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NiuePansu1JacQuesGautheqrou1Jean-Yves

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L'analyse

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ésdechaque mois.

L'analyse

dusol

Echantillonnage,

instrumentation etcontrôle

Préface deMauricePinta etAdrienHerbillon

MASSONm

ParisMilanBarcelone

DANGER

LE

PHOTOCOPILLAGE

TUELELIVRE

Ce logo a pourobjetd'alerter le lecteur sur la menace que représente pour l'avenirde l'écrit,toutparticulièrementdans ledomaine universitaire,ledéveloppementmassifdu uphotocopillaqe». établissementsd'enseignement,provoque une baisse brutale des achats de livres, au point que la possibilité même pour les auteurs de créer des oeuvres nouvelles et de les faire éditercorrectement est aujourd'hui menacée. Nousrappelonsdonc que lareproductionet laventesans autorisation,ainsi que le recel, sontpassiblesdepoursuites. Les demandes d'autorisationde photocopier doivent être adressées à"éditeurou au Centre françaisd'exploitationdu droit de copie:

20,rue desGrands-Augustins,75006Paris.Tél. :0144074770.

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du copiste el non destinées àuneutilisationcollective,etd'autrepart,les courtescitationsjustifiées par le caractèrescientifiqueou d'informationdel'oeuvredanslaquelleelles sontincorporées (art. L.122-4.L.122-5etL.335-2du Code delapropriétéintellectuelle).

©Masson,Paris, 1998

ISBN:

2-225-83130-0

MASSONS.A.120,bdSaint-Germain,75280Paris Cedex06

Préface

Il estfrappantdeconstateràquelpointlaconnaissancedu sol estdevenue aujourd'huiprimordiale. S'ilfut untempsoùl'onnommait"sol»ce quin'était qu'unemincecouchedeterrejouantle rôle deréserveennutrimentsnécessai res à lacroissancedesplantescultivées,l'éclosionpuis ledéveloppementde laPédologie-c'est-à-direde laSciencedes Sols - ontsingulièrementélargi lechampscientifiqueet lesdomainesd'applicationcouvertspar cette disci pline. En effet, les sols sontreconnusaujourd'huicommedesobjetsnaturels dont lespropriétésdépendentnonseulementde la durée et del'intensitédes processusqui les ontfaçonnés,mais aussi de la nature de ceux quedéclenchent les hommes qui les utilisent. Il résulte que sicertainsde leursattributssontrelativementstables,d'autres varientrapidement,nonseulementdansl'espace,mais aussi dans le temps. Il convient,enconséquence,desuivreet decontrôlerlaqualitédes sols àl'image de ce qui est faitpourlaqualitédeseauxet del'air.

L'analysedes solstrouve

là toute sajustificationetl'objetde cetouvrageest d'entraiterd'unefaçon rigoureuse.

Onconnaîtle rôleéminent

jouéparl'Orstom(Institutfrançais derecherche scientifiquepourledéveloppementencoopération)dans ledéveloppementdes connaissancesrelativesaux sols des régionsméditerranéennesetintertropica les.Grâceà une largepalettedecartes,demonographiesetd'ouvragestraitant de leurgenèse,lesrésultatsdestravauxdespédologuesde cetInstitutont été ainsilargementdiffusés.Ce qui n'estni assezconnu,ni assez reconnu, par contre, est le fait que cesinnombrablesétudesd'inventaireet defonctionne mentn'auraientpu voir le joursil'Orstomn'avaitdisposé,enFranceet dans ses payspartenaires,d'infrastructuresau seindesquellesdesanalystescompé tents ontconsacrélemeilleurde leur temps à la mise enoeuvredesoutilset des savoir-faireindispensablesà lapratiquedel'analysedu sol.

C'estau sein de

cettecommunauté qu'agermél'idéed'écrirecetouvrageet nous devons gré aujourd'huiàplusieursde sesmembres, d'avoiravecpersévérance,eu la volontédemenercettetâche à bon terme. Au cours de leurcarrière,JacquesGautheyrouet MarcPansu,ingénieurs chimistesdeformation,ingénieursderechercheàl'Orstom,- il fautégale l'undesinitiateurs de lapublication -,ont mis leurexpérienceauservicede lachimiedu sol et de lapédologie.Responsablesdelaboratoiresderechercheet analyse, ils ne se sont pascantonnésàproduiredesrésultats.Ils ontaussilargementcontribuéà l'adaptationet àl'améliorationdesperformancesdestechniquesanalytiques, dans ledomainedesméthodesphysiquesd'analyse,avecentreautreobjectif, l'assurancequalité, l'undescritèresdel'analyseindustrielleet de larecherche scientifique.

