Le LIBD, pour une quantification hautement sensible de nanoparticules en milieux aquatiques
Résumé
All natural aquatic systems contain nanoparticles which can be inorganic, organic or even include microorganisms. The quantification of these nanoparticles presents considerable difficulties as they are often present at very low concentrations and with a predominance of the size distribution over small diameters (< 100 nm). The methods traditionally used for their characterization are based on separation and/or fractionation (Ultrafiltration, Ultracentrifugation, Size-Exclusion Chromatography, Flow Field Fractionation…) but also on Static and Dynamic Light Scattering methods.
However, these techniques have important limitations: separation and fractionation interfere with the colloidal system and easily lead to changes in the colloidal population (coagulation, sorption and precipitation) while Light Scattering has relatively high detection limits for particles with an average diameter of less than about 100 nm.
Alongside these techniques, LIBD (originally invented to monitor ultrapure water in the semiconductor industry) was rapidly used and improved for the detection and characterization of synthetic or natural aquatic nano-colloids.
Tous les systèmes aquatiques naturels contiennent des nanoparticules qui peuvent être inorganiques, organiques et même inclure des micro-organismes. Leur quantification présente des difficultés considérables car elles sont souvent présentes à de très faibles concentrations et avec une prédominance de la distribution de taille sur les petits diamètres (< 100 nm). Les méthodes, traditionnellement utilisées pour leur caractérisation, sont basées sur la séparation et/ou le fractionnement (ultrafiltration, ultracentrifugation, chromatographie d'exclusion de taille, fractionnement en champ libre...) mais aussi sur des méthodes de diffusion statique et dynamique de la lumière.
Cependant, ces techniques présentent des limitations importantes : la séparation et le fractionnement interfèrent avec le système colloïdal et conduisent facilement à des changements dans la population colloïdale (coagulation, sorption et précipitation) tandis que la diffusion de la lumière a des limites de détection relativement élevées pour les particules dont le diamètre moyen est inférieur à 100 nm.
Parallèlement à ces techniques, le « Laser Induced Breakdown Detection » ou LIBD (inventé à l'origine pour le contrôle de l'eau ultrapure dans l'industrie des semi-conducteurs) a rapidement servi et été perfectionné pour la détection et la caractérisation des nano-colloïdes synthétiques ou naturels en milieu aquatique.
Domaines
Physique [physics]| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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