Glossaire et Formules de Chromatographie Analytique

Flashcards de vocabulaire et définitions essentielles pour le cours de chromatographie analytique (HPLC, CPG, paramètres de rétention et efficacité).

Chimie analytique

Branche de la chimie qui cherche à identifier et déterminer la quantité des substances présentes dans un échantillon.

Chromatographie

Ensemble de méthodes de séparation des constituants d’un mélange basées sur la distribution différentielle des analytes entre deux phases non miscibles : une phase stationnaire et une phase mobile.

Analyte

Espèce chimique (ion, molécule…) qui est étudiée au cours d’une expérience de chimie analytique.

Phase

Portion homogène d’un système, ayant des propriétés physiques et chimiques uniformes (en lien avec les états solide, liquide et gaz).

Phase Stationnaire (PS)

Phase fixe (solide ou liquide immobilisé sur un support) contenue dans la colonne ou déposée sur un support (CCM), avec laquelle les analytes interagissent.

Phase Mobile (PM)

Phase fluide (liquide ou gaz) se déplaçant à travers le système chromatographique.

Éluant

Nom donné à la phase mobile lorsque celle-ci est liquide.

Gaz vecteur

Nom donné à la phase mobile lorsque celle-ci est gazeuse.

Équilibre de partage

Équilibre chromatographique intervenant lorsque l'analyte pénètre dans la phase stationnaire (phase stationnaire liquide ou liquide greffé).

Équilibre d'adsorption

Équilibre chromatographique intervenant lorsque l'analyte se fixe sur la surface de la phase stationnaire (phase stationnaire solide impénétrable).

Temps Mort ($t_M$)

Temps mis par un composé non retenu ($K \rightarrow 0$) pour traverser la colonne, correspondant au temps nécessaire pour que la phase mobile soit entièrement renouvelée.

Temps de Rétention ($t_R$)

Temps total écoulé entre l’injection de l’échantillon et l’apparition du sommet du pic chromatographique d’un analyte au niveau du détecteur : $t_R = t_M + t_S$.

Volume Mort ($V_M$)

Volume interne de la colonne occupé par la phase mobile ($V_{\text{int}} = V_S + V_M$), avant lequel aucun analyte ne peut sortir.

Constante d’équilibre ($K$)

Constante régissant la répartition de l’analyte A entre la phase stationnaire et la phase mobile : $K = \frac{c_S}{c_M}$.

Facteur de Rétention ($k_A$)

Grandeur sans unité mesurant la rétention relative de l’analyte A par la colonne : $k_A = \frac{t_R - t_M}{t_M} = \frac{K_A \cdot V_S}{V_M}$.

Facteur de Séparation / Sélectivité ($\alpha$)

Rapport des facteurs de rétention de deux analytes A et B, B étant le plus retenu ($\alpha > 1$) : $\alpha = \frac{K_B}{K_A} = \frac{k_B}{k_A} = \frac{(t_R)_B - t_M}{(t_R)_A - t_M}$.

Nombre de plateaux théoriques ($N$)

Grandeur sans sens physique direct évaluant la capacité de la colonne à maintenir les pics étroits : $N = 16 \left( \frac{t_R}{W} \right)^2 = 5{,}54 \left( \frac{t_R}{W_{1/2}} \right)^2$.

Hauteur équivalente à un plateau théorique ($HEPT$ ou $H$)

Longueur de colonne correspondant à un plateau théorique : $H = \frac{L}{N}$. Plus $H$ est petit, plus la colonne est efficace.

Résolution ($R_s$)

Évaluation quantitative de l’aptitude d’une colonne à séparer deux analytes : $R_s = \frac{2[(t_R)_B - (t_R)_A]}{W_A + W_B} = \frac{\sqrt{N}}{4} \left( \frac{\alpha - 1}{\alpha} \right) \left( \frac{k_B}{1 + k_B} \right)$. Une résolution $R_s \ge 1{,}5$ garantit une séparation complète.

Équation de van Deemter

Équation $H = A + \frac{B}{u} + C \cdot u$ décrivant l'influence de la vitesse de la phase mobile $u$ sur la hauteur d'un plateau théorique $H$.

Terme A de van Deemter

Terme lié aux chemins multiples dans l'équation de van Deemter, dépendant de la taille et de l’homogénéité des particules de la colonne.

Terme B / u de van Deemter

Terme lié à la diffusion dans l'équation de van Deemter, favorisée lorsque la phase mobile se déplace lentement.

Terme C * u de van Deemter

Terme lié à la résistance au transfert de matière dans l'équation de van Deemter, augmentant lorsque la phase mobile se déplace rapidement.

Chromatographie liquide (HPLC)

Chromatographie utilisant une phase mobile liquide où la séparation repose sur la compétition entre les interactions analytes-phase stationnaire et analytes-phase mobile.

Phase Normale

Mode en chromatographie liquide utilisant une phase stationnaire polaire (silice vierge $\text{SiO}_2$ ou greffée de groupes diol, amine, nitrile) où les analytes polaires sont les plus retenus.

Phase Inverse

Mode en chromatographie liquide utilisant une phase stationnaire apolaire/hydrophobe (silice greffée de chaînes alkyles $\text{C}_8$ à $\text{C}_{18}$) où les analytes apolaires sont les plus retenus.

Mode Isocratique

Mode opératoire en chromatographie liquide où la composition de la phase mobile reste constante pendant toute la durée de l’analyse.

Gradient d’Élution

Programmation de la composition de la phase mobile en fonction du temps en chromatographie liquide (augmentation progressive de la force d’élution).

Chromatographie gazeuse (CPG / CPV)

Chromatographie utilisant une phase mobile gazeuse, où la séparation repose exclusivement sur la température et les interactions analytes-phase stationnaire.

Gradient de température

Augmentation de la température en fonction du temps en chromatographie gazeuse, permettant d’éluer plus rapidement les composés peu volatils.