nouveaux capteurs électrochimiques pour la détection de l’ammonium et les métaux lourds dans le milieu physiologique.

Abstract

La toxicité des métaux lourds exige une méthode d’analyse précise et peu coûteuse pour contrôler la qualité de l’eau potable et les produits alimentaires. À cet effet, nous avons confectionné deux électrodes modifiées respectivement à l’aide de l’éthylène diamine tétra acétique di-sodium (EDTA) et la benzimidazole-2-thiol (BIT) destinées pour la quantification des métaux lourds dans l’eau potable et l’urine humaine. Les mécanismes de complexation des métaux lourds à la surface des électrodes préparées sont proposés en utilisant de la microscopie électronique à balayage (MEB), la spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie (EDX), la voltamétrie à onde carrée (SWV), la voltamétrie cyclique (VC) et la spectroscopie d’impédance électrochimique (EIS). Pb2+ peut réaliser un ligand hexadentate avec les six sites basiques de l'EDTA. Une liaison de coordination entre l'ion métallique Pb2+ et la fonction thiol (SH) de BIT est possible. Aussi, le Pb2+ peut faire une liaison avec l’azote numéro trois de BIT. La détermination électrochimique des métaux lourds et l’ammonium a été examinée en variant différents paramètres tels que le pH, le temps de préconcentration, le pourcentage de la molécule utilisée pour la modification de l’électrode et la vitesse de balayage. L'oxydation de Pb2+ est observée à -0.6 V. La limite de détection et la limite de quantification de Pb2+ dans l’eau de robinet de notre laboratoire (à la Faculté des Sciences et Techniques de Béni Mellal) par l’électrode à pâte de carbone modifiée par 10% EDTA (CPE-10 % EDTA) sont respectivement 3.45.10-7 mol / L et 1.15×10-6 mol / L avec un taux de récupération entre 76 % et 114 %. La limite de détection de NH4 + dans l’urine par la CPE-10 % EDTA est de 1.02.10-9 mol / L. La voltamétrie cyclique est validée pour l’analyse de Pb2+ par la CPE-1 % EDTA avec un taux de recouvrement égale à presque 100 %. La CPE-10 % BIT est utilisée pour déterminer la capacité de l'extrait aqueux des feuilles de Capparis spinosa (EAFCS). L'étude a montré que l'EAFCS est très efficace pour complexer et éliminer le Pb2+ de l'eau contaminée. Nous avons constaté que seulement 0.97 g de l'extrait sec est capable d’éliminer 0.837 mM / L de Pb2+ .