DELEGATION GENERALE REPUBLIQUE DU SENEGAL A...
DELEGATION GENERALE
REPUBLIQUE DU SENEGAL
A LA RECHERCHE'~SCIENTIFIQUE .
PRIMATURE
ET TECHNIQUE
NOTE TECHNIWE
MINERALISATION PAR VOIE HUMIDE EN VUE DU DOSAGE.
DES ELEMENTS MAJEURS (N-P-K-Ca-Mg) DANS LES PLANTES
R, OLIVER
IngBnieur IRAT
d6tach8 à 1'ISRA.
Janvier 1978
Centre National de Recherches Agronomiques
de Bambey
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
(1. S. A. A.)
1 - INTRODUCTION
L'utilisation généralisée des statistiques par les agronomes et la
mise à la disposition des analystes de moyens rapides de dosage (colorimé-
trie automatique, absorption atomique) multiplie les demandes d'analyses
d'échantillons de plantes. Il reste toutefois à mingraliser les Qchantil-
lons de façon rapide et simple, p our disposer des solutions permettant la
dgtermination d'un maximum d'éléments sur le méme extrait.
De nombreux auteurs se sont attachés à ce probl&me et plusieurs
m6thodes ont été propos6es. Des modifications ont été apport&es & la méthode
Kjeldalh pour rendre la minkalisation plus rapide (LENGERKEN7 MULLER-
WETTERAQ-GLOWAj -EATEY -CRESSER- WILLET). La mise au point par certain;
fabricants d'appareils de min6ralisation à l'aide de blocs d'aluminium munis
d'un système de chauffage permet d'op6rer à des tempdratureg rel,ativeme%t
élev8es (4OOOC) pendant des temps trés courts (1/2 heure)(PANCZELt MOLNARp
ISAAC-
JOHNSON). Des m6thodes de minaralisation polyvalentes ont Bt6 étudi6es
par KENNETH H. NICHOLLS pour le dosage simultané de N et P dans les aaux
naturelles, aiagi que pour le zinc, le phosphore et l'azote par THRONEBERRY.
Nous nous sommes attachés à mettre au point une mdthode permettant
le dosage simultan6 des diffgrents 616ments majeurs sur le m8me minéralisat.
2 . MATERIEL ET METHODES
L'objectif cherché est la mise au point dlune technique de minb-
ralisation simple et rapide permettant le dosage simultané de plusieurs
BlBments et en particulier l'azote et le phosphore. La technique choisie ne
peut Btre que darivée de celle de KJELDAHL, Nous avons dpk6 pour celle dé-
crite par LENGERKEN et coll. dans laquelle l'eau oxygdnée permet une prddi-
gestion de la matiére organique et où le sulfate de sodium est utilis6 da
prgf6rence au sulfate de potassium pour augmenter la tempdrature d14bulli-
tion de l'acide sulfurique. La prdsence de métaux lourds (SBlBnium ) étant
incompatible avec le dosage de PO4--- par calorimétrie du phosphomolybdate
d'ammonium rdduit, ce dernier a QtB supprimé du catalyseur de mindralisation.
Enfin comme nous ne disposons pas de bloc d'aptaque en aluminium, l'attaque
a Bté faite dans des matras de Kjeldahl de 50 ml prgalablement jaug6s B 75
ml. Le mode opératoire propos6 est le suivant.
Peser 150 mg de poudre végdtale s6ch8e au moins 2 heures h l'étuve à
80OC'dans des matras. Ajouter lg de su&fate de sodium anhydre RP ainsi que
3 ml de H2 SO4 36 f\\1 RP et 3 ml de H202 à 30 valumes (addition
& la pipette
automatique), munir le matras d'un pantin et laisser reposer quelques minu-
tes puis porter le matras sur la rampe de chauffage (EOO W-220 volts - 8
matras par rampe), et laisser attaquer pendant 2 heures à 2h 1/2 environ.
Laisser refroidir environ 10 minutes puis ajuster & volume avec de l'eau
distill&e,
boucher les matras avec un bouchon en caoutchouc et homog&néiser
(solution A).
. Reprendre 5 ml du minéralisat ainsi obtenu en fiole jaugge de 25 ml,
ajouter 2,5 ml (pipette automatique) de solution de Lanthane (La203 en mi-
lieu chlorydrique) à 1,87$ de La, et ajuster h volume avec de l'eau distii-
lée (solution 8).
Les déterminations effectuées sur les minéralisats ainsi obtenus
sont resumées dans le tableau suivant; les manifolds de doeage de l'azote
et du phosphore figurent en annexe ainsi que le mode de préparation des
gammes Btalon utilisees.
;Eléments !
I
! Principe de dosage !Appareil uti-i Gamme étalonf Dilution ou 1
lise
non du dosage;
1
1
.!
1
1
I
- 1!Colorimetrie
automa-;Chaine Colo
1
!lO
Solution A
1
!
