_25472
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Le terme spectrométrie , étymologiquement mesure des spectres, recouvre en analyse physico-chimique un grand nombre de techniques de caractérisation des matériaux, qui comptent le nombre d'événements en fonction d'une grandeur observable. Ces méthodes analytiques visent à déterminer la composition élémentaire, isotopique, ou à identifier les structures moléculaire et cristalline des échantillons : […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectrometrie-archeologie/#i_25472
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SPECTROPHOTOMÉTRIE OPTIQUE
Dans le chapitre « Instruments et applications » : […] En spectrophotométrie stationnaire (d'absorption ou d'émission) , il existe actuellement sur le marché différents types d'appareils dont les coûts sont proportionnels à leurs performances techniques. Ils se différencient principalement par : l'étendue du domaine spectral balayé ; la précision dans la mesure des maximums d'absorption ou d'émission (de 0,5 à 4-5 nm), liée au pouvoir de résolution e […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectrophotometrie-optique/#i_25472
SYNCHROTRON RAYONNEMENT
Dans le chapitre « Utilisation en chimie » : […] L'analyse chimique par fluorescence X excitée par le rayonnement synchrotron est actuellement la méthode la plus sensible pour déterminer des traces d'éléments. Le spectre d'absorption X d'un élément en phase condensée présente un seuil brutal à une longueur d'onde λ s , puis des oscillations lorsque λ […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-synchrotron/#i_25472
TRACES ÉLÉMENTS EN
Dans le chapitre « Le dosage des éléments en traces » : […] Le dosage d'un élément en traces dans une roche peut être effectué par les techniques analytiques traditionnelles. La mise en solution du minéral ou de la roche permet d'utiliser ensuite soit les méthodes colorimétriques, polarographiques, par exemple, soit la spectrométrie d'absorption atomique ; on aboutit alors, pour les éléments courants tels que les métaux, à des seuils de détection de l'ord […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/elements-en-traces/#i_25472
Voir aussi
Pour citer l’article
Alain BERTHOD, Jérôme RANDON, « ANALYTIQUE CHIMIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 janvier 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-analytique/