Spéciation géochimique ou chimique (HU)

Traduction anglaise : Geochemichal or chemical speciation

Dernière mise à jour : 3/1/2020

Ensemble des méthodes expérimentales ou théoriques permettant de déterminer la distribution d'un élément ou d'un composé entre les phases dissoutes et colloïdales (eau de surface et eau interstitielle), la phase particulaire (matières en suspension et dépôts) et les organismes vivants. La spéciation géochimique expérimentale regroupe les protocoles permettant de séparer et quantifier les différentes formes chimiques d’un élément :   

• séparation par taille (filtration, chromatographie, etc.) ;
• séparation par réactivité (électrochimie, compétition avec des réactions chimiques annexes : acido-basique, oxydoréduction, complexation, échange d’ion, échange liquide-liquide ou liquide-solide) ;
• détermination spécifique d’une forme ou espèce chimique par association de techniques analytiques (CPG-SM, HPLC-SM, ICP-MS, microscopie électronique analytique, etc.).

Les protocoles expérimentaux associent généralement plusieurs techniques :

• pour les formes dissoutes : électrochimie, complexation avec des résines chélatantes et échange d’ions (formes libres, labiles, stables, cationiques ou anioniques),
• pour les formes fixées aux particules : extractions séquentielles ou parallèles avec des réactifs spécifiques (hydrosoluble, échangeable, acido-soluble, réductible, oxydable, résiduel).

La modélisation mathématique représente une alternative en calculant les concentrations de toutes les espèces dissoutes (libres ou complexées) ou liées à des solides (précipitation, échange d’ions, sorption) à l’équilibre dans le milieu considéré.

La distribution des polluants entre la phase particulaire et la phase dissoute est déterminée par des processus physico-chimiques tels que la sorption (voir aussi Adsorption et Désorption), la précipitation, la complexation, la sédimentation, l'érosion et la diffusion. L'étude de la spéciation d'un polluant particulier dans les eaux de ruissellement urbain peut fournir des informations importantes concernant la distribution et le transport du polluant lors de son passage par l'environnement urbain mais aussi sur sa biodisponibilité et par conséquent sur sa toxicité potentielle.