’
N
!tique au dichloro- ,
1
!Electrosynthe,milicu
2mg ,
isocyanuratc Na
se cuve 1,5cm,
1
1 de trajet
;
1
!
-4;Colorimetrie
automa-;
1
-!
optique
1
!l h 10 ppm P ISolution A
itiqus du phosphomo- f
!milieu H2SO4 !~CC
!
P
!lybdate NH4 réduit
49%
I plante
!
!Par
!
1
l'acide ascorbi-i
I
1
1
!
!
1
!
1
I
1
-i que
!
i
!Emission de flamme
I,Spectrophoto !
i Solution B
!
!
K
en milieu Lanthane
‘m&tre a b s o r p t !
I c c
4 RI
I
!
I
t
OP
B
!
1
1 tion
I K= 1 à 20ppmi plante
!
!
-!
f atomique
IAbsorption atomique
!Ca= 0,5àWwm~ Solution 9 f
1
1 P.E. 306
!
en milieu Lanthane
!
Ca
!
! c o n v e r t i b l e 1 Mg=0,5 à 5ppmilcc
0,44m'Y
plante
!
!
1 en Bmission !
1
1
!
- 1
1 de flamme
!Gamme comple~~d,Solution S i
IAbsorption atomique I
1
!Milieu H2SO4
.dcc
en milieu Lanthane
0,445;
!
Mg
!
I
o,a$ et N92 !
I
1
I
!SO4 266$
l
plante
!
Le mode opératoire propose a été testé sur des Echantillons termins
fournis par le Comité Inter Instituts (C.I.1
Publication anonyme). Dans un
premier temps divers Echantillons du C.I.I. ont éte analysés par la mésthode
proposée et les résultats ont et6 compares à ceux du C.I.I. tandis quo dans
un deuxième temps le même Qchantillon,
avec ou sans addition de quantite con-
nue
d'éléments à doser Jtait mineralise dans plusieurs séries d'analyses
pour tester la uariafiilité de la technique proposee.
3 - RESULTATS ET DISCUSSION DES RESULTATS
Le bon déroulement de la minéralisation est facile à contrbler,
la faible prise d'essai et le repos de quelques minutes avant la mise sur
les rampes de chauffage évite la formation de mousses, tandis que la puis-
sance électrique modérée pour chaque matras (100 W environ) permet une
sbullition douce et sans à coups de l'acide sulfurique. L’attaque commence
par l'ébullition de l'eau oxygenee qui est totalement évaporée 10 minutes
environ, puis le résidu noicit pendant quelques minutes avant de s’éclaircir
progressivement pour devenir parfaitement limpide et clair après 2 heures
à 2h 1/2 d'attaque. Il est utile d’agiter le matras de temps en temps pour
dgcoller les particules de matiàro organique des parois.
L'étude Compar&e des resultats obtenus par le C.I.I. et par la
méthode preconisée figure au tableau 1.
Les résultats obtenus pour l’azote et le phosphore sont très voi-
sins de ceux du C.I.1 tandis que l'on trouve certains resulpats par..:sg:eÈrs
pour le potassium et par défaut pour le calcium et le magnésium. A ce pro-
pos, il faut d’ailleurs remarquer que la présence d'une forte concentration
h 13
en sels du milieu d'analyse (1,33$ Na2SO4/mineralisation) oblige à diluer
le milieu avant les dosages par émission de flamme ou absorption atomique
pour ne pas "encrasser" le brllleur de l'appareil; il est aussi pref6rable
de rincer les capillaires d'aspiration entre deux Echantillons par le pom-
page d'eau distillee pendant quelques secondes. Cetto dilution peut btre
limitative pour certains appareils peu sensibles dans le cas d'échantillons
pauvres en certains cléments, le calcium dans les grains par exemple.
ncerne le phosphore,lo blanc de dosage est reiati-
aux teneurs des solutions à analyser correspondant
aux échantillons (U,3 à 5 ppm P). Cette pollution peut btre attribuec &
l'eau oxygénee oui contient génbraloment des ions Phosphate , elle peut
?I?tre déphosphorés avant utilisation (DABIN) mais cotte operation est longue
et délicate et se revèle étro inutile dans notro cas si l'on prend soin de
pipette]: l'eau oxygenée do fayon trizs reproductible et de faire un b!anc dc!
série avec le meme reactif que les Echantillons à analyser.
La roproductibilite des résultats obtenus dans des séries de miné-
ralisation différentes pour un mbme
échantillon
est bonne (cf tableau
II) et correspond à celle genéralemont obtenue pour les methodes finales
de dosaga utilisées (colorimetrie automatique ot absorption atomique).
Il faut remarquer que la moyenne des resultats trouvés rentre
dans les normes admises par le C.I.I. ainsi d'ailleurs que la plupart dos
resultats cxtremes.
Enfin l'addition de quantités connues d'élements a analyser pEr:-nst
de retrouver, dans les limites de la précision des analyses, la totalite dzs
ajouts affectues,
ce qui montre qu'il n'y a pas des pertes d'elements C. la
minéralisation et que les effets de matrice au niveau
du dosage pcuvent
@tre consideres comme négligeables.
