Techniques Chromatographiques d’Analyse

Sommaire

Introduction Classification des méthodes chromatographiques Paramètres chromatographiques Mécanismes responsables de la séparation Chromatographie sur surface Chromatographie sur colonne Dosage par chromatographie Chromatographie en phase gazeuse

INTRODUCTION

Définition :

La chromatographie est une méthode physique de séparation basée sur les différences d'affinités des substances à analyser à l'égard de deux phases, l'une stationnaire ou fixe l’autre est mobile.

Historique

1906 : première publication de travaux de chromatographie, (russe Mikhaïl Semenovivch Tswett (1872 - 1919))

Utilisation de cette technique pour séparer les pigments d'épinard.

Applications de la chromatographie

Séparations (purification) Dosage

Classification des méthodes chromatographiques

Paramètres chromatographiques

Où tm = temps de rétention d’une substance non retenue sur la colonne tr = temps rétention t’r = temps rétention réduit d’où t’r= tr – tm = largeur du pic à la base= largeur du pic à mi-hauteurh = hauteur du pic

Le facteur de capacité K’ ( rétention)

K’=Quantité de soluté dans la phase stationnaire

Quantité de soluté dans la phase mobile

K = : substance non retenue par la phase stationnaire

K≤ 1 : composé peu retenu sur la colonne

1 ≤ K ≤ 15 : domaine optimal de séparation

Le facteur de sélectivité α

Facteur de sélectivité ou de séparation : rapport des facteurs de capacité de deux solutés dont on veut réaliser la séparation.

La résolution R

La résolution est une mesure de la qualité d’une séparation.Deux caractéristiques déterminent le degré de recouvrement des pics :

a) la distance séparant les sommets de deux pics mesurée par tr2 - tr1;b) la largeur des pics à la base w.

a) les pics se recouvrent;b) la distance séparant les sommets des pics est plus grande mais les largeurs à la base sont les mêmes qu’en a);c) la distance séparant les sommets des pics est égale à celle trouvée en a) mais les largeurs à la base sont plus petites qu’en b).

Si deux pics sont très rapprochés, leurs largeurs peuvent être considérées comme égales pour le calcul de la résolution : Rs ≈ t/2

Rs = 1,5 correspond à une séparation des deux pics "sur la ligne de base",

Rs = 1,0 signifie une résolution à 90% environ, suffisante dans la plupart des cas pour permettre un calcul correct de l'aire des pics.

Rs = 2 T / (1 + 2)

Le nombre de plateaux théoriques est proportionnel à la longueur de la colonne et l'on peut donc calculer une grandeur indépendante de cette longueur ; c'est la hauteur de plateau ou hauteur équivalente à un plateau théorique (HEPT). La HEPT a pour dimension une longueur; elle est égale à : h = L/N

La colonne chromatographique est d'autant plus efficace que la hauteur de plateau est faible ou que le nombre de plateaux est élevé.

Le nombre de plateaux théoriques N

N = 16(tR/)2 ou N = 5,545 (tR/)2

Paramètre qui sert à mesurer la performance d’une colonne à distillation fractionnée. Autant il est souhaitable dans une distillation fractionnée d’avoir le plus de distillations simples possibles pour obtenir la meilleure séparation des constituants d’un mélange autant il souhaitable que le passage d’une substance de la phase mobile à la phase stationnaire et inversement se fasse sur la distance la plus courte possible. Le nombre de fois que ce phénomène se passe correspond à un plateau théorique.

Rs = ¼ (N)1/2 [(-1)/][k’/(k’+1)]

Optimisation de chaque terme :

Efficacité : nombre de plateaux théoriques de la colonne maximum

Sélectivité : coefficients de partage des substances les plus éloignés possible entre les deux phases

Capacité : influence du temps de rétention par optimisation des conditions d’élution

Efficacité Sélectivité Capacité