Partiel Correction Module : Chimie Analytique Page 1 ... - Promo 152
L'analyse des différents échantillons est réalisée par chromatographie en phase
gazeuse (CPG), dans les conditions suivantes : .... Place : QCM Chimie
Analytique : Sujet A ..... En chromatographie d'adsorption, l'équation de Snyder
permet de relier le facteur de capacité d'un soluté à la nature de la colonne (
granulométrie, ...
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Le présent sujet comporte deux parties :
Un exercice se rapportant à la quantification des espèces.
Un QCM portant sur les questions relatives au cours magistral.
Les deux parties sont indépendantes. Lisez attentivement les textes. Noubliez pas de joindre vos feuilles de QCM et graphes à vos copies.
1°) Quantification de cannabinoïdes
Le cannabis, nom latin donné au chanvre, est cultivé principalement au Pakistan, en Afghanistan, au Maroc, en Amérique Latine
et sur nos balcons. Son principe actif majoritaire, à effet psychotrope, est le (9 tétra hydrocannabinol (C21H30O2, noté THC), dont la teneur, suivant les variétés, peut varier de 0,5 à 22%. Ses cibles sont deux récepteurs cellulaires, CB1 et CB2, situées dans le cerveau. De manière aiguë, il induit une tachycardie. Le rythme cardiaque redevient normal au bout de 24h, alors que laptitude intellectuelle reste affectée. Après inhalation de fumée de cannabis, 18% du THC est absorbé et passe rapidement dans le flux sanguin. Les concentrations plasmatiques sont alors de lordre de 8 à 10 µg/l pour une consommation isolée et de 50 à 200 µg/l pour un consommateur régulier. Il est rapidement métabolisé par le cytochrome P450 2C9 en 11 hydroxy THC et en 8 hydroxy THC, substances également psychotropes, à durée de vie courte, le 11 hydroxy THC soxydant en acide 11 nor (9 tétra hydrocannabinol (THC COOH) inactif. Ce dernier composé a une durée de vie plus longue (> 5 jours et jusquà deux mois) et se retrouve dans les urines, le sang, les cheveux, la salive
.
La quantification de ces composés, par GC/MS, permet de savoir si un individu est sous lemprise de cannabis (applicable à dautres stupéfiants) et/ou si il est consommateur occasionnel ou régulier. Transportons nous donc au laboratoire
Principe analytique : Dans le cadre de cet exercice, nous nous intéresserons uniquement à la quantification du THC. Les cannabinoïdes présents dans léchantillon à analyser sont extraits par adsorption sur une membrane solide
(SPMEM : Solid Phase Micro-Extraction Membrane), désorbés par léthanol, puis analysés par chromatographie en phase gazeuse (après dérivatisation sous forme déthers silylés) couplée à une détection par spectrométrie de masse. Un étalonnage interne est réalisé à partir dun échantillon référence de THC et dun étalon interne le coumafuryl, noté EI.
1°) Préparations des étalons.
A partir dune solution mère de THC, notée S0, à la concentration de 1mg/l, on prépare 5 échantillons de solutions étalons (solutions filles dans léthanol) dans les conditions présentées dans le tableau ci-dessous
S mèreV prélevé (ml)V total (ml)S filleS010100S1S12550S2S21020S3S11050S4S2525S5
Calculer, pour chacune des solutions filles la concentration (exprimée en ng/ml) en THC ainsi que le facteur de dilution par rapport à la solution initiale.
2°) Préparation de la solution détalon interne :
A partir dune solution mère détalon interne (E.I) à 200 mg l-1, on prépare une solution détalon interne par dilution de 10 ml de solution mère à 50 ml dans léthanol.
Calculer la concentration, en étalon interne, de la solution fille.
3°) Etalonnage interne
Dans un flacon vial de 2 ml, on introduit un volume de V1 de solution étalon de THC, auquel on ajoute V2 de solution détalon interne et un volume V3 dagent de dérivatisation suivant le tableau :
S étalonV1 (µl)V2 (µl)V3 (µl)Réf. EchantillonS1500 µl250 µl500 µlAS2500 µl250 µl500 µlBS3500 µl250 µl500 µlCS4500 µl250 µl500 µlDS5500 µl250 µl500 µlE
Lanalyse des différents échantillons est réalisée par chromatographie en phase gazeuse (CPG), dans les conditions suivantes :
Phase stationnaire : Colonne capillaire DB5 , L = 25 m, diam = 0,32 mm. Film : 0,25 µm Phase mobile : Hélium
Débit : 1ml/mn (élution en mode isotherme) Injection : 1 µl Ratio de Split :10/90
Détection : Spectrométrie de masse
On obtient les résultats suivants :
EchantillonAire chromatographique (THC)Aire chromatographique (E.I)E1300062000D2965061350C6015059580B12750064300A25350057540
3a Sachant quil existe une relation linéaire entre la masse de soluté injectée dans le chromatographe (mi) et laire du pic chromatographique (Ai), Etablir la relation liant la concentration en THC (dans les solutions étalons) et le rapport des aires chromatographiques (ATHC / AEI).
3b Calculer les rapports ATHC / AEI) pour les différents échantillons (A, B
E) et tracer la courbe détalonnage
CTHC = f(ATHC / AEI).
3c Que signifie le terme ratio de split. Quel serait limpact dune augmentation dépaisseur de film sur la rétention des différents solutés.
4°) Préparation de léchantillon
1 membrane (solide), pré activée, est mise au contact dun échantillon de 1 ml de sang fraîchement prélevé, pendant 30 mn (phase dadsorption). Elle est alors séparée de la phase liquide, séchée, puis désorbée par 0,5 ml de solvant de désorption pendant 6 heures. La fraction liquide, contenant le THC, est alors séparée de la fraction solide, volumée à 1 ml avec de léthanol et est prête à être analysée par CPG.
5°) Quantification de léchantillon analysé
Dans un vial de 2 ml, on introduit un aliquote de 500 µl de léchantillon précédemment préparé auquel on ajoute
250 µl de solution de standard interne et 500 µl de réactif de dérivatisation . Deux injections successives sont réalisées. On obtient, pour le pic du THC et pour létalon interne les résultats suivants :
InjectionAire chromatographique (THC)Aire chromatographique (E.I)N°110350062350N°29870058750
Calculer, pour chacune des injections, la concentration en THC dans léchantillon analysé. En déduire la valeur moyenne ainsi que le pourcentage dincertitude.