'..
4 - CONC:LUSION
La presente étude montre quo la modification proposee de la mSthoùo
KJELDALH permet le dosage sur le mbme extrait des principaux Blements ma-
jeurs dans de bonnes conditions de rcproductibilité. Les principaux avan-
tages de la methodes sont :
w
mineralisation à l’aide de
materio courant et $eu cobteux (matras,
rampes de chauffage) en comparaison du matériel nécessaire à la mise en
oeuvre do la methode C.I.I. (four a moufle, creusets en platine);
- temps de minéralisation relativement bref (3 heures au maximum) permet/
la réalisation
par 10 mbma opdrateur de 150 a 200 analyses par semaine/tant
environ, ce qui, combiné B la suppression de la minéralisation,par voie
sèche, libère un opérateur et permet d'augmenter de façon non négligeable,
les possibilites d'analyse d'un laboratoire.
B I B L I O G R A P H I E
- LENGERKEN J.V., MULLER V., WETTEKEAU H.: Die Nahrung 18-5 (1974) 551-556
- GLOWA W.
: J.Of.A.0.A.C. - 57-5 1974) 122B-
1230
- BATEY T., CRESSER M.S., WILLET I.R.
: Analytica chimica acta 69 (1974)
4ci4-407
- PANCZÉL M., MDLNrR G.
: 3c Colloque Europeen et Mediter-
ranecn sur le cont?Cile des besoins
nutritionnels des plantes culti-
vées p.73-77
- ISAAC R.A., JOHNSON W.C.
: J.of AOAC, 59-l (1976) 9n-100
- C.I.I. (Anonyme)
: 3e Colloque Europeon et Meditor-
ranecn sur 10 contrble de l'ali-
mentation dos plantes cultivees
Budapest Sept. 72
- KENNETH H., NICHOLLS
: Analytica chimica acta 76 (1976)
2OB-211
- THRONEBERRY G.0
: Analytical Biochemistry GO (1974)
358-368.
- DABIN s$,
: Cahiers ORSTOM SOrie Pédologie
(1965) III no4 p.335-366.
Tableau J-: Résultats comparés de la méthode C.I.1 (1) et de la m8thodc
testde (2)
Echantillon
1
0.73
0.025
0.38
0.84
0.28
Codia
--_-11----_--_---1_-____________________----------------------
2
0.6350
0.020"
0.42+
0.73-
0.27O
1
1.36
0.080
0.51
2.605
0.131
Olivisr
-------1------------1------------1---------------------------------
2
1.300
0.0135o
0,570
2.470°
G.138O
Pecher
-----c^------_-_-_I"_______________I____----------------------
2
4.30')
0.2850
2.275O
2.081°
0.43Y
1
2.251
Golder
--------------------_I______________^___----------------------
2.310°
0.164O
1.700++
1.193-
0.274-
0
: rÉsultats rentrant dans les limites donn&?s par le C.I.I.
- ou t : résultats lég&rement inférieurs ou superieurs à ceux du C.I.I.
-- ou ++: résultats supérieurs ou inftsrieurs à ceux du C.I.I.
Tableau II : Variabilité des r8sultats
-
(6 rGpétiti.ons) et taux de recouvre-
ment de quantité minimum d'éJ.tSments ajoutgs avant mingrnlisa-
tion a un échantillon de Palmier (C.I.I.)
Eldmonts
Valeur CII R
2.63
0.169
0.88
0.80
0.290
--"-------1---1-----____111__1_1_1_1____---------------------------"-~---
é c a r t admissible
0.154
0.012
0.07
0.036
o,cl14 .^
min.
2.75
0.162
0.893
0.752
0.275
Valeurs
--------------_-----________l_________l_------------------
max.
2.81
0.170
0.988
0.835
0,302
trouvées
1------111-----“3_--_----------------------------------------
m
2.776
0.166
0.940
0.803
0.209
'x
0.01749
0.00379
Etude
0.0345
0.0272
0.00953
----^---------------_____3______________------------------
s t a t i s t i a u e
CV$
0.63
2.3
3.7
3.4
3.2
Ecart -r
à 95%
0.014
0,022
0 . 0 0 i;
Recouvrement
4 ajout8 loooy
50
500
500
2 5 (3
de quantitds
-kg
--------1-----_-----_____l________l_____-----------------
connues
P r c t r o u
960
d'éléments
vé /ckj
53.7
505
520
230
"
------------_-----_-______________c_____--------------------
s
96
107
101
104
92
.-
s addition de N sous forme ammoniacnlc
.
. . _ . .
_ . . _ .
I
, ,
, <
~ _ ,
- .
_
R ES U ME
Une modification de la mbthode KJELDALH de minéralisation dos
Echantillons végétaux (attaque de 150 mg de plante par 3 cc HzS04 RP, 3 cc
de Hz02 3 30 volumes et lg de Na2 SG4) permet lc dosage, sur le morne min&
ralisat des principaux éléments majeurs (N, P, K, Ca, Mg). La méthode
testée :Sur les échantillons témoins du C.I.I. danoe des rgsultats roproduc-
tibles 1st on accord avec ceux de cet organisme.
