Baillères Henri.
2003. Utilisation de la spectrophotométrie dans le proche infrarouge pour la prédiction des caractéristiques chimiques, physiques, mécaniques et biologies du bois.
In : Annales des 6èmes Journées scientifiques de la forêt et du bois : présentation des résultats scientifiques des recherches soutenues par le programme concerte bois-matériau et le projet du contrat de plan Etat-Région Lorraine. GIS BCE, ARBOLOR
Résumé : Depuis quelques années les méthodes spectroscopiques ont connu des progrès considérables grâce aux développements des applications analytiques, de l'analyse statistique et de l'informatique. Elles peuvent être une alternative remarquablement efficace et rapide aux analyses traditionnelles. La spectroscopie dans le proche infrarouge (SPIR) est actuellement l'une des méthodes les plus efficaces pour l'analyse qualitative ou quantitative de produits tels que les aliments, les substances chimiques, les médicaments, les polymères, les matières textiles... Elle est probablement, par le nombre et la diversité de ses applications analytiques, la méthode physique la mieux adaptée à l'analyse et à la caractérisation des composés organiques complexes. La SPIR est une spectroscopie d'absorption dont le principe repose sur l'absorption du rayonnement proche infrarouge par la matière organique. La méthode s'intéresse au nombre de liaisons chimiques spécifiques du constituant: O-H, N-H, C-H, etc. Une liaison chimique particulière peut absorber une radiation proche IR dont la fréquence est égale à sa fréquence de vibration et ainsi passer d'un état fondamental à un état excité. De même, l'énergie des radiations dont les fréquences sont des multiples de la fréquence fondamentale peut être absorbée. On parle alors d'harmoniques. Dans la zone du proche infrarouge, les absorptions ne sont pas dues aux vibrations fondamentales des molécules, mais aux vibrations harmoniques et aux vibrations de combinaisons. L'analyse quantitative classique utilise les lois de Beer-Lambert. Le spectre d'absorption recueilli est complexe, les bandes d'absorption de toutes les liaisons chimiques se chevauchant. De plus les spectromètres proches IR sont capables d'effectuer un très grand nombre de mesures en quelques secondes. On obtient ainsi de très nombreuses valeurs numériques par échantillon. L'interprétation du spectre est donc de fait très difficile. C'est pourquoi des méthodes spécifiques d'analyse multi-variable sont appliquées afin de mettre au point des systèmes de calibration et de dosage efficaces. Cette discipline qui porte le nom de chimiométrie est un outil utilisé afin d'extraire de l'information pertinente et utile à partir de données physicochimiques mesurées ou connues brutes. Il est basé sur la construction, puis l'exploitation d'un modèle de comportement à l'aide d'outils statistiques. La chimiométrie en instrumentation consiste à modéliser les variations d'un certain nombre de variables dont l'obtention est délicate (nécessitant une analyse chimique par exemple) en fonction d'autres variables mesurables "facilement" (mesure de capteurs physiques par exemple) afin de pouvoir se passer ultérieurement de l'obtention des premières. Ainsi le succès d'une telle application spectroscopique, utilisée comme mesure indirecte, dépend essentiellement de la création d'une bibliothèque spectrale détaillée et complète. Elle contient, pour chaque échantillon, un spectre et les valeurs des caractéristiques d'authenticité (espèce, origine, lieu...) et de performances (physiques, mécaniques et biologiques). Ces dernières doivent être mesurées avec des méthodes aussi précises et fiables que possible puisqu'elles permettent de développer les liaisons entre l'empreinte spectrale et les performances. L'application de cette méthode au bois est récente et prend de l'ampleur avec son élargissement à des produits à base de bois et à de nombreuses propriétés. Sur ce matériau, lorsqu'il s'agit de caractériser une ressource ou une production, elle présente un gland nombre d'avantages. Des exemples de calibration sont présentées pour des caractéristiques chimiques (teneur en lignine, composition monomérique), physiques (densité, retraits), mécaniques (déformations de croissance, module d'élasticité) et biologiques (durabilité naturelle). (Texte intégral)
Mots-clés Agrovoc : bois, propriété mécanique, spectrométrie, rayonnement infrarouge
Classification Agris : K50 - Technologie des produits forestiers
Auteurs et affiliations
- Baillères Henri, CIRAD-FORET-BOIS (FRA)
Autres liens de la publication
Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/529894/)
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