Mise en œuvre, étalonnage et évaluation de la spectrométrie photothermique pour l'étude de solutions de rhodamine 6G

par Marc Fischer

Thèse de doctorat en Sciences. Analyse physico-chimique. Chimie analytique

Sous la direction de Joseph Georges.

Soutenue en 1997

à Lyon 1 , dans le cadre de École Doctorale de Chimie (Lyon) .

Le jury était composé de Joseph Georges.


  • Résumé

    La spectrometrie photothermique est une methode tres sensible pour l'analyse de solutions faiblement absorbantes. Cette technique, basee sur la mesure de l'energie thermique degagee par relaxation d'especes prealablement excitees, est complementaire a la spectrometrie de fluorescence. L'objectif de ce travail est de mettre en uvre cette technique et d'evaluer ses performances par rapport aux spectrometries d'absorption et de fluorescence. Des etudes theoriques ont montre que le signal photothermique, qui depend de l'absorbance de la solution et des proprietes thermo-optiques du solvant, n'est lineaire que pour des solutions de faible concentration. Un modele theorique adapte a notre montage experimental a permis d'etalonner la methode avec une bonne precision jusqu'aux limites experimentales de la technique. La methode a ensuite ete utilisee pour etudier les proprietes de solutions de rhodamine 6g. Le rendement de fluorescence de ce colorant a d'abord ete determine a l'aide d'une reference calorimetrique nonfluorescente. A condition de tenir compte des sources d'erreurs inherentes a toute methode comparative, les resultats sont plus precis que ceux obtenus en spectrometrie de fluorescence. L'equilibre de dimerisation de la rhodamine dans l'eau a ensuite ete etudie. Comme les dimeres restituent toute l'energie absorbee sous forme de chaleur, on observe une forte augmentation du signal photothermique. Grace a cette methode, la constante de dimerisation a pu etre calculee de maniere plus precise qu'en absorption. En solution micellaire, la dimerisation est beaucoup moins importante et peut meme etre completement supprimee grace a un choix approprie du tensioactif et de sa concentration. Les resultats obtenus demontrent une meilleure sensibilite de la methode par rapport a la fluorescence pour detecter une dimerisation residuelle. L'etude de la reaction d'inhibition de fluorescence de la rhodamine 6g par les iodures montre egalement la complementarite entre les deux methodes pour le calcul des constantes d'inhibition. Par contre, lorsque le degre d'inhibition est plus eleve, un signal photothermique trop grand a ete mis en evidence. Une etude temporelle du signal a montre que l'intensite du faisceau de sonde adopte un profil qui laisse supposer qu'un phenomene thermique, contraire a l'effet de lentille, pouvait apparaitre consecutivement a la reaction d'inhibition.

  • Titre traduit

    Experimental design, calibration and evaluation of thermal lens spectrometry for the investigation of the properties of rhodamine 6g


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Informations

  • Détails : 1 vol. (155 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 152-155

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  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
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