Annexe : REACTIFS ET MANIFOLDS UTILISES
l- de mineralisation
- Acide sulfurique RP. 36 N (RDH 30 743)
- Sulfate de Sodium anhydrc RP (Ilerck 6649)
- Eau Oxygén&a à 30 volumes: diluer 277 ml de H202 à 35% (RDH n'lS304)
& 1 litre avec de l'eau distillee.
2- de dosaqc colorimetriquo de l'azote
- damme étalon
Solution étalon do N (NH~) a I g/l do N soit B 4.7143 g/l de SO4(NH4)2
RP séché 2 heures à l'etuve à COOC.
A partir de cette solution preparor unu
gamme étalon en milieu de concentration
final en H2SO4 de 4% et comportant
les poi;nts suivants
No TBmoin
0
1
2
3
4
5
6
tvm N :solution
0
10
20
40
60
80
ICI0
$ N plante
0
0'5
1
2
3
4
5
- Réactifs de dosaqe proprement dit
- Tampon d'interferencas: EDTA(Na) 10 g/l + Tartrate Na-K-lOg/l +
Soude 2Og/l
- Colorant.1 : Soude.80 g/l + Dichlo&ieo&y&&$ate de sodium 5 g/l
- Colorant 2 : Saiicylatc dc sodium + 85 g/1 + Nitroprussiatc de
sodium 1 g/l (e conscrvcr au refrigerateur)
Réqlaqos rccomman,d&: tube do pompage échantillon : E3 - cuva 1 5 cm
de trajet optique - Fg - temps do pompage 60 s- temps de rinçage 60 8.
3- de dosaqe colorimetriquo du phosphore
Gamme Etalon : Solution more Otalon de P à 1 g/l de P soit à 4.3071 y/1
de P04 H2K séché à l'étuve a 100°C.
A partir do cette solution préparer uno
gamme étalon 3 milieu de concentration finale en HZSO~ 4% et comportant les
points suivants :
No Témoin
0
1
2
3
4
5
6
ppm P en solution
0
1
2
4
6
8
lc!
$ P Plante
0
0,05
0,l
0,2
0,3
0,4
0,5
- Biactifs de dosase proprement dits
Réactif sulfomolybdique : a) peser 25g de molybdate d'ammonium ot
les dissoudre dans environ 200 ml d'eau distilleo
b) Ajouter avec précaution 250 ml d'acide
sulfurique RP{36 N) à 300 ml d'eau distillee, laisser refroidir (optsrer en
b@cher de 1 litre)
c) verser avec prdcaution 3) dans b) puis
transvaser en fiole jaugé@ de ‘l litre et ajuster à volume avec de l’eau
distillde a p r è s r e f r o i d i s s e m e n t .
- Acide ascorbique à 10 g/l
- Acide borique
à 30 g/l
Réqlaqes recommandgs
- utiliser la version modifiée El du manifold
- cuve de 1,5 cm de trajot optique - F8 - t= 60/40 SA
- Expansion 2
4- de dosaqo par émission de flamme (K) et absorption atomiqus (Ca-Mg)
Gammo étalon
PrOparer u n e "solution de fond" contenant 8% de H2 SO4 RP et 2.67% Na 504
atiHjW& RP.
Solution standard de Lanthanc, sofution & 43.06 g de La203 + 80 ml d::
HC1 RP pour 2 litres de solution contenant 1,87% de La.
Préparer à partir d’étalon titrisol Merck à 1 g/l de K, Ca et Mg 1 litre
de solution mère complexe È! 100 mg/1 de K, SOmg/l de Ca et 25 mg/1 de Mg++
Au moment du dosage préparor uno gamme étalon diluée en fiole jaug5c dL:
50 ml contenant 5 ml de "solution de fond", 5 ml de solution standard du
Lanthanr et x ml de solution complexe do K, Ca, Mg. Les valeurs des témoins
en fonction de x sont donnges au tableau ci-dessous.
No Témoin
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Valeur de x en ml
0
0,5
1
2
3
4
6
a
10
ppm en solbtion
0
1
2
4
6
k;
12
16
20
K
---~-------------I-I------------"-----------------------------------~--
$ p l a n t e
0
0,25
0,50
l,o
1,50
2,00
3,00
4,oo
5,,00
pprn en solution
0
0,5
1
2
3
4
6
8
1 ..J
C a ---.--------------'--'"-----'-----'------------------------------~---------"-
74 plante
0
0,125 0,250 0,500 0,750 1,00
1,50
2,OO
2,502
ppm en solution
0
0,25
0,5
1
1,5
2
3
4
5
Mg ---,-----------------________1___1__1____-------------------------"----
7: p l a n t e
0
0,063 0,125 0,250 0,375 0,500 0,750 1,OO
1,2511;
Y
REPUBLIQUE DU SENEGAL
A LA RECHERCHE'~SCIENTIFIQUE .
