chromatographie - chimie.

chromatographie - chimie. 1 PRÉSENTATION chromatographie, technique d'analyse chimique utilisée pour séparer les constituants d'un mélange. La technique de la chromatographie est fondée sur le principe de l'adsorption sélective des différents constituants (phase mobile) sur une phase fixe, ou sur leur partage en présence de phases liquides ou gazeuses. La chromatographie fut découverte en 1906 par le botaniste russe, Mikhaïl Tsvet, mais il fallut attendre les années 1930 pour qu'elle soit largement utilisée. Tsvett avait constaté la séparation des constituants colorés de la chlorophylle brute lorsque sa solution montait le long d'un papier filtre. Les différents constituants formaient en effet des bandes de couleurs distinctes à des hauteurs différentes. 2 CHROMATOGRAPHIE EN PHASE LIQUIDE Il existe différents types de chromatographie en phase liquide : 2.1 Chromatographie par adsorption L'appareillage est constitué d'une colonne en acier inoxydable, remplie de particules solides de diamètre inférieur à 20 µm. Cet adsorbant est en général l'alumine ou le gel de silice. Quelques microlitres de la solution à analyser sont introduits en tête de colonne. Les constituants séparés en sortie de colonne sont détectés par spectroscopie UV ou par réfractométrie. Comme son nom l'indique, cette chromatographie est fondée sur l'adsorption sélective des constituants liquides sur la phase solide de la colonne. En fait, il se produit une succession d'adsorptions et de désorptions, ces dernières étant provoquées par l'ajout d'un solvant en fin de séparation. 2.2 Chromatographie de partage liquide-liquide Elle utilise la différence de solubilité des constituants vis-à-vis de deux liquides non miscibles. 2.3 Chromatographie par perméation de gel (GPC) C'est une méthode qui a subi un fort développement ces dernières années. Elle utilise la différence de pénétration des constituants sur un gel de polymère. Les molécules dont le diamètre est inférieur à une certaine valeur sont les seules à pouvoir pénétrer dans les pores du gel et sont donc retardées dans leur traversée de la colonne. Les composés sont ainsi séparés selon la taille de leurs molécules. 2.4 Chromatographie par échange d'ions Elle utilise l'échange d'ions entre la phase fixe, résine constituée d'ions, et la phase mobile préalablement ionisée. Les ions sont en général des acides, des bases ou des cations métalliques. La chromatographie par échange d'ions est employée pour des substances ionisables, en particulier en chimie minérale. 2.5 Chromatographie sur papier Le mélange à analyser est préalablement mis en solution. On dépose une petite tache de ce mélange liquide sur une feuille de papier. Le solvant migre par capillarité, entraînant avec lui les différents constituants, qui s'arrêtent plus ou moins loin de la tache initiale selon leur interaction avec la cellulose du papier. 2.6 Chromatographie sur couches minces C'est une technique semblable à la chromatographie sur papier, la phase fixe étant une fine couche d'adsorbant déposée sur une plaque de verre. 3 CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GAZEUSE (CPG) Elle est assez récente et permet de séparer des mélanges de gaz ou de composés vaporisables à haute température. Le mélange à analyser est injecté dans une colonne métallique de quelques millimètres de diamètre, enroulée sur elle-même et contenant la phase fixe. Les composés sont véhiculés sous pression par un gaz inerte, le gaz vecteur. Il s'agit de l'hélium ou de l'argon. Le temps que met un constituant gazeux pour parcourir la colonne est son temps de rétention, qui est caractéristique du composé. Les constituants sont ainsi séparés par la différence entre leurs temps de rétention respectifs. Le choix de la phase stationnaire est déterminant pour la réussite de la séparation. Cette phase est choisie selon sa porosité et ses interactions avec la phase mobile, qui dépendent en particulier de la différence de polarité entre les deux phases. La chromatographie en phase gazeuse est un moyen de séparation très efficace. Elle est utilisée dans les raffineries et dans l'industrie chimique. On peut la coupler avec la spectroscopie de masse pour séparer puis déterminer la nature et la masse des constituants d'un mélange vaporisé. La chromatographie est largement utilisée en laboratoire et dans l'industrie pour l'analyse des aliments, des stupéfiants, des produits pétroliers et des produits de fission radioactive. Voir aussi Analyse chimique. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.