6°) Quantification de léchantillon initial
A partir des données fournies pour la préparation de léchantillon, en déduire la concentration en THC par ml de sang analysé. Que peut-on en conclure.
A méditer
1°) Quantification de cannabinoïdes
1) Concentrations et facteur de dilution
S mèreV prélevé (ml)V total (ml)S fillefC (µg/l)S010100S10,1100S12550S20,550S21020S30,525S11050S40,210S2525S50,25
Facteur de dilution (f) = V prélevé / Vtotal
2) Solution détalon interne
Le facteur de dilution est égal à 0,2. La concentration dans la solution fille est égale à 20 mg/l.
3) Etalonnage interne
3-a mi = ki Ai et mEI = kEI AEI soit : mi / mEI = (ki / kEI)* (Ai / AEI ) = m°i / m°EI
Soit :
m°i = / m°EI * {(ki / kEI)* (Ai / AEI )}
Expression dans laquelle: m°i représente la masse de THC présente dans le vial, ki le facteur de réponse chromatographique du THC, m°EI la masse détalon interne présente dans le vial, kEI le facteur de réponse de létalon interne (E .I), Ai laire du pic chromatographique du THC et AEI laire chromatographique du pic de létalon interne.
m°EI est une constante pour tous les essais et les différents volumes étant constant dans toutes les expérimentations, on peut confondre les masses et les concentrations (à un facteur près), ki et kEI sont des constantes, on peut donc écrire,
m°i = Ki/EI * (Ai / AEI ) et en divisant par V:
C°i = Ki/EI* (Ai / AEI )
Il existe donc une relation linéaire entre la concentration en THC dans les différents échantillons et le rapport des aires chromatographiques des pics du THC et de celui de létalon interne. Ce qui conduit au tableau suivant :
EchantillonAire (THC)Aire (E.I)CTHC (ng / ml)Ai / AEIE130006200050,210D2965061350100,483C6015059580251,010B12750064300501,983A253500575401004,406
Ce qui conduit à la droite : CTHC = 22,812 (Ai / AEI) + 1,0854 r² = 99,63 % (voir page suivante).
En chromatographie gazeuse sur colonnaire capillaire, les quantités injectées sont faibles, aussi on utilise un diviseur (Split) dinjection (seulement une partie de la quantité injectée est dirigée vers la colonne chromatographique, le reste part à lévent). Le ratio de split indique le rapport entre la quantité envoyée vers la colonne et la quantité envoyée à lévent.
Une augmentation de lépaisseur du film de phase stationnaire (toutes choses étant égales par ailleurs) conduirait à une augmentation de la quantité de phase stationnaire dans la colonne, ce qui se traduirait par une augmentation de la rétention.
4°) Préparation de léchantillon :
1mg de sang est extrait puis volumé à 1ml de solvant. Lensemble des THC se trouvent donc dans ce ml dextrait, provenant d1ml de sang.
5°) Quantification de léchantillon analysé :
Pour chacun des échantillons analysés , on calcule le rapport des aires chromatographiques, que lon reporte sur la courbe détalonnage, ce qui conduit à la connaissance des concentration en THC dans la phase éthanol (solvant dextraction).
InjectionAire (THC)Aire (E.I)ATHC / AEIN°1103500623501,660N°298700587501,680
Ce qui correspond à des concentrations en THC égales à 38,91 et 39,41 ng/ml de THC. Soit une valeur moyenne 39,16 +/- 0,25 ng/ml.
T = 39,16 ng/ml +/- 0,6 %
6°) Quantification de THC dans le sang :
La quantité de THC contenue dans 1ml de sang se retrouvant dans 1 ml de phase éthanolique, on peut en conclure que la concentration en THC dans le sang est égale à 39,16 ng/ml, soit 39,16 µg /l de sang ce qui traduit une consommation relativement régulière.
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QCM Chimie Analytique : Sujet A
Le présent QCM comporte 15 questions indépendantes. Chaque question se décompose en deux parties :
Une affirmation rédigée en caractères droits qui est entièrement vraie.
Une affirmation rédigée en italiques qui peut être, partiellement ou entièrement, vraie ou fausse. Cest cette seconde affirmation que vous devez juger vrai (entièrement vraie) ou faux (partiellement vraie ou fausse).
La notation seffectue de la manière suivante : Vrai : + 1 pt. Fausse : - 0,25 pt. Toute question non renseignée sera considérée comme fausse. Nhésitez pas à réfléchir avant de cocher une case (V ou F).
Lisez très attentivement les textes et inscrivez une croix dans la case de votre choix.
AffirmationsLa concentration dun soluté dans un échantillon est définie comme étant égale au rapport du nombre de mole, n , par unité de volume,V ; Le nombre de mole, n, est lui-même égal à la masse de soluté , m ,divisée par sa masse moléculaire, M , soit :
C = m / M.V
1Si, dans un volume V de solvant, on solubilise m grammes de soluté, lerreur absolue commise sur la concentration est égale à :
(C = { ((m / m) + ((V / V)} C
Vrai
FauxxEn absorption moléculaire, la Densité Optique est reliée à la concentration du soluté par la relation de Beer-Lambert :
DO = log10 (I0/It) ) = (.l.C
Expression dans laquelle, ( représente le coefficient dextinction molaire, l le trajet optique et C la concentration en soluté.
2l étant exprimé en cm, si la concentration est exprimée en mole par litre, le coefficient dextinction molaire, ( sexprime en millimole-1 .cm².
Vrai
FauxxEn chromatographie liquide HPLC, on peut travailler en mode isocratique (composition de la phase mobile constante au cours du temps) ou en mode gradient délution (variation de la composition de la phase mobile en fonction du temps). Ce second mode délution a pour effet de réduire la rétention des solutés les plus retenus.
3En chromatographie de partage en phase inverse, lorsque lon travaille en mode gradient délution, on débute lélution avec une phase mobile riche en constituant organique (Méthanol ou acétonitrile) et on diminue cette teneur en constituant organique au cours du temps (au profit de leau).
Vrai
FauxxLes substances colorées absorbent dans le domaine du visible (350-800 nm) alors que les espèces incolores nabsorbent pas dans ce domaine, par contre, elles absorbent plus ou moins dans le domaine UV (200-350 nm).