PRIMATURE
ET TECHNIQUE
NOTE TECHNIWE
MINERALISATION PAR VOIE HUMIDE EN VUE DU DOSAGE.
DES ELEMENTS MAJEURS (N-P-K-Ca-Mg) DANS LES PLANTES
R, OLIVER
IngBnieur IRAT
d6tach8 à 1'ISRA.
Janvier 1978
Centre National de Recherches Agronomiques
de Bambey
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
(1. S. A. A.)
1 - INTRODUCTION
L'utilisation généralisée des statistiques par les agronomes et la
mise à la disposition des analystes de moyens rapides de dosage (colorimé-
trie automatique, absorption atomique) multiplie les demandes d'analyses
d'échantillons de plantes. Il reste toutefois à mingraliser les Qchantil-
lons de façon rapide et simple, p our disposer des solutions permettant la
dgtermination d'un maximum d'éléments sur le méme extrait.
De nombreux auteurs se sont attachés à ce probl&me et plusieurs
m6thodes ont été propos6es. Des modifications ont été apport&es & la méthode
Kjeldalh pour rendre la minkalisation plus rapide (LENGERKEN7 MULLER-
WETTERAQ-GLOWAj -EATEY -CRESSER- WILLET). La mise au point par certain;
fabricants d'appareils de min6ralisation à l'aide de blocs d'aluminium munis
d'un système de chauffage permet d'op6rer à des tempdratureg rel,ativeme%t
élev8es (4OOOC) pendant des temps trés courts (1/2 heure)(PANCZELt MOLNARp
ISAAC-
JOHNSON). Des m6thodes de minaralisation polyvalentes ont Bt6 étudi6es
par KENNETH H. NICHOLLS pour le dosage simultané de N et P dans les aaux
naturelles, aiagi que pour le zinc, le phosphore et l'azote par THRONEBERRY.
Nous nous sommes attachés à mettre au point une mdthode permettant
le dosage simultan6 des diffgrents 616ments majeurs sur le m8me minéralisat.
2 . MATERIEL ET METHODES
L'objectif cherché est la mise au point dlune technique de minb-
ralisation simple et rapide permettant le dosage simultané de plusieurs
BlBments et en particulier l'azote et le phosphore. La technique choisie ne
peut Btre que darivée de celle de KJELDAHL, Nous avons dpk6 pour celle dé-
crite par LENGERKEN et coll. dans laquelle l'eau oxygdnée permet une prddi-
gestion de la matiére organique et où le sulfate de sodium est utilis6 da
prgf6rence au sulfate de potassium pour augmenter la tempdrature d14bulli-
tion de l'acide sulfurique. La prdsence de métaux lourds (SBlBnium ) étant
incompatible avec le dosage de PO4--- par calorimétrie du phosphomolybdate
d'ammonium rdduit, ce dernier a QtB supprimé du catalyseur de mindralisation.
Enfin comme nous ne disposons pas de bloc d'aptaque en aluminium, l'attaque
a Bté faite dans des matras de Kjeldahl de 50 ml prgalablement jaug6s B 75
ml. Le mode opératoire propos6 est le suivant.
Peser 150 mg de poudre végdtale s6ch8e au moins 2 heures h l'étuve à
80OC'dans des matras. Ajouter lg de su&fate de sodium anhydre RP ainsi que
3 ml de H2 SO4 36 f\\1 RP et 3 ml de H202 à 30 valumes (addition
& la pipette
automatique), munir le matras d'un pantin et laisser reposer quelques minu-
tes puis porter le matras sur la rampe de chauffage (EOO W-220 volts - 8
matras par rampe), et laisser attaquer pendant 2 heures à 2h 1/2 environ.
Laisser refroidir environ 10 minutes puis ajuster & volume avec de l'eau
distill&e,
boucher les matras avec un bouchon en caoutchouc et homog&néiser
(solution A).
. Reprendre 5 ml du minéralisat ainsi obtenu en fiole jaugge de 25 ml,
ajouter 2,5 ml (pipette automatique) de solution de Lanthane (La203 en mi-
lieu chlorydrique) à 1,87$ de La, et ajuster h volume avec de l'eau distii-
lée (solution 8).
Les déterminations effectuées sur les minéralisats ainsi obtenus
sont resumées dans le tableau suivant; les manifolds de doeage de l'azote
et du phosphore figurent en annexe ainsi que le mode de préparation des
gammes Btalon utilisees.
;Eléments !
I
! Principe de dosage !Appareil uti-i Gamme étalonf Dilution ou 1
lise
non du dosage;
1
1
.!
1
1
I
- 1!Colorimetrie
automa-;Chaine Colo
1
!lO
Solution A
1
!
’
N
!tique au dichloro- ,
1
!Electrosynthe,milicu
2mg ,
isocyanuratc Na
se cuve 1,5cm,
1
1 de trajet
;
1
!