VIAnalysedu sol

Cetouvragebénéficieégalementde laprésence,dansl'équipedesauteurs, de la mise envaleurdes sols salés et dudéveloppementdes régionsméditerra néennesettropicales.Mieuxquequiconque,ilétaità même decautionnerle rôle etl'importancedel'analysedu sol dans lessciencesde laTerre.Ajoutons encoreque les auteurs se sontconstammententourésdesconseilsde cher cheurs,ingénieurs,techniciensdel'Orstom,duCIRAD,duCNRSet de cheursde terrain quidoiventinterpréterlesrésultatsanalytiques,confèreune lespublicationsdes auteurs, dans ledomaineaussi bien de laméthodologie analytiqueque del'applicationà lasciencedu sol. L'ouvragecomprenddeuxparties.Lapremièretraite desméthodesde pré lèvementetd'échantillonnage,des tests deterrain,des testsqualitatifsprécé dantl'analyse,de lapréparationdel'échantillon.Lasecondepartieprésente

élee

lyseélémentaire(C,H,N,O,S),poursetermineravec deuxintéressantschapi tres sur larobotiqueenanalyseinstrumentaleet sur lecontrôledequalitédes résultatsd'analyse. Si l'onne peut nierl'existenced'ouvragessurl'analysedu sol, ou sur les méthodesparticulièresd'analysephysico-chimique,aucun neprésenteune portéeaussigénérale,aucun n'esttraité de façon aussiapprofondie.Les auteurs se sontattachés àprésenterleurpublicationd'unefaçon trèsdidactique quiintéressera àcoup sûr, nonseulementlechimisteconfrontéauxproblèmes d'analysede sol, mais aussi lesanalystesqui, plusgénéralement,doivent s'ini tier auxméthodesmodernesde lachimieanalytique. Sil'analysedu solintéresseenpremierlieu lechercheurpédologue,géolo tant dans biend'autresdomaines.Laconnaissancedel'environnementfait lar gementappel àl'analysedu sol, avec larecherched'élémentsoucomposés toxiquessusceptiblesdecontaminerle milieu, à la suite des rejetsindustriels vial'atmosphèreou leseffluentsliquides.L'industriedesfertilisantset leur utilisationexigentuneparfaiteconnaissancedu sol. Legéniecivil,l'implanta tion deréseauxroutiersou ferrésnécessitentun bondiscernementdesproprié tésphysiquesetchimiquesdu solsous-jacent.L'industrieminéraleexploite certainsconstituantsspécifiquesdu sol,commeles argiles, lescarbonates,les oxydes,lessilicates... et lesservicesderechercheappliquéedesindustrieschi miques,biotechnologiquesetpharmaceutiquess'intéressentaussi àcertains constituantsorganiquesdu sol. Unebibliographieimportanteet des indexalphabétiquescomplètentavan tageusementl'ouvrage.Au total, l'oeuvreestimpressionnanteet nemanquera pasd'intéressernonseulementlechimisteresponsabledel'analyse,mais aussi Nouspouvonssouhaiterle plus vifsuccèsà cenouvelouvrage.

MauricePintaet AdrienHerbillon

Sommaire

Premièrepartie:Échantillonnage.

Chapitre1.1

Prélèvementd'échantillons.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Chapitre 1.2

Premiers tests deterrain.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Chapitre 1.3

Préparation deséchantillons. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Chapitre 1.4

Matériels de broyage ettamisage.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Chapitre 1.5

Premiers testsqualitatifsaulaboratoire.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

Chapitre 1.6

Balancesanalytiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Chapitre 1.7

Séparations sur filtres et membranes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Deuxièmepartie:Instrumentationetcontrôle.. . .. . . .. . . . . .141

Chapitre2.1

Présentation des techniques analytiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

Chapitre 2.2

Spectrométriemoléculaire.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

Chapitre 2.3

Spectrométried'absorptionatomique.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

VIIIAnalysedu sol

Chapitre 2.4

Spectrométried'émission.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Chapitre 2.5

lonométrie.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

Chapitre 2.6

Techniqueschromatographiques.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

Chapitre 2.7

Chromatographieen phase gazeuse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

Chapitre 2.8

Chromatographieen phaseliquide.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

Chapitre 2.9

AnalyseélémentaireCHN-oS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311

Chapitre2.10

Automatisationetrobotiqueaulaboratoire.. . . . . . . . . . . . . . . . . . 329

Chapitre2.11

Contrôlede qualité des résultatsanalytiques.. . . . . . . . . . . . . . . . . 367