4Dans le domaine de lUV, on doit utiliser des cuves (porte échantillon) en quartz alors que dans le domaine du visible on peut utiliser indifféremment des cuves en verre ou en quartz , matériaux qui nabsorbent pas les radiations dans ce domaine
Vrai
FauxxLanalyse chimique ou physico-chimique, suivant lobjectif poursuivi, mettra en uvre des techniques plus ou moins sophistiquées, sachant que plus la technique est sophistiquée, plus elle est onéreuse et plus elle prend de temps.
5
En recherche fondamentale, on nhésitera pas à avoir recours à des techniques très sophistiquées, sachant que lobjectif est de sassurer de la structure et / ou de la pureté dun produit. A léchelle de la production on aura recours à des techniques relativement sophistiquées même si le délai danalyse bloque la ligne de production ou si la valeur ajoutée du produit est faible
Vrai
Fauxx
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QCM Chimie Analytique : Sujet A
AffirmationsLa spectroscopie dabsorption moléculaire est basée sur labsorption dun rayonnement lumineux (de longueur donde () dintensité I0. En appelant It, lintensité du rayonnement transmis, Beer-Lambert a établit une loi liant la densité optique (DO) et la concentration : DO = log10 I0/It = (.l.C, expression dans laquelle ( représente le coefficient dextinction molaire, l le trajet optique et C, la concentration en espèce absorbante.
6Pour un soluté donné, ( est uns constante fonction uniquement de la longueur donde, en maintenant le trajet optique (l) constant, on peut établir une relation linéaire entre la DO et la concentration ; On utilise cette propriété pour faire de la quantification par étalonnage externe : A partir de solutions de concentrations connues, on trace la courbe liant la DO et la concentration, et pour un échantillon inconnu, la mesure de la DO permet de déterminer la concentration.
Vrai
FauxxLa sélectivité, (, est définie comme étant égale au rapport des facteurs de capacité k2/k1 (le + retenu / le retenu) et le facteur de capacité est relié au temps de rétention tr par la relation
tr = t0 (1 + k) t0 représentant le temps de rétention nul.
7Dans le cas ou deux pics chromatographiques coalescent, la sélectivité est égale à 1, alors quelle est strictement inférieure à 1 dans tous les autres cas.VraiFauxxEn chromatographie en phase gazeuse, la température de la colonne joue un rôle très important, ce qui justifie de placer la colonne chromatographique dans une enceinte thermostatée (Four). Une augmentation de température de 20°C conduit à une diminution de la rétention dun facteur 2 (environ).
8
Afin de diminuer la rétention de composés peu volatils, on utilisera une technique de gradient de température qui consiste à démarrer lélution à température élevée et à diminuer la température du four, au cours de lanalyse, afin de diminuer la rétention des composés les moins volatils(ainsi que ceux présentant une grande affinité pour la phase stationnaire)
Vrai
FauxxLe taux de cendre dun échantillon est déterminé par incinération à 525°C dune masse m1 de matière sèche. On peut rapporter ce taux de cendre par rapport à la matière fraîche en utilisant le taux de matière sèche (exprimé par rapport à la matière fraîche).
9Ainsi, en partant dune masse de matière sèche de 5,430g, si on obtient une masse de cendre de 0,328g. Le taux de cendre (par rapport à la matière sèche est de 6,04%. Si le taux de matière sèche est de 20,75% (par rapport à la matière fraîche), le taux de cendre est sensiblement de 1,25 % par rapport à la matière fraîche.
Vrai
FauxxEn chromatographie de partage en phase inverse, la phase stationnaire est apolaire et lipophile (greffons aliphatiques octadécyle), alors que la phase mobile est polaire et hydrophile (binaire acétonitrile/eau , par exemple).
10Le fait daugmenter la teneur en eau de la phase mobile conduit à une augmentation de la rétention des solutés dans le système chromatographique. Le phénomène inverse est observé si on augmente le taux de greffage (surface hydrocarbonée) de la phase stationnaire (colonne chromatographique).
Vrai
FauxxLes indices de rétention ont été introduits par Mac-Reynolds en se basant sur la notion de droite de similitude pour une famille homologue : logtr = a n + b. Mac-Reynolds a choisi, comme référence, la série des n alcanes
Et il a remplacé n, le nombre datomes de la chaîne hydrocarboné par un indice I = 100n, ce qui conduit à une relation log tr = a I + b
11Si, dans des conditions chromatographiques données, on a défini la droite de similitude par son expression log tr = 3,52 10-3 I 2,163
Un soluté inconnu S présentant une rétention tr = 7,5 mn aura un indice de rétention de 835. Il se comporte comme un alcane linéaire saturé possédant 8,35 atomes de carbone et sa rétention se situera entre celle de loctane (C8) et le nonane (C9) Données : t0 = 1,5 mn
Vrai
Fauxx
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Prénom :
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QCM Chimie Analytique : Sujet A
AffirmationsLe dosage du phosphore, en solution, peut-être réalisé par absorption moléculaire, après dérivatisation (réactif molybdique) en utilisant une méthode détalonnage externe.
12A partir dune solution étalon à 20 mg / l , on obtient une courbe détalonnage DO = 0,166 . C 6 10-4.(expression dans laquelle C représente la concentration en P exprimée en mg / l) Si, pour un échantillon inconnu, on obtient une absorbance égale à 1,232, on peut conclure que la concentration en P dans léchantillon est égale à 0,742 mg /l soit, exprimée en P2O5 , une concentration égale à 16,99 mg / l.
Données Masses atomiques et moléculaires : P : 31 P2O5 : 142
Vrai
FauxxEn chromatographie, la résolution traduit la séparation entre deux pics consécutifs ainsi que le retour à la ligne de base.
13Ainsi, pour deux pics consécutifs N°1 et N°2 possédant les propriétés suivantes :
N°1 :tr1 = 4 mn et (1 = 0.2 mn
N°2 : tr2 = 5.051 mn et (2 = 0.5 mn
La résolution entre ces deux pics est égale à 3 et cela se traduit par un retour à la ligne de base
Vrai
FauxxEn chromatographie dadsorption, léquation de Snyder permet de relier le facteur de capacité dun soluté à la nature de la colonne (granulométrie, remplissage : K), létat dactivité (* du support, la force éluante de la phase mobile (° et la nature du soluté (par sa surface dadsorption As et son énergie dadsorption E°) :
Log k = K + (* (E°- As (°)
14Si létat dactivité du support augmente, on augmente la rétention des solutés, et si la force éluante de la phase mobile augmente, on diminue également la rétention des solutés (toutes choses étant égales par ailleurs)
Vrai
Fauxx100 mg de cendres sont solubilisées dans leau régale et, après filtration, lensemble est volumé à 25ml (Solution S0). On se propose de doser le sodium contenu dans ces cendres.
