Perle fondue - Définition

Intérêts et inconvénients de la technique

La technique permet d'avoir un échantillon très homogène ; or, l'homogénéité est un facteur important pour l'exactitude des mesures en fluorescence X. La matrice du verre est très transparente aux rayons X, ce qui diminue les effets de matrice, et facilite donc l'analyse des éléments légers (entre le sodium et le chlore, troisième ligne du tableau périodique des éléments).

Par ailleurs, les oxydes naturels sont en général cristallisés, les rayons X du tube diffractent sur l'échantillon et donnent un signal parasite. Le fait d'avoir un échantillon amorphe permet de ne pas avoir de diffraction.

Par contre, on dilue l'échantillon, ce qui rend un peu difficile la mesure des traces (éléments en très faible teneur). Par ailleurs, comme toute étape de préparation, il introduit une erreur possible (problème de dosage, pollution accidentelle...), et la fabrication d'une perle homogène est parfois difficile, voire — rarement — impossible. Lorsque la perle cristallise, présente des bulles ou des aspérités, il est nécessaire de la refondre ou de la broyer et d'en analyser la poudre (analyse sur un film polymère sous une atmosphère hélium), ce qui ajoute encore une source d'erreur. Il est alors préférable de rechercher la cause de la cristallisation.

Du fait du chauffage intense, une partie du matériau peut partir sous forme gazeuse ; on pense évidemment à l'eau (humidité résiduelle ou eau liée), mais d'autres produits sont volatils, les composés halogénés, et il peut aussi se produire une calcination du type :

CaCO₃ → CaO + CO₂

Cette perte de masse équivaut à une reconcentration de l'échantillon (l'inverse de la dilution), et s'appelle la perte au feu (ou loss on ignition, LOI). L'utilisateur doit alors prendre en compte cette perte au feu d'une part pour retrouver les concentrations dans l'échantillon original (matériau avant fabrication de la perle), mais aussi pour indiquer les « bonnes » espèces chimiques (dans l'exemple ci-dessus, CaCO₃ alors que c'est du CaO qui est mesuré). La perte au feu peut être :

• mesurée : on pèse l'échantillon avant et après calcination ;
• estimée, à partir de la composition chimique u produit avant calcination, ou bien par complément à 100 % : si le calcul ne donne pas 100 %, on estime que ce qui manque est ce qui est parti.

Ces points sont pris en compte par les logiciels modernes de traitement des résultats, souvent de manière automatique.

Si l'on doit ensuite dissoudre le verre dans un acide pour une analyse dans une torche à plasma, un certain nombre de contraintes disparaissent voire sont inversées. Par exemple, on a intérêt à avoir un verre qui cristallise, car il forme alors de petits cristaux qui se dissolvent facilement, qu'un verre amorphe.