Selected studies of elemental speciation in environmental and nutritional samples.

• Auteur / Autrice : Nattikarm Kaewkhomdee
• Direction : Ryszard Łobiński
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique et environnement
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Pau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chrome

Fer

Purification

Spéciation (chimie)

Pipelines

Matériaux -- Détérioration

Résumé

Le travail de thèse est constitué de deux volets. Le premier présente l’étude par un système d’extraction séquentielle à flux continu, des formes et quantités des espèces de fer dans des échantillons de produits de corrosion de pipelines de gaz naturel. L’extraction séquentielle se déroule en quatre étapes qui permettent de dissoudre les fractions de fer (I) soluble dans l’eau, (II) soluble dans l’acide, (III) réduit (Fe-(oxyhydr)oxides) et (iv) oxydable. 61-99% du fer est retrouvé dans la fraction de fer réduit, montrant que les (oxyhydro)oxides sont les constituants majeurs qui résultent essentiellement de réactions avec de l’oxygène et de l’eau. Ces données peuvent être utilisées pour comprendre les origines et les mécanismes de corrosion et pour prévenir et résoudre les problèmes dans l’industrie pétrolière. Le second volet présente des extractions séquentielles (eau, driselase, protéase) et des extractions simulant les fluides gastro-intestinaux afin de caractériser la capacité de liaison et la bioaccessibilité du chrome dans deux levures enrichies en chrome (suppléments alimentaires). Les rendements d’extraction obtenus avec l’eau, la driselase ou avec un fluide gastrique simulé, sont faibles (<10%) contrairement à la protéolyse ou la digestion par fluide gastro-intestinal simulé qui libèrent plus de la moitié du Cr présent dans l’échantillon. Le fractionnement par SEC-ICP MS a permis de distinguer deux fractions (<1 kDa et 1-5 kDa) qui contiennent la totalité du Cr extrait. Après RP HPLC-ICP MS, la fraction de faible masse moléculaire s’avère contenir du Cr(III), tandis que la fraction de haute masse moléculaire détient des complexes du Cr stables et hydrophobes.

This work consists of two parts. In the first part, the forms and quantities of iron species in corrosion products from natural gas pipelines were examined using a continuous-flow sequential extraction system. Sequential extraction consists of four steps which are dissolve water soluble iron (FeSO4), acid soluble iron (FeCO3), reducible iron (Fe-(oxyhydr)oxides) and oxidizable iron (FeS2) fractions, respectively. Selectivity of extractants for particular iron species was evaluated through determination of co-extracted anions. Iron was found predominantly in the reducible fraction, indicating that Fe-(oxyhydr)oxides are the major constituents and the corrosion products investigated mostly resulted from O2 and water. The iron fractionation data can be used to understand the origins and to prevent or solve corrosion problems in the petroleum and natural gas industries. In the second part, sequential extraction (water, Driselase and protease XIV) and extraction with simulated gastrointestinal fluids were used to characterize binding and bioaccessibility of chromium (Cr) in two Cr-enriched yeasts-based food supplements. Cr in such yeasts was found to be hardly extractable with water, Driselase or simulated gastric fluid, but proteolysis or gastrointestinal fluid digestion released more than half of the Cr present. Investigation with SEC-RP HPLC-ICP MS provided the fractionation and binding data of Cr complex. However, attempts at their identification by MALDI-TOF MS and ESI MS/MS were not successful. Information obtained can be useful for the nutrient evaluation of supplements and for distinguish products from different manufacturers.