Spectrométries d'émission optique

La spectrométrie d’émission optique (SEO) ou Optical Emission Spectrometry (OES) est une méthode physique appliquée lors de l’analyse des matières solides ou liquides. Il s’agit d’appliquer de l’énergie sur un échantillon et d’analyser en retour le spectre de rayonnement pour accéder aux composants élémentaires de l’échantillon, en utilisant les spectromètres d’émission optique.

Quelles sont les différentes méthodes de spectrométrie d’émission optiques ?

La spectrométrie d’émission optique à source plasma

La spectrométrie d’émission optique à source plasma (ICP-OES) est une méthode utilisée pour la mesure quantitative de la teneur en éléments d’un matériau. Cette mesure varie de l’ordre de ppm jusqu’au pourcentage massique.

L’ICP-OES consiste à l’excitation thermique des ions du matériau dans un plasma induit d’argon. Les ions excités émettent de la lumière, et c’est cette lumière qui sera par la suite analysée. Chaque élément du matériau émet des longueurs d’onde qui les caractérisent. Ces longueurs d’onde sont séparées et leurs intensités sont mesurées par un spectromètre.

La spectrométrie d’émission optique à source plasma est surtout utilisée pour l’analyse des échantillons liquides. Quant aux échantillons solides, ils sont mis en solution avant d’être analysés.

La spectrométrie d’émission optique à source étincelle

La spectrométrie d’émission optique à source étincelle repose sur l’application d’un courant électrique à la surface d’un échantillon métallique, ce qui produit une énergie lumineuse. Le courant est obtenu à partir d’un générateur d’arc ou d’étincelles.

L’énergie lumineuse émise par l’échantillon est transformée en signal électrique. C’est l’intensité de ce signal émis par chaque élément qui sera analysé et des courbes seront établies pour chaque élément à l’aide des intensités obtenues.

La spectrométrie d’émission optique à source étincelle est couramment utilisée en industrie dans l’analyse des matériaux solides métalliques.

La spectrométrie d’émission optique à décharge luminescente

La spectrométrie d’émission optique à décharge luminescente ou GDOES (Glow Discharge Optical Emission Spectrometry) est appliquée lors de l’analyse chimique en surface et en profondeur des échantillons massifs.

Il s’agit de soumettre l’échantillon analysé à une décharge luminescente en faisant un courant dans l’argon. 
L’échantillon émet un rayonnement lumineux, en longueurs d’onde et fréquences, qui sera analysé pour accéder à chaque élément de l’échantillon.

La spectrométrie d’émission optique de plasma induit par laser

La spectrométrie d’émission optique de plasma induit par laser ou LIBS pour « laser-induced breakdown spectroscopy » permet de réaliser une analyse qualitative et quantitative d’un échantillon solide, liquide ou gazeux.

Il s’agit d’interagir le matériau à analyser avec un laser pulsé. Cette interaction provoque la vaporisation de la matière et la formation d’un plasma. Le spectre d’émission du plasma va être étudié pour avoir la composition élémentaire de l’échantillon.

Quels sont les domaines d’application de la spectrométrie d’émission optique ?

La spectrométrie d’émission optique est utilisée dans plusieurs domaines comme l’industrie de la métallurgie, l’industrie automobile, l’aviation ou encore les laboratoires. Ces secteurs font appel à cette méthode pour effectuer un contrôle des procédés et de la qualité.