Assistant en techniques d'analyse chimique  concours CNRS Alsace 2008.

A quelles techniques analytiques, les abréviations suivantes correspondent-elles ? GC : chromatographie gazeuse. HPLC : chromatographie en phase liquide à haute performance. ICP-AES : spectrométrie d'émission atomique à source plasma. LC-MS : chromatographie  liquide couplée  à la spectrométrie de masse. IRFT : spectrométrie infrarouge  à transformée de Fourier NMR : résonance magnétique nucléaire. MALDI-MS : spectromètre de masse couplé à une source d'ionisation laser assistée par une matrice ESI-MS : ionisation par électronébuliseur - spectrométrie de masse. Spectrométrie de masse. Quelle est  la valeur physique mesurée en spectrométrie de masse ? Cette technique sépare, en phase gazeuse des molécules chargées (ions) en fonction de leur rapport masse/charge (m/z). Quelle est l'unité de la valeur physique mesurée en spectrométrie de masse ? m est la  mase en unité de masse atomique et e la charge électrique exprimée en nombre de charge élémentaire. m/z s'exprime en g/mol ou en Dalton ( Da) dans le cas des protéines. Déterminer la masse chimique du complexe de coordination dont la structure est donnée ci-dessus à partir de son spectre de masse électrospray.       On donne la masse  molaire de BF4- : 86,8 Da. Le pic moléculaire est le plus  à droite, dans ce cas il est très faible ( vers 1700 Da ). La combinaison des deux fragments  à 534,2 et à 1155,3 Da peut conduire  au pic moléculaire 534,2 + 1155,3 = 1689,5 Da De plus l'examen de la structure indique une vingtaine de cycle  à 6 atomes  soit une masse molaire proche de 20*80 ~ 1600 Da ) Il faut ensuite ajouter  la masse molaire de  8 groupes  BF4- soit 8*86,8 = 694,4 Da. Préciser comment l'ionisation  du composé est obtenue. Electrospray : dispersion d’un liquide sous forme de gouttelettes chargées électriquement. Les goutellettes formées  à l'extrémité d'un capillaire sont  soumises  à un champ électrique intense. L'analyse d'un composé aromatique  sur un appareil  à  spectrométrie de masse  à a donné le spectre de fragmentation suivant : Quel est le pic moléculaire ? C'est le pic le plus  à droite. Expliquer l'origine du pic  à 105 et du pic  à 77. Cations stabilisés par résonance : C6H5+ et C6H5CO+.   Web www.chimix.com On veut doser le cuivre dans un échantillon de poudre de silice par ICP  ( émission atomique  à plasma ). Pour cela on fait deux prélèvements , un de 3,5 mg, l'autre de 5,6 mg. On leur fait subir une attaque avec  5 mL d'HCl  à 12 N plus quelques gouttes d'HF ( acide  fluorhydrique). En fin de minéralisation, les solutions sont ajustées  à 50 mL. Par ailleurs, on effectue une courbe d'étalonnage à l'aide de concentrations connues. On effectue les mesures des solutions connues et inconnues et on obtient le tableau suivant : Concentration ( mg/L) intensité lumineuse 1 55 Solutions étalons 5 285 10 575 Solutions inconnues C1 380 C2 450 Quel est le danger particulier présenté par l'acide fluorhydrique ? corrosif par les ions acides (H+), il attaque les tissus en surface,  toxique par les ions (F-) :  la couche superficielle de la peau ou de l'oeil étant détruite par l'acide, ces ions très petits pénétrent en profondeur, attaquant le calcium des os. Comment remédier aux conséquences d'une brûlure  à l'acide fluorhydrique ? Lavage actif à l'hexafluorine. Quelle est la concentration en acide chlorhydrique dans les deux fioles inconnues ? Volume initial