15Léchantillon étant trop concentré pour être dosé directement en absorption atomique, on procède à une première dilution au 1/20ème, ce qui conduit à une solution S1. S1 étant encore trop concentrée , on procède à une dilution de S1 au ½ ce qui conduit à une solution S2. La concentration, en sodium, dans la solution S2 étant égale à 1,3 mg/l, on peut en conclure que la concentration en sodium dans les cendres est de 1,3%.
Vrai
Fauxx
Et Bonnes Vacances
Nom :
Prénom :
Place :
QCM Chimie Analytique : Sujet B
Le présent QCM comporte 15 questions indépendantes. Chaque question se décompose en deux parties :
Une affirmation rédigée en caractères droits qui est entièrement vraie.
Une affirmation rédigée en italiques qui peut être, partiellement ou entièrement, vraie ou fausse. Cest cette seconde affirmation que vous devez juger vrai (entièrement vraie) ou faux (partiellement vraie ou fausse).
La notation seffectue de la manière suivante : Vrai : + 1 pt. Fausse : - 0,25 pt. Toute question non renseignée sera considérée comme fausse. Nhésitez pas à réfléchir avant de cocher une case (V ou F).
Lisez très attentivement les textes et inscrivez une croix dans la case de votre choix.
AffirmationsLes substances colorées absorbent dans le domaine du visible (350-800 nm) alors que les espèces incolores nabsorbent pas dans ce domaine, par contre, elles absorbent plus ou moins dans le domaine UV (200-350 nm).
1Dans le domaine de lUV, on doit utiliser des cuves (porte échantillon) en quartz alors que dans le domaine du visible on peut utiliser indifféremment des cuves en verre ou en quartz , matériaux qui nabsorbent pas les radiations dans ce domaine
Vrai
FauxxLanalyse chimique ou physico-chimique, suivant lobjectif poursuivi, mettra en uvre des techniques plus ou moins sophistiquées, sachant que plus la technique est sophistiquée, plus elle est onéreuse et plus elle prend de temps.
2En recherche fondamentale, on nhésitera pas à avoir recours à des techniques très sophistiquées, sachant que lobjectif est de sassurer de la structure et / ou de la pureté dun produit. A léchelle de la production on aura recours à des techniques relativement sophistiquées même si le délai danalyse bloque la ligne de production ou si la valeur ajoutée du produit est faible
Vrai
Fauxx
La sélectivité, (, est définie comme étant égale au rapport des facteurs de capacité k2/k1 (le + retenu / le retenu) et le facteur de capacité est relié au temps de rétention tr par la relation
tr = t0 (1 + k) t0 représentant le temps de rétention nul.
3
Dans le cas ou deux pics chromatographiques coalescent, la sélectivité est égale à 1, alors quelle est strictement inférieure à 1 dans tous les autres cas.
Vrai
FauxxLa spectroscopie dabsorption moléculaire est basée sur labsorption dun rayonnement lumineux (de longueur donde () dintensité I0. En appelant It, lintensité du rayonnement transmis, Beer-Lambert a établit une loi liant la densité optique (DO) et la concentration : DO = log10 I0/It = (.l.C, expression dans laquelle ( représente le coefficient dextinction molaire, l le trajet optique et C, la concentration en espèce absorbante.
4Pour un soluté donné, ( est uns constante fonction uniquement de la longueur donde, en maintenant le trajet optique (l) constant, on peut établir une relation linéaire entre la DO et la concentration ; On utilise cette propriété pour faire de la quantification par étalonnage externe : A partir de solutions de concentrations connues, on trace la courbe liant la DO et la concentration, et pour un échantillon inconnu, la mesure de la DO permet de déterminer la concentration.
Vrai
FauxxLa concentration dun soluté dans un échantillon est définie comme étant égale au rapport du nombre de mole, n , par unité de volume,V ; Le nombre de mole, n, est lui-même égal à la masse de soluté , m ,divisée par sa masse moléculaire, M , soit :
C = m / M.V.
5
Si, dans un volume V de solvant, on solubilise m grammes de soluté, lerreur absolue commise sur la concentration est égale à :
(C = { ((m / m) + ((V / V)} C
Vrai
Fauxx
Nom :
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Place :
QCM Chimie Analytique : Sujet B
AffirmationsEn absorption moléculaire, la Densité Optique est reliée à la concentration du soluté par la relation de Beer-Lambert :
DO = log10 (I0/It) ) = (.l.C
Expression dans laquelle, ( représente le coefficient dextinction molaire, l le trajet optique et C la concentration en soluté.
6l étant exprimé en cm, si la concentration est exprimée en mole par litre, le coefficient dextinction molaire, ( sexprime en millimole-1 .cm².
Vrai
FauxxEn chromatographie, la résolution traduit la séparation entre deux pics consécutifs ainsi que le retour à la ligne de base.
7Ainsi, pour deux pics consécutifs N°1 et N°2 possédant les propriétés suivantes :
N°1 :tr1 = 4 mn et (1 = 0.2 mn
N°2 : tr2 = 5.051 mn et (2 = 0.5 mn
La résolution entre ces deux pics est égale à 3 et cela se traduit par un retour à la ligne de base
Vrai
Faux
xEn chromatographie dadsorption, léquation de Snyder permet de relier le facteur de capacité dun soluté à la nature de la colonne (granulométrie, remplissage : K), létat dactivité (* du support, la force éluante de la phase mobile (° et la nature du soluté (par sa surface dadsorption As et son énergie dadsorption E°) :
Log k = K + (* (E°- As (°)
8
Si létat dactivité du support augmente, on augmente la rétention des solutés, et si la force éluante de la phase mobile augmente, on diminue également la rétention des solutés (toutes choses étant égales par ailleurs)
Vrai
FauxxLe taux de cendre dun échantillon est déterminé par incinération à 525°C dune masse m1 de matière sèche. On peut rapporter ce taux de cendre par rapport à la matière fraîche en utilisant le taux de matière sèche (exprimé par rapport à la matière fraîche).
