Méthodes appliquées aux phytolithes

La surface spécifique (SSA)

La surface spécifique des phytolithes a été déterminée par porosimétrie à azote à partir de la théorie BET. La porosimétrie à azote permet de déterminer la quantité d’azote adsorbé à la surface des particules. La théorie BET (Brunauer, Emmett et Teller) permet quant à elle, à partir des résultats de la porosimétrie à azote, de déterminer la surface spécifique des particules analysées. Cette technique consiste à injecter un volume V1 d’azote gazeux, jusqu’à une pression P0, dans une enceinte maintenue à -196°C et contenant l’échantillon de poudre à étudier. Comme la température du milieu est proche de la température de condensation de l’azote, ce dernier va s’adsorber sous forme liquide à la surface de la poudre.

La pression d’azote dans l’enceinte va alors diminuer jusqu’à une pression d’équilibre P1. Une fois cet équilibre atteint, on injecte dans l’enceinte un volume V2 d’azote, jusqu’à obtenir de nouveau la pression P0. Lorsque l’équilibre en pression est atteint, après adsorption du gaz sur l’échantillon, on a la pression P2. On poursuit sur ce principe jusqu’à ce que la pression d’équilibre après adsorption soit égale à la pression P elle-même. La courbe représentant les rapports P1/P0, P2/P0… en fonction des volumes d’azote injectés V1, V2… permet, par son exploitation à l’aide de la théorie BET, de déterminer la surface spécifique de l’échantillon.

L’attaque sur plaque avec HF/HNO3 en salle blanche

Cette attaque est nécessaire afin de permettre l’analyse des éléments en traces contenus dans les phytolithes car d’une part la salle blanche étant stérile, toute contamination ou pollution est évitée lors des manipulations des échantillons et d’autre part l’acide fluorhydrique (HF) permet de dissoudre la structure siliceuse des phytolithes. Cette attaque a été menée à l’aide de flacons entièrement en téflon de marque Savillex que l’on appelle communément savillex. Elle consiste à suivre rigoureusement un protocole composé de plusieurs étapes bien précises à adapter au matériel attaqué : 1. Peser précisément environ 30 mg de phytolithes dans un savillex propre de 15 ml. 2. Ajouter 0,5 mL de HF Supra pur à la micro pipette. 3. Ajouter 0,6mL d’HNO3 bi-distillé. 4. Chauffer sur plaque 90°C savillex fermé 2 heures minimum 5. Laisser refroidir avant ouverture. 6. Ajouter 0,6mL d’HNO3 bi-distillé. 7. Evaporer totalement jusqu’à obtention d’un résidu sec en laissant une nuit sur plaque 35°C à 40°C max. savillex ouvert et terminer l’évaporation à température plus élevée 50°C. 8. Reprendre par HNO3 en quantité correspondant à la dilution finale voulue (1/500 environ).

Refermer le savillex et chauffer modérément. Lorsque l’attaque est terminée, la préparation des échantillons pour l’analyse ICP-MS des éléments en traces peut être effectuée, toujours en salle blanche. Une nouvelle dilution peut être nécessaire pour cette analyse, elle se fait alors avec de l’eau ultra pure Milli-Q. Les piluliers utilisés pour préparer les solutions à analyser ont été préalablement lavés à l’HCl 1N. Un standard interne, In + Re, a aussi été ajouté dans chaque pilulier (1% max. de la solution). Les concentrations de ce standard interne sont connues ([In] = 0.8029 ppm et [Re] = 0.8005 ppm).