-4;Colorimetrie
automa-;
1
-!
optique
1
!l h 10 ppm P ISolution A
itiqus du phosphomo- f
!milieu H2SO4 !~CC
!
P
!lybdate NH4 réduit
49%
I plante
!
!Par
!
1
l'acide ascorbi-i
I
1
1
!
!
1
!
1
I
1
-i que
!
i
!Emission de flamme
I,Spectrophoto !
i Solution B
!
!
K
en milieu Lanthane
‘m&tre a b s o r p t !
I c c
4 RI
I
!
I
t
OP
B
!
1
1 tion
I K= 1 à 20ppmi plante
!
!
-!
f atomique
IAbsorption atomique
!Ca= 0,5àWwm~ Solution 9 f
1
1 P.E. 306
!
en milieu Lanthane
!
Ca
!
! c o n v e r t i b l e 1 Mg=0,5 à 5ppmilcc
0,44m'Y
plante
!
!
1 en Bmission !
1
1
!
- 1
1 de flamme
!Gamme comple~~d,Solution S i
IAbsorption atomique I
1
!Milieu H2SO4
.dcc
en milieu Lanthane
0,445;
!
Mg
!
I
o,a$ et N92 !
I
1
I
!SO4 266$
l
plante
!
Le mode opératoire propose a été testé sur des Echantillons termins
fournis par le Comité Inter Instituts (C.I.1
Publication anonyme). Dans un
premier temps divers Echantillons du C.I.I. ont éte analysés par la mésthode
proposée et les résultats ont et6 compares à ceux du C.I.I. tandis quo dans
un deuxième temps le même Qchantillon,
avec ou sans addition de quantite con-
nue
d'éléments à doser Jtait mineralise dans plusieurs séries d'analyses
pour tester la uariafiilité de la technique proposee.
3 - RESULTATS ET DISCUSSION DES RESULTATS
Le bon déroulement de la minéralisation est facile à contrbler,
la faible prise d'essai et le repos de quelques minutes avant la mise sur
les rampes de chauffage évite la formation de mousses, tandis que la puis-
sance électrique modérée pour chaque matras (100 W environ) permet une
sbullition douce et sans à coups de l'acide sulfurique. L’attaque commence
par l'ébullition de l'eau oxygenee qui est totalement évaporée 10 minutes
environ, puis le résidu noicit pendant quelques minutes avant de s’éclaircir
progressivement pour devenir parfaitement limpide et clair après 2 heures
à 2h 1/2 d'attaque. Il est utile d’agiter le matras de temps en temps pour
dgcoller les particules de matiàro organique des parois.
L'étude Compar&e des resultats obtenus par le C.I.I. et par la
méthode preconisée figure au tableau 1.
Les résultats obtenus pour l’azote et le phosphore sont très voi-
sins de ceux du C.I.1 tandis que l'on trouve certains resulpats par..:sg:eÈrs
pour le potassium et par défaut pour le calcium et le magnésium. A ce pro-
pos, il faut d’ailleurs remarquer que la présence d'une forte concentration
h 13
en sels du milieu d'analyse (1,33$ Na2SO4/mineralisation) oblige à diluer
le milieu avant les dosages par émission de flamme ou absorption atomique
pour ne pas "encrasser" le brllleur de l'appareil; il est aussi pref6rable
de rincer les capillaires d'aspiration entre deux Echantillons par le pom-
page d'eau distillee pendant quelques secondes. Cetto dilution peut btre
limitative pour certains appareils peu sensibles dans le cas d'échantillons
pauvres en certains cléments, le calcium dans les grains par exemple.
ncerne le phosphore,lo blanc de dosage est reiati-
aux teneurs des solutions à analyser correspondant
aux échantillons (U,3 à 5 ppm P). Cette pollution peut btre attribuec &
l'eau oxygénee oui contient génbraloment des ions Phosphate , elle peut
?I?tre déphosphorés avant utilisation (DABIN) mais cotte operation est longue
et délicate et se revèle étro inutile dans notro cas si l'on prend soin de
pipette]: l'eau oxygenée do fayon trizs reproductible et de faire un b!anc dc!
série avec le meme reactif que les Echantillons à analyser.
La roproductibilite des résultats obtenus dans des séries de miné-
ralisation différentes pour un mbme
échantillon
est bonne (cf tableau
II) et correspond à celle genéralemont obtenue pour les methodes finales
de dosaga utilisées (colorimetrie automatique ot absorption atomique).
Il faut remarquer que la moyenne des resultats trouvés rentre
dans les normes admises par le C.I.I. ainsi d'ailleurs que la plupart dos
resultats cxtremes.
Enfin l'addition de quantités connues d'élements a analyser pEr:-nst
de retrouver, dans les limites de la précision des analyses, la totalite dzs
ajouts affectues,
ce qui montre qu'il n'y a pas des pertes d'elements C. la
minéralisation et que les effets de matrice au niveau
du dosage pcuvent
@tre consideres comme négligeables.
