Analyses élémentaires et isotopiques

Objectifs de l’UE / Goals:
Présentation des principes de la mesure élémentaire et isotopique en Sciences de la Terre. Applications au travers d'exemples et de mises en pratique (TP).

Presenting the principles of elemental and isotopic analyses in Earth Sciences. The students will see applications through exemples and practicals and a laboratory practical using a Q-ICP-MS

Principes, techniques et méthodes d'analyses en Sciences de la Terre : (english version below)

• Principes de spectrométrie de masse: source, analyseur en masse, systèmes de détection, etc.
• Critères de performance d'un spectromètre de masse
• Biais analytiques potentiels et biais instrumentaux liés à la mesure. Comment les corriger
• Corrections et interprétation des données: critères de qualité, précision, incertitude, etc.

Applications: mesures élémentaires et isotopiques

• spectrométrie de masse à source plasma (ICP-MS) et à ionisation thermique (TIMS): mesures de concentrations et mesures isotopiques, en particulier au travers d'exemple géologiques
• isotope ratio mass-spectrometry (IRMS): isotopie de l'hydrogène, oxygène, carbone, etc.
• spectroscopie des rayons X et rayonnement synchrotron
• TPs de mesure de concentrations par ICP-MS à quadrupoles (Q-ICP-MS): préparation d'échantillons pour la mesure, utilisation d'un Q-ICP-MS, traitement des données.

Applications (Laboratory practicals / TP):
Sample preparation and analysis by Q-ICP-MS. Data regression and interpretation.

Compétences acquises :

• Bases de chimie analytique
• Fondamentaux de spectrometrie de masse et de spectroscopie appliquees aux Sciences de la Terre
• Utilisation d'appareils de mesures

MCC: rapport de TP en binome + examen écrit

TP / lab practicals 2021 (Sylvain Pichat and TA):

1. Iron concentrations in Quaternary deep-sea sediments as a proxy for dust inputs: practical outline
2. Pollutants concentrations in the Seine river waters and sludges: pratical outline
   
3. Trace elements in soils: practical outline
4. Mg concentrations in urine: practical outline
   

Additional material for lab practicals:

• Iron in the Southern Ocean and Southern Ocean sediments: Martinez-Garcia et al. (2009)
  
• Soils reference material (CRM, CRM7003)
• Marine sediment reference material MESS-4
  
• Geochemical maps of Europe (FOREGS)
• Trace metals in sediment SRM: HISS-1, MESS-3, and PACS-2
  

Cours/Lectures Sylvain Pichat:

• Isotopes Tables Mass and interferences.pdf
• Mass-spectrometry lecture 1 slides (2021) and video
  
• Mass-spectrometry lecture 2 + practical #1 to #6 slides (2021) and videos: part 1 (mass spectrometry and criteria) and part 2 (how to measure concentrations? Corrections, and info on lab practical)
  
• Spectrométrie de masse (short French version, focused on Q-ICP-MS, 2020 version)
  
• Article on ion-exchange resins
  

Cours/Lectures Christophe Lecuyer:

pdf 2020

Cours/Lecture Isabelle Daniel:

Cours 2014 (see Claroline Connect for later versions)