d'acide chlorhydrique : 5 m L  à 12 N Volume final 50 mL ; la solution initiale est diluée 10 fois, d'où la concentration 12/10 = 1,2 N. Tracer la courbe d'étalonnage donnant la concentration en fonction de l'intensité lumineuse. En déduire C1 et C2. Calculer la teneur en cuivre dans la poudre de déprt. Echantillon n°1 :  5 mg / L soit dans 50 ml : 5*50 / 1000 = 0,25 mg ou 0,25 / 3,5 = 0,0714 ( 7,1 %) Echantillon n°2 :  7,9 mg / L soit dans 50 ml : 7,9*50 / 1000 = 0,395 mg ou 0,395 / 5,6 = 0,0705 ( 7,1 %) La poudre subit  une perte au feu. Pour se faire, 130 mg sont chauffés en creuset de platine  à 1000 °C pendant  une heure, puis sont refroidis dans un dessicateur. La pesée indique une masse de 78 mg. Quelle est la perte de solide en  % ? 130-78 = 52 mg puis  52/130 =0,40 ( 40 %). Quelle est la teneur en cuivre sur produit calciné ? Les produits volatils sont éliminés : dans 130 mg, la masse de cuivre est de : 130*0,071 =9,23 mg 9,23 mg de cuivre dans 78 mg de produit calciné : 9,23/78 = 0,118 ( 11,8 %) Que signifie ppm ? partie par million Définissez la  limite inférieure d'un vide primaire et citez un type de pompe appropriée. Le vide prrimaire ( 1000 à 1 hPa) est obtenu à l'aide de pompe à palettes. Définissez la  limite inférieure d'un vide secondaire et citez un type de pompe appropriée. Le vide secondaire ( 1 à 10-7 hPa) est obtenu à l'aide de pompe turbomoléculaire, de pompe à diffusion d’huile. Citez trois détecteurs utilisés en chromatographie. Détecteurs utilisables en chromatographie en phase gazeuse. - détecteur à ionisation de flamme : très sensible - détecteur électrique, basé sur le principe du pont de Wheatstone ( catharomètre ) - détecteur à absorption électronique - spectromètre de masse et la spectroscopie infrarouge. Citez trois analyseurs utilisés en spectrométrie de masse. - analyseur quadripolaire ; -  à temps de vol ; - à résonance cyclotronique d'ions ; - à spectre magnétique. Cochez la  ou les bonnes (s) réponse(s). En chromatographie  à polarité de phase inversée : - la phase stationnaire est chargée - la phase stationnairee est lipophile (vrai) - la phase stationnaire est hydrophile. '' la phase stationnaire est apolaire et hydrophobe" Une colonne échangeuse d'anions possède : - un greffon anionique ; - un greffon neutre ; - un greffon cationique (vrai). Quel est le couple de solvants non miscibles ? eau / méthanol ; eau / chloroforme ( non miscibles)  ; hexane / isopropanol. Laquelle de ces relations est correcte pour la LC-MS , - l'ionisation se fait  à pression atmosphérique et la détection sous vide (vrai) - l'ionisation se fait  à pression atmosphérique et la détection  à haute pression - l'ionisation se fait  sous vide et la détection sous vide. Donner les formules des substances suivantes : ammoniac : NH3 ; acide acétique : CH3-COOH ; benzène : C6H6 ; triéthylamine :  (C2H5)3N ; tétrahydrofurane : C4H8O ( cyclique à cinq atomes) Quelle est la signification des pictogrammes représentés ci-dessous ? (1) très toxique proscrire l'ingestion, l'inhalation, le contact avec la peau (2) comburant tenir à l'écart des combustibles, manipuler loin des flammes et des sources de chaleur. (3) corrosif protection des yeux, de la peau, des vétements (4) danger pour l'environnement éviter le rejet dans l'environnement. Eliminer ce produit et son récipient comme un déchet dangereux nocif, toxicité moindre proscrire l'ingestion, l'inhalation, le contact avec la peau

retour -menu