'..
4 - CONC:LUSION
La presente étude montre quo la modification proposee de la mSthoùo
KJELDALH permet le dosage sur le mbme extrait des principaux Blements ma-
jeurs dans de bonnes conditions de rcproductibilité. Les principaux avan-
tages de la methodes sont :
w
mineralisation à l’aide de
materio courant et $eu cobteux (matras,
rampes de chauffage) en comparaison du matériel nécessaire à la mise en
oeuvre do la methode C.I.I. (four a moufle, creusets en platine);
- temps de minéralisation relativement bref (3 heures au maximum) permet/
la réalisation
par 10 mbma opdrateur de 150 a 200 analyses par semaine/tant
environ, ce qui, combiné B la suppression de la minéralisation,par voie
sèche, libère un opérateur et permet d'augmenter de façon non négligeable,
les possibilites d'analyse d'un laboratoire.
B I B L I O G R A P H I E
- LENGERKEN J.V., MULLER V., WETTEKEAU H.: Die Nahrung 18-5 (1974) 551-556
- GLOWA W.
: J.Of.A.0.A.C. - 57-5 1974) 122B-
1230
- BATEY T., CRESSER M.S., WILLET I.R.
: Analytica chimica acta 69 (1974)
4ci4-407
- PANCZÉL M., MDLNrR G.
: 3c Colloque Europeen et Mediter-
ranecn sur le cont?Cile des besoins
nutritionnels des plantes culti-
vées p.73-77
- ISAAC R.A., JOHNSON W.C.
: J.of AOAC, 59-l (1976) 9n-100
- C.I.I. (Anonyme)
: 3e Colloque Europeon et Meditor-
ranecn sur 10 contrble de l'ali-
mentation dos plantes cultivees
Budapest Sept. 72
- KENNETH H., NICHOLLS
: Analytica chimica acta 76 (1976)
2OB-211
- THRONEBERRY G.0
: Analytical Biochemistry GO (1974)
358-368.
- DABIN s$,
: Cahiers ORSTOM SOrie Pédologie
(1965) III no4 p.335-366.
Tableau J-: Résultats comparés de la méthode C.I.1 (1) et de la m8thodc
testde (2)
Echantillon
1
0.73
0.025
0.38
0.84
0.28
Codia
--_-11----_--_---1_-____________________----------------------
2
0.6350
0.020"
0.42+
0.73-
0.27O
1
1.36
0.080
0.51
2.605
0.131
Olivisr
-------1------------1------------1---------------------------------
2
1.300
0.0135o
0,570
2.470°
G.138O
Pecher
-----c^------_-_-_I"_______________I____----------------------
2
4.30')
0.2850
2.275O
2.081°
0.43Y
1
2.251
Golder
--------------------_I______________^___----------------------
2.310°
0.164O
1.700++
1.193-
0.274-
0
: rÉsultats rentrant dans les limites donn&?s par le C.I.I.
- ou t : résultats lég&rement inférieurs ou superieurs à ceux du C.I.I.
-- ou ++: résultats supérieurs ou inftsrieurs à ceux du C.I.I.
Tableau II : Variabilité des r8sultats
-
(6 rGpétiti.ons) et taux de recouvre-
ment de quantité minimum d'éJ.tSments ajoutgs avant mingrnlisa-
tion a un échantillon de Palmier (C.I.I.)
Eldmonts
Valeur CII R
2.63
0.169
0.88
0.80
0.290
--"-------1---1-----____111__1_1_1_1____---------------------------"-~---
é c a r t admissible
0.154
0.012
0.07
0.036
o,cl14 .^
min.
2.75
0.162
0.893
0.752
0.275
Valeurs
--------------_-----________l_________l_------------------
max.
2.81
0.170
0.988
0.835
0,302
trouvées
1------111-----“3_--_----------------------------------------
m
2.776
0.166
0.940
0.803
0.209
'x
0.01749
0.00379
Etude
0.0345
0.0272
0.00953
----^---------------_____3______________------------------
s t a t i s t i a u e
CV$
0.63
2.3
3.7
3.4
3.2
Ecart -r
à 95%
0.014
0,022
0 . 0 0 i;
Recouvrement
4 ajout8 loooy
50
500
500
2 5 (3
de quantitds
-kg
--------1-----_-----_____l________l_____-----------------
connues
P r c t r o u
960
d'éléments
vé /ckj
53.7
505
520
230
"
------------_-----_-______________c_____--------------------
s
96
107
101
104
92
.-
s addition de N sous forme ammoniacnlc
.
. . _ . .
_ . . _ .
I
, ,
, <
~ _ ,
- .
_
R ES U ME
Une modification de la mbthode KJELDALH de minéralisation dos
Echantillons végétaux (attaque de 150 mg de plante par 3 cc HzS04 RP, 3 cc
de Hz02 3 30 volumes et lg de Na2 SG4) permet lc dosage, sur le morne min&
ralisat des principaux éléments majeurs (N, P, K, Ca, Mg). La méthode
testée :Sur les échantillons témoins du C.I.I. danoe des rgsultats roproduc-
tibles 1st on accord avec ceux de cet organisme.
