Étude électrochimique et spéciation du sélénium en eaux marines

Electrochemical study and speciation of selenium in seawaters

Laboratoire de Chimie Analytique, Université de Pau et des Pays de l'Adour, 64000 Pau

Résumé

Le sélénium est aujourd'hui reconnu comme un élément essentiel pour les systèmes biologiques. Une carence en sélénium est aussi dangereuse que des teneurs trop élevées, la fourchette entre les deux étant très étroite. Sa toxicité et sa biodisponibilité sont liées à sa forme physico-chimique. Dans ce travail, nous avons mis au point une méthode de spéciation du sélénium à l'état de traces dans les eaux, par voie électrochimique. La technique d'analyse retenue est la Voltamétrie de Redissolution Cathodique Différentielle Pulsée (D.P.C.S.V.). Elle permet d'accéder directement à la forme Se (TV). L'optimisation de la méthode a été réalisée et deux milieux de travail ont été retenus avec une limite de détection égale à 50 ng·l^-1.

Le Se (VI), non réductible à l'électrode de mercure, est réduit avant le dosage. Le rendement maximal a été obtenu avec HCl 6 mol·l^-1 H dans un tube scellé, chauffé à 91°C pendant 45 min. Le dosage du sélénium total est effectué après minéralisation (HNO₃ + HClO₄) et réduction.

Cette méthode a été vérifiée sur des échantillons d'eau de mer synthétique et naturelle, dopés en Se (TV), Se (VI) et en sélénométhionine. Les résultats obtenus confirment la qualité de la méthode que nous avons utilisée.

Abstract

Selenium is recognized as an essential element for biosystems. A selenium deficiency is as well hazardous as too high selenium contents. The concentration range between deficiency and toxicity is very narrow. Toxicity and bioavailability of selenium are bound to its physico-chemical form. In this work, we have developed a speciation method for trace amounts in waters based on electrochemical technique. The Differential Pulse Cathodic Stripping Voltammetry (D.P.C.S.V.) allows the direct measurement of Se (TV). The optimization of the method has been performed and two electrolytic media were chosen, with a detection limit of 50 ng·l^-1.

Se (VI), non-reducible to the mercury drop electrode was reduced before analysis. The maximal reduction efficiency has been obtained with HCl 6 mol·l^-1 in sealed tube heated up to 91°C during 45 min. The determination of the total selenium was performed after an acid digestion (HNO₃ + HClO₄) and a subsequent reduction.

This method was checked when applied to synthetic and natural samples of seawater spiked with Se (IV), Se (VI) and selenomethionine. The results have confirmed the reliability of this method.