Spéciation du chrome dans le cuir par chromatographie ionique couplée à la spectrométrie de masse moléculaire et élémentaire

Chromium speciation in leather by ion chromatography coupled with molecular and elemental mass spectrometry

• Auteur / Autrice : Mónica Gisel Arellano Sánchez
• Direction : Carlos Afonso, Mélanie Mignot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 17/10/2022
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale normande de chimie (Caen)
• Partenaire(s) de recherche : Établissement de préparation : Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (Saint-Etienne-du-Rouvray ; 1985-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie organique, bioorganique : réactivité et analyse (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Deirdre Cabooter
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Carlos Afonso, Mélanie Mignot, Sandra Mounicou, Emilie Destandau, Stéphane Marcotte
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sandra Mounicou, Emilie Destandau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fourier, Spectroscopie par transformée de

Spectrométrie de résonance cyclotronique ionique

Spectrométrie de masse à plasma induit par haute fréquence

Chromatographie par échange d'ions

Tannage

Spéciation

Chrome

Mots clés libres

Spéciation du chrome

Cuir tanné

Interconversions

Chromatographie ionique

Spectrométrie de masse à résonance cyclonique ionique et transformée de Fourier

Chromium speciation

Tanned leather

Interconversions

Ion chromatography

Inductively coupled plasma – mass spectrometry

Fourier-transform ion cyclotron resonance mass spectrometry

Résumé

L'industrie du cuir joue un rôle essentiel dans l'économie mondiale mais elle peut avoir un impact négatif sur l'environnement et la santé. En effet, la grande majorité des peaux sont traitées avec des sels de chrome trivalent (Cr(III)) et sous certaines conditions, celui-ci peut se convertir en chrome hexavalent (Cr(VI)). Alors que le Cr(III) est essentiel à la régulation du glucose, le Cr(VI) est toxique, d'où l'importance de quantifier les deux espèces séparément. Dans les systèmes aqueux, l'état d'oxydation du Cr est déterminé par le potentiel redox et le pH, ce qui pose une difficulté puisque la préparation des échantillons et les protocoles d'analyse peuvent conduire à des interconversions entre le Cr(III) et le Cr(VI), biaisant ainsi les résultats. L'objectif de cette thèse a été de mettre en place un protocole d’extraction et de quantification robuste du Cr(III) et Cr(VI) dans des cuirs, tout en évitant les interconversions.

Leather industry plays an essential role in global economy but it may have a negative impact on the environment and health. Indeed, the vast majority of hides are treated with trivalent chromium (Cr(III)) salts and, under some conditions, it can be converted into hexavalent chromium (Cr(VI)). While Cr(III) is essential for glucose regulation, Cr(VI) is toxic, hence the importance of quantifying both species separately. In aqueous systems, the oxidation state of chromium is determined by redox potential and pH, which poses a difficulty since sample preparation and analysis protocols may lead to interconversions between Cr(III) and Cr(VI), thus biasing the results. The goal of this thesis was to establish a robust protocol for extraction and quantification of Cr(III) and Cr(VI) in leather samples while avoiding interconversions.