9Ainsi, en partant dune masse de matière sèche de 5,430g, si on obtient une masse de cendre de 0,328g. Le taux de cendre (par rapport à la matière sèche est de 6,04%. Si le taux de matière sèche est de 20,75% (par rapport à la matière fraîche), le taux de cendre est sensiblement de 1,25 % par rapport à la matière fraîche.
Vrai
FauxxEn chromatographie liquide HPLC, on peut travailler en mode isocratique (composition de la phase mobile constante au cours du temps) ou en mode gradient délution (variation de la composition de la phase mobile en fonction du temps). Ce second mode délution a pour effet de réduire la rétention des solutés les plus retenus.
10En chromatographie de partage en phase inverse, lorsque lon travaille en mode gradient délution, on débute lélution avec une phase mobile riche en constituant organique (Méthanol ou acétonitrile) et on diminue cette teneur en constituant organique au cours du temps (au profit de leau).
Vrai
Fauxx100 mg de cendres sont solubilisées dans leau régale et, après filtration, lensemble est volumé à 25ml (Solution S0). On se propose de doser le sodium contenu dans ces cendres.
11Léchantillon étant trop concentré pour être dosé directement en absorption atomique, on procède à une première dilution au 1/20ème, ce qui conduit à une solution S1. S1 étant encore trop concentrée , on procède à une dilution de S1 au ½ ce qui conduit à une solution S2. La concentration, en sodium, dans la solution S2 étant égale à 1,3 mg/l, on peut en conclure que la concentration en sodium dans les cendres est de 1,3%.
Vrai
Fauxx
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QCM Chimie Analytique : Sujet B
AffirmationsLe dosage du phosphore, en solution, peut-être réalisé par absorption moléculaire, après dérivatisation (réactif molybdique) en utilisant une méthode détalonnage externe
12A partir dune solution étalon à 20 mg / l , on obtient une courbe détalonnage DO = 0,166 . C 6 10-4.(expression dans laquelle C représente la concentration en P exprimée en mg / l) Si, pour un échantillon inconnu, on obtient une absorbance égale à 1,232, on peut conclure que la concentration en P dans léchantillon est égale à 0,742 mg /l soit, exprimée en P2O5 , une concentration égale à 16,99 mg / l.
Données Masses atomiques et moléculaires : P : 31 P2O5 : 142
Vrai
FauxxEn chromatographie en phase gazeuse, la température de la colonne joue un rôle très important, ce qui justifie de placer la colonne chromatographique dans une enceinte thermostatée (Four). Une augmentation de température de 20°C conduit à une diminution de la rétention dun facteur 2 (environ).
13Afin de diminuer la rétention de composés peu volatils, on utilisera une technique de gradient de température qui consiste à démarrer lélution à température élevée et à diminuer la température du four, au cours de lanalyse, afin de diminuer la rétention des composés les moins volatils(ainsi que ceux présentant une grande affinité pour la phase stationnaire)
Vrai
FauxxLes indices de rétention ont été introduits par Mac-Reynolds en se basant sur la notion de droite de similitude pour une famille homologue : logtr = a n + b. Mac-Reynolds a choisi, comme référence, la série des n alcanes
Et il a remplacé n, le nombre datomes de la chaîne hydrocarboné par un indice I = 100n, ce qui conduit à une relation log tr = a I + b
14Si, dans des conditions chromatographiques données, on a défini la droite de similitude par son expression log tr = 3,52 10-3 I 2,163
Un soluté inconnu S présentant une rétention tr = 7,5 mn aura un indice de rétention de 835. Il se comporte comme un alcane linéaire saturé possédant 8,35 atomes de carbone et sa rétention se situera entre celle de loctane (C8) et le nonane (C9) Données : t0 = 1,5 mn
Vrai
FauxxEn chromatographie de partage en phase inverse, la phase stationnaire est apolaire et lipophile (greffons aliphatiques octadécyle), alors que la phase mobile est polaire et hydrophile (binaire acétonitrile/eau , par exemple).
15Le fait daugmenter la teneur en eau de la phase mobile conduit à une augmentation de la rétention des solutés dans le système chromatographique. Le phénomène inverse est observé si on augmente le taux de greffage (surface hydrocarbonée) de la phase stationnaire (colonne chromatographique).
Vrai
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Et Bonnes Vacances
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QCM Chimie Analytique : Sujet C
Le présent QCM comporte 15 questions indépendantes. Chaque question se décompose en deux parties :
Une affirmation rédigée en caractères droits qui est entièrement vraie.
Une affirmation rédigée en italiques qui peut être, partiellement ou entièrement, vraie ou fausse. Cest cette seconde affirmation que vous devez juger vrai (entièrement vraie) ou faux (partiellement vraie ou fausse).
La notation seffectue de la manière suivante : Vrai : + 1 pt. Fausse : - 0,25 pt. Toute question non renseignée sera considérée comme fausse. Nhésitez pas à réfléchir avant de cocher une case (V ou F).
Lisez très attentivement les textes et inscrivez une croix dans la case de votre choix.
AffirmationsLanalyse chimique ou physico-chimique, suivant lobjectif poursuivi, mettra en uvre des techniques plus ou moins sophistiquées, sachant que plus la technique est sophistiquée, plus elle est onéreuse et plus elle prend de temps.
1En recherche fondamentale, on nhésitera pas à avoir recours à des techniques très sophistiquées, sachant que lobjectif est de sassurer de la structure et / ou de la pureté dun produit. A léchelle de la production on aura recours à des techniques relativement sophistiquées même si le délai danalyse bloque la ligne de production ou si la valeur ajoutée du produit est faible
Vrai
FauxxEn chromatographie en phase gazeuse, la température de la colonne joue un rôle très important, ce qui justifie de placer la colonne chromatographique dans une enceinte thermostatée (Four). Une augmentation de température de 20°C conduit à une diminution de la rétention dun facteur 2 (environ).
2Afin de diminuer la rétention de composés peu volatils, on utilisera une technique de gradient de température qui consiste à démarrer lélution à température élevée et à diminuer la température du four, au cours de lanalyse, afin de diminuer la rétention des composés les moins volatils(ainsi que ceux présentant une grande affinité pour la phase stationnaire)
Vrai
FauxxEn chromatographie de partage en phase inverse, la phase stationnaire est apolaire et lipophile (greffons aliphatiques octadécyle), alors que la phase mobile est polaire et hydrophile (binaire acétonitrile/eau , par exemple).