Annexes,................413

Annexe1

Classification des techniques analytiques utilisées pourl'étudedu sol.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

Annexe2

Matérielset techniques analytiques

Lexiquebilinguedes abréviations, siglesetacronymes.. . . . . . . . . 425

Annexe3

Chimiedes sols et systèmeinternationalde mesure (SI). . . . . . . . . 443

Annexe4

Tables statistiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447

Annexe5

Classification et référentiel des sols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455

Annexe6

Adresses matériels et outils analytiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461

Annexe7

Tableaupériodiquedeséléments.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483

Index... .....487

Remerciements

Cetouvragea été réaliséàl'Orstom,Institutfrançais derecherchescienti fique pour ledéveloppementencoopération.Il vise àsynthétiser50 ans d'expériencede cetorganismedansl'installation,la mise au point ou la colla boration à deslaboratoiresd'analyseen France, dans lesdépartementset terri toiresd'Outre-meret dans divers pays dumonde:Algérie, Bolivie, Brésil, Burkina-Faso,Cameroun,Congo, Côted'Ivoire,Équateur,Liban, Maroc, Niger, Mexique, Sénégal, Syrie, Togo,Tunisie. Merci àMonsieurGérardWinter,ex-directeurgénéral del'Orstom,MM. Georges Pedro et Jean-Yves Martin,ex-présidentsdescommissionsscientifi ques "Hydrologie-pédologie»et "Sciencesdel'ingénieuret de lacommu nication » ainsi qu'àMichel Rieu,AntoineCornet, GuyHainnauxetClaude

Paycheng,pour leur soutien àce projet.

NousremercionsparticulièrementMonsieurMauricePinta, auteur de nom breux livres etpublicationsen chimieanalytique,pourl'intérêt qu'ila mani festé, depuis le début à ce travail et le temps qu'ilaconsacréà larelecture àMonsieurleprofesseurAdrien Herbillon,ex-directeurdu centre depédobio logie (CPB) du CNRS à Nancy pour son soutienpermanentà ce projet et l'encadrementdescorrections. Le manuscrit a été enrichi denombreusescorrectionset remarques des spé cialistesde laphysico-chimieanalytique et del'analysedu sol. Toutd'abord, ilconvientderemercierM. FrancisSondag,directeurdulaboratoiredes for mationssuperficiellesdel'Orstomà Bondy et MmeFlorenceLe Cornee, ingé nieurspectrographisteàl'Orstom,pour lechapitre2.4 et pour lescorrections des autres chapitres. Notre gratitudes'adresseàMonsieurThibaultStercke man,directeurdulaboratoired'analysesde sol del'INRAà Arras etprésident de lacommissiondenormalisation"Qualitédessols-méthodeschimiques»à l'AFNOR,pourl'accueilchaleureuxàce travail et lapertinencede ses apports. Nousremercionslesspécialistesde larechercheanalytiqueduCPB-CNRS, xAnalysedu sol Mme T.Chone,MM. E.Jeanroy,J.M.Portal,J.Rouiller,G.Belgy,D.Merlet, pourleurscorrectionsetremarques.Desremerciementssont aussiadressésà MessieursJ.P. Legros(pédologueàl'INRA-Montpellier)poursesencourage ments etcorrectionssurl'échantillonnageet lecontrôledequalitédes analy ses, F.Laloe,statisticien-Orstom,pourlacorrectionduchapitre2.11, C. Rian dey,spectrographiste-Orstom,pour lacorrectiondeschapitres2.3 et 2.4, M. Misset,pédologue-Orstom,pour lafournituredel'annexe3. Denombreuxspécialistesapportentdesélémentsà laréalisationde cet ouvrage,parmilesquelsMmes

A.Bouleau,S.Doulbeau,M.Gautheyrou,

J.Rochette,P.Talamond,MM. G.Bellier,J.Bertaux,J.C. Brion, B. Dabin, J.Fardoux,C.Hanrion,M. Marly, G. de Noni, P.Pelloux,J.Pétard,A. Plene cassagne,E. Roose, M.Sourdat,M.Sicot,J.C.Talineau,J.F.Vizier,P. Zante (Orstom),MM. A.Aventurieret P.Fallavier(CIRAD-Montpellier),P. Bot tner(CNRS-Montpellier),Mme M.Dosso(CNEARC-Montpellier).

Qu'ilsen

soientsincèrementremerciés.Enfin, nousadressonsnosremerciementscha leureuxà Mme S.Rigolletpour lesecrétariatinformatisé,àquotesdbs_dbs41.pdfusesText_41

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