chapitre Méthodes chromatographiques
La chromatographie
La chromatographie est une méthode séparative qui permet l’identification et le dosage des différents composés d’un mélange.
Le principe est basé sur l'entraînement ou les différences d’affinité des composés du mélange avec la phase mobile (liquide, gaz) au contact d'une phase stationnaire (papier, silice, polymère, gélatine, etc). Chaque espèce présente migre à une vitesse qui dépend de ses caractéristiques et de celles des deux phases en présence.
Cette méthode d'analyse peut-être couplée à un spectromètre de masse pour l'identification de composés inconnus. Pour l'exploiter pleinement il est important de connaitre les différentes grandeurs de rétention et d'utiliser des colonnes avec une bonne efficacité.
La chromatographie permet également d'effectuer des dosages avec une grande précision.
L'image ou le diagramme obtenu par chromatographie est appelé le chromatogramme, il traduit la variation du soluté dans l’éluant en fonction du temps.
Selon la technique chromatographique mise en jeu, la séparation des composants entraînés par la phase mobile, résulte soit de leur adsorption et de leur désorption successives sur la phase stationnaire, soit de leur solubilité différente dans chaque phase.
Les différents composants de l'échantillon ont généralement une vitesse caractéristique qui permet de les séparer, voire de les identifier. Cette vitesse de séparation est fortement dépendante de la nature de la phase mobile et de la phase stationnaire.
La maîtrise de toutes les conditions de séparation permet la reproductibilité parfaite du temps de migration d'un composé donné.
Souvent, l'échantillon est analysé par comparaison avec des substances déjà connues dans l'échantillon ou par comparaison avec les résultats de l'analyse d'une solution-étalon (solution commerciale contenant des substances connues, à des concentrations bien connues). Ces substances servent de références et permettent d'identifier ou de doser chaque espèce par comparaison des vitesses de séparation (et éventuellement d'autres renseignements donnés par la détection). Il s'agit de chromatographie analytique.
1. Types de chromatographie
Il existe différents types de chromatographie suivant la méthode de séparation utilisée :
Par type d'interaction
-
chromatographie d'adsorption
- chromatographie de partage
- chromatographie d'échange d'ions
- chromatographie d'exclusion
Par nature de la phase mobile
- chromatographie sur couche mince (CCM ou TLC en anglais) ;
- chromatographie en phase gazeuse (CPG ou GC en anglais) également appelée CPV (chromatographie en phase vapeur) ;
- chromatographie en phase liquide (CPL ou LC en anglais) ;
- chromatographie en phase liquide à haute performance (CLHP ou HPLC en anglais) ;
- chromatographie en phase supercritique (CPS ou SFC en
anglais): La chromatographie en phase supercritique (SFC) constitue une alternative élégante puisqu'elle remplace la majeur partie des solvants par du gaz pressurisé. c'est une méthode de chromatographie utilisant un fluide supercritique (fluide chauffé au-delà de sa température critique et comprimé au-dessus de sa pression critique) comme phase mobile.
- chromatographie sur colonne, regroupant chromatographie en phase liquide à haute pression notamment (HPLC) et chromatographie en phase gazeuse (CPG) : la phase stationnaire est dans un tube étroit et la phase mobile progresse par gravité ou différence de pression ;
- chromatographie planaire (qui recouvre CCM et chromatographie sur papier ) : la phase stationnaire est sur la surface d'un support plat (CCM) ou dans une feuille de cellulose poreuse (chromatographie sur papier) ; la phase mobile se déplace par capillarité ou par gravité.