3Le fait daugmenter la teneur en eau de la phase mobile conduit à une augmentation de la rétention des solutés dans le système chromatographique. Le phénomène inverse est observé si on augmente le taux de greffage (surface hydrocarbonée) de la phase stationnaire (colonne chromatographique).
Vrai
Faux
xLa sélectivité, (, est définie comme étant égale au rapport des facteurs de capacité k2/k1 (le + retenu / le retenu) et le facteur de capacité est relié au temps de rétention tr par la relation
tr = t0 (1 + k) t0 représentant le temps de rétention nul.
4Dans le cas ou deux pics chromatographiques coalescent, la sélectivité est égale à 1, alors quelle est strictement inférieure à 1 dans tous les autres cas.
Vrai
FauxxLe taux de cendre dun échantillon est déterminé par incinération à 525°C dune masse m1 de matière sèche. On peut rapporter ce taux de cendre par rapport à la matière fraîche en utilisant le taux de matière sèche (exprimé par rapport à la matière fraîche).
5
Ainsi, en partant dune masse de matière sèche de 5,430g, si on obtient une masse de cendre de 0,328g. Le taux de cendre (par rapport à la matière sèche est de 6,04%. Si le taux de matière sèche est de 20,75% (par rapport à la matière fraîche), le taux de cendre est sensiblement de 1,25 % par rapport à la matière fraîche.
Vrai
Fauxx
Nom :
Prénom :
Place :
QCM Chimie Analytique : Sujet C
AffirmationsEn chromatographie liquide HPLC, on peut travailler en mode isocratique (composition de la phase mobile constante au cours du temps) ou en mode gradient délution (variation de la composition de la phase mobile en fonction du temps). Ce second mode délution a pour effet de réduire la rétention des solutés les plus retenus.
6En chromatographie de partage en phase inverse, lorsque lon travaille en mode gradient délution, on débute lélution avec une phase mobile riche en constituant organique (Méthanol ou acétonitrile) et on diminue cette teneur en constituant organique au cours du temps (au profit de leau).
Vrai
FauxxLa concentration dun soluté dans un échantillon est définie comme étant égale au rapport du nombre de mole, n , par unité de volume,V ; Le nombre de mole, n, est lui-même égal à la masse de soluté , m ,divisée par sa masse moléculaire, M , soit :
C = m / M.V.
7Si, dans un volume V de solvant, on solubilise m grammes de soluté, lerreur absolue commise sur la concentration est égale à :
(C = { ((m / m) + ((V / V)} C
Vrai
FauxxLe dosage du phosphore, en solution, peut-être réalisé par absorption moléculaire, après dérivatisation (réactif molybdique) en utilisant une méthode détalonnage externe
8
A partir dune solution étalon à 20 mg / l , on obtient une courbe détalonnage DO = 0,166 . C 6 10-4.(expression dans laquelle C représente la concentration en P exprimée en mg / l) Si, pour un échantillon inconnu, on obtient une absorbance égale à 1,232, on peut conclure que la concentration en P dans léchantillon est égale à 0,742 mg /l soit, exprimée en P2O5 , une concentration égale à 16,99 mg / l.
Données Masses atomiques et moléculaires : P : 31 P2O5 : 142
Vrai
Faux
xLes indices de rétention ont été introduits par Mac-Reynolds en se basant sur la notion de droite de similitude pour une famille homologue : logtr = a n + b. Mac-Reynolds a choisi, comme référence, la série des n alcanes
Et il a remplacé n, le nombre datomes de la chaîne hydrocarboné par un indice I = 100n, ce qui conduit à une relation log tr = a I + b
9Si, dans des conditions chromatographiques données, on a défini la droite de similitude par son expression log tr = 3,52 10-3 I 2,163
Un soluté inconnu S présentant une rétention tr = 7,5 mn aura un indice de rétention de 835. Il se comporte comme un alcane linéaire saturé possédant 8,35 atomes de carbone et sa rétention se situera entre celle de loctane (C8) et le nonane (C9) Données : t0 = 1,5 mn
Vrai
FauxxEn absorption moléculaire, la Densité Optique est reliée à la concentration du soluté par la relation de Beer-Lambert :
DO = log10 (I0/It) ) = (.l.C
Expression dans laquelle, ( représente le coefficient dextinction molaire, l le trajet optique et C la concentration en soluté.
10
l étant exprimé en cm, si la concentration est exprimée en mole par litre, le coefficient dextinction molaire, ( sexprime en millimole-1 .cm².
Vrai
FauxxLes substances colorées absorbent dans le domaine du visible (350-800 nm) alors que les espèces incolores nabsorbent pas dans ce domaine, par contre, elles absorbent plus ou moins dans le domaine UV (200-350 nm).
11Dans le domaine de lUV, on doit utiliser des cuves (porte échantillon) en quartz alors que dans le domaine du visible on peut utiliser indifféremment des cuves en verre ou en quartz , matériaux qui nabsorbent pas les radiations dans ce domaine
Vrai
Fauxx
Nom :
Prénom :
Place :
QCM Chimie Analytique : Sujet C
AffirmationsLa spectroscopie dabsorption moléculaire est basée sur labsorption dun rayonnement lumineux (de longueur donde () dintensité I0. En appelant It, lintensité du rayonnement transmis, Beer-Lambert a établit une loi liant la densité optique (DO) et la concentration : DO = log10 I0/It = (.l.C, expression dans laquelle ( représente le coefficient dextinction molaire, l le trajet optique et C, la concentration en espèce absorbante.
12Pour un soluté donné, ( est uns constante fonction uniquement de la longueur donde, en maintenant le trajet optique (l) constant, on peut établir une relation linéaire entre la DO et la concentration ; On utilise cette propriété pour faire de la quantification par étalonnage externe : A partir de solutions de concentrations connues, on trace la courbe liant la DO et la concentration, et pour un échantillon inconnu, la mesure de la DO permet de déterminer la concentration.
Vrai
FauxxEn chromatographie, la résolution traduit la séparation entre deux pics consécutifs ainsi que le retour à la ligne de base.
13Ainsi, pour deux pics consécutifs N°1 et N°2 possédant les propriétés suivantes :
N°1 :tr1 = 4 mn et (1 = 0.2 mn
N°2 : tr2 = 5.051 mn et (2 = 0.5 mn
La résolution entre ces deux pics est égale à 3 et cela se traduit par un retour à la ligne de base
Vrai
Fauxx100 mg de cendres sont solubilisées dans leau régale et, après filtration, lensemble est volumé à 25ml (Solution S0). On se propose de doser le sodium contenu dans ces cendres.