Annexe : REACTIFS ET MANIFOLDS UTILISES
l- de mineralisation
- Acide sulfurique RP. 36 N (RDH 30 743)
- Sulfate de Sodium anhydrc RP (Ilerck 6649)
- Eau Oxygén&a à 30 volumes: diluer 277 ml de H202 à 35% (RDH n'lS304)
& 1 litre avec de l'eau distillee.
2- de dosaqc colorimetriquo de l'azote
- damme étalon
Solution étalon do N (NH~) a I g/l do N soit B 4.7143 g/l de SO4(NH4)2
RP séché 2 heures à l'etuve à COOC.
A partir de cette solution preparor unu
gamme étalon en milieu de concentration
final en H2SO4 de 4% et comportant
les poi;nts suivants
No TBmoin
0
1
2
3
4
5
6
tvm N :solution
0
10
20
40
60
80
ICI0
$ N plante
0
0'5
1
2
3
4
5
- Réactifs de dosaqe proprement dit
- Tampon d'interferencas: EDTA(Na) 10 g/l + Tartrate Na-K-lOg/l +
Soude 2Og/l
- Colorant.1 : Soude.80 g/l + Dichlo&ieo&y&&$ate de sodium 5 g/l
- Colorant 2 : Saiicylatc dc sodium + 85 g/1 + Nitroprussiatc de
sodium 1 g/l (e conscrvcr au refrigerateur)
Réqlaqos rccomman,d&: tube do pompage échantillon : E3 - cuva 1 5 cm
de trajet optique - Fg - temps do pompage 60 s- temps de rinçage 60 8.
3- de dosaqe colorimetriquo du phosphore
Gamme Etalon : Solution more Otalon de P à 1 g/l de P soit à 4.3071 y/1
de P04 H2K séché à l'étuve a 100°C.
A partir do cette solution préparer uno
gamme étalon 3 milieu de concentration finale en HZSO~ 4% et comportant les
points suivants :
No Témoin
0
1
2
3
4
5
6
ppm P en solution
0
1
2
4
6
8
lc!
$ P Plante
0
0,05
0,l
0,2
0,3
0,4
0,5
- Biactifs de dosase proprement dits
Réactif sulfomolybdique : a) peser 25g de molybdate d'ammonium ot
les dissoudre dans environ 200 ml d'eau distilleo
b) Ajouter avec précaution 250 ml d'acide
sulfurique RP{36 N) à 300 ml d'eau distillee, laisser refroidir (optsrer en
b@cher de 1 litre)
c) verser avec prdcaution 3) dans b) puis
transvaser en fiole jaugé@ de ‘l litre et ajuster à volume avec de l’eau
distillde a p r è s r e f r o i d i s s e m e n t .
- Acide ascorbique à 10 g/l
- Acide borique
à 30 g/l
Réqlaqes recommandgs
- utiliser la version modifiée El du manifold
- cuve de 1,5 cm de trajot optique - F8 - t= 60/40 SA
- Expansion 2
4- de dosaqo par émission de flamme (K) et absorption atomiqus (Ca-Mg)
Gammo étalon
PrOparer u n e "solution de fond" contenant 8% de H2 SO4 RP et 2.67% Na 504
atiHjW& RP.
Solution standard de Lanthanc, sofution & 43.06 g de La203 + 80 ml d::
HC1 RP pour 2 litres de solution contenant 1,87% de La.
Préparer à partir d’étalon titrisol Merck à 1 g/l de K, Ca et Mg 1 litre
de solution mère complexe È! 100 mg/1 de K, SOmg/l de Ca et 25 mg/1 de Mg++
Au moment du dosage préparor uno gamme étalon diluée en fiole jaug5c dL:
50 ml contenant 5 ml de "solution de fond", 5 ml de solution standard du
Lanthanr et x ml de solution complexe do K, Ca, Mg. Les valeurs des témoins
en fonction de x sont donnges au tableau ci-dessous.
No Témoin
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Valeur de x en ml
0
0,5
1
2
3
4
6
a
10
ppm en solbtion
0
1
2
4
6
k;
12
16
20
K
---~-------------I-I------------"-----------------------------------~--
$ p l a n t e
0
0,25
0,50
l,o
1,50
2,00
3,00
4,oo
5,,00
pprn en solution
0
0,5
1
2
3
4
6
8
1 ..J
C a ---.--------------'--'"-----'-----'------------------------------~---------"-
74 plante
0
0,125 0,250 0,500 0,750 1,00
1,50
2,OO
2,502
ppm en solution
0
0,25
0,5
1
1,5
2
3
4
5
Mg ---,-----------------________1___1__1____-------------------------"----
7: p l a n t e
0
0,063 0,125 0,250 0,375 0,500 0,750 1,OO
1,2511;
Y