I.2.4.2 Travaux antérieures sur le paraquat
L'analyse de paraquat et des pesticides dans l'eau ou dans les
solutions aqueuses a été effectuée par différentes
techniques. Ces techniques sont entre autre la chromatographie liquide haute
performance (HPLC), la fluorescence et les techniques électrochimiques.
La HPLC a été utilisée par Zou et al. (2012) pour
la détermination de paraquat et la limite de détection atteinte
est de 200 ng/mL. La fluorescence a été utilisée par Feihu
et coauteurs (2012) et la limite de détection atteinte est de
3,35×10-9 mg/L pour la détection du paraquat. La
détermination électrochimique de paraquat a été
effectuée par plusieurs auteurs tels qu'Ulisses, Luiz, Tcheumi et Farahi
et les limites de détection sont respectivement 0,7 ug/L ;
9,3×10-8 mg/L ; 3,8×10-9 mg/L ;
6,4×10-9 mg/L (Ulisses et al., 2004; Luiz et
al., 2010 ; Tcheumi et al., 2012 ; Farahi et al., 2014).
La détection électrochimique des polluants se fait pour la
plupart en utilisant des électrodes modifiées. Le paragraphe
suivant nous présente les électrodes modifiées.
I.3 ÉLECTRODES CHIMIQUEMENT MODIFIÉES ET
CAPTEURS ÉLECTROCHIMIQUES
I.3.1 Électrodes chimiquement modifiées
(ECMs)
Le contrôle des propriétés physiques et
chimiques de l'interface électrode/électrolyte permet
d'améliorer, voire de contrôler la réactivité et la
sélectivité d'une réaction électrochimique. Le
terme électrodes chimiquement modifiées (ECMs) désigne
toute électrode à
la surface de laquelle une espèce chimique aux
propriétés spécifiques (groupe redox, catalyseur,
photosensibilisateur, complexant, colorant, etc.) a été
délibérément fixée (Navaratne & Priyantha,
2011). L'un des avantages de ces systèmes est qu'ils nécessitent
l'utilisation d'une quantité minimum de réactifs qui sont souvent
coûteux pour réaliser les analyses. Un autre avantage est la
sélectivité des ECMs (Heitzmann, 2006). Il existe plusieurs types
d'électrode chimiquement modifiée et nous pouvons citer entre
autre les électrodes à film mince, les électrodes
pressées, les électrodes dispersées et les
électrodes à pate de carbone. Le paragraphe suivant donne une
brève description des électrodes à pate de carbone car
électrodes d'intérêts de ce travail.
I.3.1.1 Électrodes à pâte de
carbone
Introduite par Adams (1958), l'électrode à
pâte de carbone (EPC) est une électrode dotée d'une
cavité remplie d'un mélange homogène de carbone
(généralement le carbone graphite) réputé
conducteur et de liant conducteur (H2SO4 par exemple) ou non conducteur (huile
tel que le nujol, silicone, paraffine) (Kurt, 1990). L'EPC présente
l'avantage d'avoir une surface facilement renouvelable par une
élimination simple de la pâte. Du fait de sa facilité de
fabrication, elle présente une bonne stabilité et les
résultats obtenus sont généralement reproductibles (Karel
et al., 2009). En plus de ces avantages, elle présente aussi un
intérêt particulier, en ce sens qu'on peut incorporer en son sein
un composé électroactif particulièrement insoluble dans
l'eau, dans le but de modifier l'électrode et ainsi de pouvoir augmenter
ses propriétés de sensibilités et de
sélectivité (Tonlé et al., 2005). De ce qui
précède, l'EPC est un instrument très sollicité
pour les analyses électrochimiques à cause de ses multiples
avantages. Elle présente cependant quelques inconvénients, ceux
d'être non réactive en milieu organique et nécessiter un
liant pour sa fabrication. Le liant représente ici un
inconvénient parce qu'il peut engendrer une chute ohmique non
négligeable. On note également une diffusion limitée du
courant lors des analyses. Cette observation permet d'expliquer l'influence de
la réponse électrochimique par une accumulation du liant à
la surface de l'électrode (Tonlé, 2004).
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Schéma I.4 : Coupe
représentative d'une électrode à pâte de carbone
simple ou Modifiée
Compte tenu de l'objectif de notre travail et des
propriétés d'adsorption de ces matériaux (pâte de
carbone) qui les rendent utiles à l'élaboration des capteurs
électrochimiques, nous utiliserons pour la suite une EPC modifiée
par le charbon actif (à base de balles de riz).
I-3.2 Capteurs électrochimiques I.3.2.1
Définition et historique
Un capteur peut être défini comme étant un
dispositif analytique capable de transformer un phénomène
chimique en un signal électrique mesurable. Il combine un composant
chimique appelé « récepteur » et un « transducteur
» définissant le mode de détection (Vial, 2005). Un capteur
est caractérisé par plusieurs critères dont les plus
importants sont l'exactitude, la fidélité, la sensibilité,
la précision, la rapidité et un coût raisonnable
(Kétep, 2006). La fabrication de capteurs électrochimiques
nécessite la mise en oeuvre des technologies les plus importantes du
siècle (électronique, biotechnologie, nanotechnologie, etc.)
(Vial, 2005). Depuis le premier capteur (électrode de pH)
développé par Fritz Haber et Zygmunt Klemensiewicz en 1906,
des
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efforts considérables ont été faits pour
mettre au point d'autres capteurs dans l'objectif de réaliser des
dosages rapides, sensibles et spécifiques de molécules
présentant un intérêt dans le domaine médical,
agroalimentaire, ou environnemental.
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