14Léchantillon étant trop concentré pour être dosé directement en absorption atomique, on procède à une première dilution au 1/20ème, ce qui conduit à une solution S1. S1 étant encore trop concentrée , on procède à une dilution de S1 au ½ ce qui conduit à une solution S2. La concentration, en sodium, dans la solution S2 étant égale à 1,3 mg/l, on peut en conclure que la concentration en sodium dans les cendres est de 1,3%.
Vrai
Faux
xEn chromatographie dadsorption, léquation de Snyder permet de relier le facteur de capacité dun soluté à la nature de la colonne (granulométrie, remplissage : K), létat dactivité (* du support, la force éluante de la phase mobile (° et la nature du soluté (par sa surface dadsorption As et son énergie dadsorption E°) :
Log k = K + (* (E°- As (°)
15Si létat dactivité du support augmente, on augmente la rétention des solutés, et si la force éluante de la phase mobile augmente, on diminue également la rétention des solutés (toutes choses étant égales par ailleurs)
Vrai
Fauxx
Et Bonnes Vacances
Nom :
Prénom :
Place :
QCM Chimie Analytique : Sujet D
Le présent QCM comporte 15 questions indépendantes. Chaque question se décompose en deux parties :
Une affirmation rédigée en caractères droits qui est entièrement vraie.
Une affirmation rédigée en italiques qui peut être, partiellement ou entièrement, vraie ou fausse. Cest cette seconde affirmation que vous devez juger vrai (entièrement vraie) ou faux (partiellement vraie ou fausse).
La notation seffectue de la manière suivante : Vrai : + 1 pt. Fausse : - 0,25 pt. Toute question non renseignée sera considérée comme fausse. Nhésitez pas à réfléchir avant de cocher une case (V ou F).
Lisez très attentivement les textes et inscrivez une croix dans la case de votre choix.
AffirmationsEn absorption moléculaire, la Densité Optique est reliée à la concentration du soluté par la relation de Beer-Lambert :
DO = log10 (I0/It) ) = (.l.C
Expression dans laquelle, ( représente le coefficient dextinction molaire, l le trajet optique et C la concentration en soluté.1
l étant exprimé en cm, si la concentration est exprimée en mole par litre, le coefficient dextinction molaire, ( sexprime en millimole-1 .cm².Vrai
FauxxLa sélectivité, (, est définie comme étant égale au rapport des facteurs de capacité k2/k1 (le + retenu / le retenu) et le facteur de capacité est relié au temps de rétention tr par la relation
tr = t0 (1 + k) t0 représentant le temps de rétention nul.
2Dans le cas ou deux pics chromatographiques coalescent, la sélectivité est égale à 1, alors quelle est strictement inférieure à 1 dans tous les autres cas.
Vrai
FauxxLe taux de cendre dun échantillon est déterminé par incinération à 525°C dune masse m1 de matière sèche. On peut rapporter ce taux de cendre par rapport à la matière fraîche en utilisant le taux de matière sèche (exprimé par rapport à la matière fraîche).
3Ainsi, en partant dune masse de matière sèche de 5,430g, si on obtient une masse de cendre de 0,328g. Le taux de cendre (par rapport à la matière sèche est de 6,04%. Si le taux de matière sèche est de 20,75% (par rapport à la matière fraîche), le taux de cendre est sensiblement de 1,25 % par rapport à la matière fraîche.
Vrai
FauxxEn chromatographie en phase gazeuse, la température de la colonne joue un rôle très important, ce qui justifie de placer la colonne chromatographique dans une enceinte thermostatée (Four). Une augmentation de température de 20°C conduit à une diminution de la rétention dun facteur 2 (environ).
4Afin de diminuer la rétention de composés peu volatils, on utilisera une technique de gradient de température qui consiste à démarrer lélution à température élevée et à diminuer la température du four, au cours de lanalyse, afin de diminuer la rétention des composés les moins volatils(ainsi que ceux présentant une grande affinité pour la phase stationnaire)
Vrai
FauxxLa spectroscopie dabsorption moléculaire est basée sur labsorption dun rayonnement lumineux (de longueur donde () dintensité I0. En appelant It, lintensité du rayonnement transmis, Beer-Lambert a établit une loi liant la densité optique (DO) et la concentration : DO = log10 I0/It = (.l.C, expression dans laquelle ( représente le coefficient dextinction molaire, l le trajet optique et C, la concentration en espèce absorbante.
5
Pour un soluté donné, ( est uns constante fonction uniquement de la longueur donde, en maintenant le trajet optique (l) constant, on peut établir une relation linéaire entre la DO et la concentration ; On utilise cette propriété pour faire de la quantification par étalonnage externe : A partir de solutions de concentrations connues, on trace la courbe liant la DO et la concentration, et pour un échantillon inconnu, la mesure de la DO permet de déterminer la concentration.
Vrai
Fauxx
Nom :
Prénom :
Place :
QCM Chimie Analytique : Sujet D
AffirmationsLe dosage du phosphore, en solution, peut-être réalisé par absorption moléculaire, après dérivatisation (réactif molybdique) en utilisant une méthode détalonnage externe
6A partir dune solution étalon à 20 mg / l , on obtient une courbe détalonnage DO = 0,166 . C 6 10-4.(expression dans laquelle C représente la concentration en P exprimée en mg / l) Si, pour un échantillon inconnu, on obtient une absorbance égale à 1,232, on peut conclure que la concentration en P dans léchantillon est égale à 0,742 mg /l soit, exprimée en P2O5 , une concentration égale à 16,99 mg / l.
Données Masses atomiques et moléculaires : P : 31 P2O5 : 142
Vrai
FauxxLanalyse chimique ou physico-chimique, suivant lobjectif poursuivi, mettra en uvre des techniques plus ou moins sophistiquées, sachant que plus la technique est sophistiquée, plus elle est onéreuse et plus elle prend de temps.
