chromatographie

Chapitre I : Informations apportées par le trace chromatographique

I-1 Grandeurs fondamentales

• Basées sur des mesures facilement réalisables sur un chromatogramme.

• Diagramme I-1 : Principaux paramètres d’un chromatogramme :

  • σ² : variance du pic

  • ω : largeur du pic à la base

  • δ : largeur du pic à mi-hauteur

• Relations entre grandes :

  • ω = 4σ

  • ω = 1.7δ

  • δ = 2.351σ

I-1-1 Grandeurs de rétention

• Représentent la rétention d’un soluté sur colonne. Ces grandeurs incluent :

  • Temps de rétention

  • Volume de rétention

  • Facteur de rétention

• Ces expressions sont corrélées au coefficient de distribution du soluté entre la phase mobile et la phase stationnaire.

I-1-1-1 Temps de rétention

• Se mesure en fonction de la distance parcourue par le soluté depuis son introduction jusqu'à sa détection maximale.

• L'éluant non retenu sort rapidement du détecteur.

• Temps mort « t0 ou tM » : Temps pour qu’un soluté non retenu arrive au détecteur.

• Relation :

  • tr' = tr - t0 (I-1)

  • tR = temps d’injection à apparition d’un pic.

• Calcul de la vitesse de déplacement :

  • v = L/tR (I-2)

  • U = L/t0 (en phase mobile) (I-3)

I-1-1-2 Volume de rétention

• Calculé à partir du temps de rétention :

  • Vr = trD (I-4)

  • D : débit de la phase mobile (ml/min).

• Volume d’un pic : Volume où le composé est dilué à la sortie de la colonne :

  • Vpic = ωD (I-5)

I-1-1-3 Facteur de rétention

• La capacité de rétention k’ est définie par le rapport des quantités de soluté dans les phases stationnaire et mobile.

• Formule :

  • k' = Qs/Qm = CsVs/CmVm = K Vs/Vm = K/β (I-13)

• β dépend des caractéristiques physiques de la colonne.

I-1-2 Coefficient de distribution

• Décrit équilibre d’un soluté entre les phases mobile et stationnaire :

  • K = Cs/Cm (I-15)

• La terminologie peut changer selon le type de chromatographie (gaz, liquide, gel, etc.).

I-1-3 Facteur de sélectivité

• Définit la position relative de deux pics adjacents :

  • α = (tr2 - tM)/(tr1 - tM) = (tr2’)/(tr1’) = K2/K1 (I-16)

I-1-4 Résolution d’une colonne

• Mesure quantitative de la capacité d’une colonne à séparer des solutés.

• Formule :

  • Rs = 2(tr2 - tr1)/(ω1 + ω2) = 1.177(tr2 - tr1)/(δ1 + δ2) (I-18)

I-1-5 Plateaux théoriques

• La chromatographie est un phénomène continue modélisable par des plateaux :

• N = L/H (I-20) où H est la hauteur équivalente à un plateau théorique.

I-1-6 Efficacité d’une colonne

• Mesure l’étalement du pic à chaque composé, exprimée par le numéro de plateaux théoriques N.

I-1-7 Optimisation de la séparation

• L’optimisation implique une résolution maximale en un temps minimal.

• Facteurs influençant : N, k’, α.

I-1-8 Perte de charge

• Différence de pression entre l'entrée et la sortie de la colonne : ΔP = Pe - Ps.

• Facteurs : nature de la phase mobile, longueur de la colonne, viscosité, etc.

I-1-9 Cinétique d’échanges

• Vitesse de l’écoulement influence les résultats chromatographiques, modifiant la largeur des pics.

Chapitre II: Chromatographie en fluide supercritique

II-1 Définition

• Hybridation entre chromatographie gazeuse et liquide.

II-2 Propriétés des fluides supercritiques

• Se forment au-delà de la température critique.

II-3 Appareillage et paramètres

• Appareils similaires aux HPLC, mais intégrant des contrôles de pression.

Chapitre III: Chromatographie d’exclusion stérique

III-1 Définition

• Séparation des molécules selon leur taille, efficaces pour les macromolécules.

III-2 Principe

• Se base sur la différence de pénétration des molécules dans la phase stationnaire.

Chapitre IV: Chromatographie ionique

IV-1 Définition

• Échange d’ions avec détection conductimétrique.

IV-2 Principe

• Les ions d’analyte sont séparés par élution avec des solutions ioniques.

Chapitre V: Électrophorèse capillaire

V-1 Définition

• Technique séparative de haute sensibilité et puissance.

V-2 Procédés

• Utilisation de capillaires en silice remplis d’électrolytes.

V-5 Techniques électrophorétiques

• Électrophorèse capillaire de zone, micellaire, sur gel, et à focalisation isoélectrique.

Références

• Comprend des œuvres pertinentes en analyse chimique.