7En recherche fondamentale, on nhésitera pas à avoir recours à des techniques très sophistiquées, sachant que lobjectif est de sassurer de la structure et / ou de la pureté dun produit. A léchelle de la production on aura recours à des techniques relativement sophistiquées même si le délai danalyse bloque la ligne de production ou si la valeur ajoutée du produit est faible
Vrai
FauxxEn chromatographie dadsorption, léquation de Snyder permet de relier le facteur de capacité dun soluté à la nature de la colonne (granulométrie, remplissage : K), létat dactivité (* du support, la force éluante de la phase mobile (° et la nature du soluté (par sa surface dadsorption As et son énergie dadsorption E°) :
Log k = K + (* (E°- As (°)
8
Si létat dactivité du support augmente, on augmente la rétention des solutés, et si la force éluante de la phase mobile augmente, on diminue également la rétention des solutés (toutes choses étant égales par ailleurs)
Vrai
FauxxEn chromatographie de partage en phase inverse, la phase stationnaire est apolaire et lipophile (greffons aliphatiques octadécyle), alors que la phase mobile est polaire et hydrophile (binaire acétonitrile/eau , par exemple).
9Le fait daugmenter la teneur en eau de la phase mobile conduit à une augmentation de la rétention des solutés dans le système chromatographique. Le phénomène inverse est observé si on augmente le taux de greffage (surface hydrocarbonée) de la phase stationnaire (colonne chromatographique).
Vrai
FauxxEn chromatographie, la résolution traduit la séparation entre deux pics consécutifs ainsi que le retour à la ligne de base.
10Ainsi, pour deux pics consécutifs N°1 et N°2 possédant les propriétés suivantes :
N°1 :tr1 = 4 mn et (1 = 0.2 mn
N°2 : tr2 = 5.051 mn et (2 = 0.5 mn
La résolution entre ces deux pics est égale à 3 et cela se traduit par un retour à la ligne de base
Vrai
FauxxLes indices de rétention ont été introduits par Mac-Reynolds en se basant sur la notion de droite de similitude pour une famille homologue : logtr = a n + b. Mac-Reynolds a choisi, comme référence, la série des n alcanes
Et il a remplacé n, le nombre datomes de la chaîne hydrocarboné par un indice I = 100n, ce qui conduit à une relation log tr = a I + b
11Si, dans des conditions chromatographiques données, on a défini la droite de similitude par son expression log tr = 3,52 10-3 I 2,163
Un soluté inconnu S présentant une rétention tr = 7,5 mn aura un indice de rétention de 835. Il se comporte comme un alcane linéaire saturé possédant 8,35 atomes de carbone et sa rétention se situera entre celle de loctane (C8) et le nonane (C9) Données : t0 = 1,5 mn
Vrai
Fauxx
Nom :
Prénom :
Place :
QCM Chimie Analytique : Sujet D
AffirmationsEn chromatographie liquide HPLC, on peut travailler en mode isocratique (composition de la phase mobile constante au cours du temps) ou en mode gradient délution (variation de la composition de la phase mobile en fonction du temps). Ce second mode délution a pour effet de réduire la rétention des solutés les plus retenus.
12En chromatographie de partage en phase inverse, lorsque lon travaille en mode gradient délution, on débute lélution avec une phase mobile riche en constituant organique (Méthanol ou acétonitrile) et on diminue cette teneur en constituant organique au cours du temps (au profit de leau).
Vrai
FauxxLa concentration dun soluté dans un échantillon est définie comme étant égale au rapport du nombre de mole, n , par unité de volume,V ; Le nombre de mole, n, est lui-même égal à la masse de soluté , m ,divisée par sa masse moléculaire, M , soit :
C = m / M.V.
13Si, dans un volume V de solvant, on solubilise m grammes de soluté, lerreur absolue commise sur la concentration est égale à :
(C = { ((m / m) + ((V / V)} C
Vrai
FauxxLes substances colorées absorbent dans le domaine du visible (350-800 nm) alors que les espèces incolores nabsorbent pas dans ce domaine, par contre, elles absorbent plus ou moins dans le domaine UV (200-350 nm).
14
Dans le domaine de lUV, on doit utiliser des cuves (porte échantillon) en quartz alors que dans le domaine du visible on peut utiliser indifféremment des cuves en verre ou en quartz , matériaux qui nabsorbent pas les radiations dans ce domaine
Vrai
Fauxx100 mg de cendres sont solubilisées dans leau régale et, après filtration, lensemble est volumé à 25ml (Solution S0). On se propose de doser le sodium contenu dans ces cendres.
15Léchantillon étant trop concentré pour être dosé directement en absorption atomique, on procède à une première dilution au 1/20ème, ce qui conduit à une solution S1. S1 étant encore trop concentrée , on procède à une dilution de S1 au ½ ce qui conduit à une solution S2. La concentration, en sodium, dans la solution S2 étant égale à 1,3 mg/l, on peut en conclure que la concentration en sodium dans les cendres est de 1,3%.
Vrai
Fauxx
Et Bonnes Vacances
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Les questions étant identiques pour les quatre sujets mais dans des ordres différents, une correction est apportées sur le sujet A
3a - En chromatographie de partage en phase inverse, en mode gradient délution, on commence avec une forte teneur en eau de manière à éluer les composés les plus polaires puis on diminue la teneur en eau afin déluer les composés les plus lipophiles.
5a - En production, et ce dautant plus que la valeur ajoutée des produits est faible, on utilisera des techniques analytiques simples.
7a - La sélectivité étant égal au rapport des facteurs de capacité du soluté le plus retenu sur celui du soluté le moins retenu, la sélectivité est supérieure ou égale à 1 (cas de la coalescence).
8a - En gradient de température, on commence lélution à basse température et on augmente celle-ci afin de réduire la rétention des composés les moins volatils.
10a- La fait daugmenter le taux de greffage de la phase stationnaire augmente les interactions et par voie de conséquence la rétention.
12a- Il y a un facteur dix derreur : la concentration en P est égale à 7,42 mg/l soit, exprimée en P2O5 égale à 16,99 mg/l.
R/DENS/008
Version 3
Partiel Correction Module : Chimie Analytique Page PAGE 14 sur NUMPAGES 16
ENR/DENS/008
Version 4
Partiel - Correction( Spécialité Géologie et Environnement X Spécialité AgricultureX Spécialité Agroalimentaire et Santé 148 - 006 promotion 3ème année 2006 - 2007
RMO : Jean-Luc Vialle Intervenant : Jean-Luc Vialle
Intitulé du Module : Chimie Analytique Page PAGE 1 sur NUMPAGES 1
Date 12 Juin 2007 Durée : 2h00 (Avec documents x Sans document x Avec calculatrice (Sans calculatrice x Papier milliùmétré
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