METHODES CHROMATOGRAPHIQUES ET DE LEUR EVOLUTION

 CLASSIFICATION DES METHODES CHROMATOGRAPHIQUES

Les méthodes chromatographiques sont regroupées en différentes classes qui, en plus du terme commun de chromatographie, portent une application propre selon que l’on veut rappeler : • l’objectif visé ; • la nature physique des phases ; • le principe du phénomène mis en œuvre ; • le procédé opératoire ou de la technologie mise en œuvre. III.1. – Classification selon l’objectif visé Selon l’objectif visé, la chromatographie peut être scindée en deux : III.1.1. – Chromatographie analytique Elle est utilisée pour identifier ou doser les composés chimiques d’un mélange et d’apprécier leur concentration. Elle vise à séparer que de petites quantités de mélanges ainsi que la séparation totales des ions .

Chromatographie préparatoire

Elle est utilisée pour purifier un produit pour d’autres utilisations et aussi pour séparer des quantités importantes de substances sans entrainer une dilution trop grande des éluats. C’est une méthode très utilisée pour séparer les différents cations d’un mélange et les obtenir purs à de fortes concentrations 

Classification selon la nature physique des phases

◘ La phase mobile est toujours un fluide (liquide, gaz) ; on distingue : ● chromatographie en phase liquide (CPL) ; ● chromatographie en phase gazeuse (CPG); ● chromatographie en phase supercritique(CPS). ◘ La phase stationnaire est un solide finement pulvérisé, ou un liquide immobilisé sur une phase fixe (support poreux qui ne participe pas à la chromatographie). En faisant des combinaisons entre phases stationnaires et phases mobiles, on distingue : ● la chromatographie gaz/solide (CGS) : avec comme phase stationnaire un solide ; ● la chromatographie gaz/liquide (CGL) : avec comme phase stationnaire un liquide immobilisé sur un solide ; ● la chromatographie liquide/solide(CLS) : avec une phase stationnaire qui est un solide ; ● la chromatographie liquide/liquide(CLL) : avec comme phase stationnaire un liquide immobilise sur un solide ; ● la chromatographie liquide-gel (CLG) : avec comme phase stationnaire un liquide dans un solide polymérique. Le type d’équilibre est un partage/tamisage.

Classification selon le principe du phénomène

Cette classification est étroitement liée à la nature de la phase stationnaire et pour cela, on considère [49] : ● la chromatographie d’adsorption est basée sur le processus répété d’adsorption avec une phase stationnaire douée de propriétés adsorbantes ; ● la chromatographie de partage est basée sur la répartition des molécules à séparer entre la phase stationnaire et la phase mobile ; la phase stationnaire étant un liquide non miscible à la phase mobile ; ● la chromatographie d’échange d’ions : phase stationnaire, espace formée de macromolécules (résines) portant des groupements fonctionnels acides ou basiques. Ces groupements permettent l’échange de certains de leurs ions avec des ions de même signe du mélange à chromatographier ; ● la chromatographie d’exclusion-diffusion : séparation des molécules en fonction de leur taille. La phase stationnaire est constituée par un gel qui se comporte comme un véritable tamis vis-à-vis des molécules ayant des poids et des structures différents ; ● la chromatographie d’affinité : association entre une molécule polyfonction-nelle et une phase stationnaire comportant des sites stériques définis et de capacité d’échange multiple.

Classification selon le procédé ou la technologie utilisée

Cette classification par rapport au procédé se fera en tenant compte : ◘ de l’immobilisation de la phase stationnaire : c’est ainsi qu’on distingue : ● la chromatographie sur colonne : elle se fait avec une phase stationnaire contenue dans une colonne cylindrique en verre ou en métal comme souvent en CPG ; 9 ● la chromatographie sur papier : la surface plane est constituée de cellulose considérée comme un support qui maintient par imbibition la phase stationnaire liquide ; ● la chromatographie sur couche mince (CCM) : la phase stationnaire est dans ce cas retenue sur une surface plane qui peut-être en verre, en matière plastique ou en feuille d’aluminium recouverte d’une mince couche de gel de silice, cellulose, alumine ou même de grains de résines échangeuses d’ions. ◘ des modalités de migration de la phase mobile, ainsi on a : ● la chromatographie par développement : l’élution des différentes substances est menée de telle sorte que celles-ci restent toujours sur la phase stationnaire ou elles sont ensuite localisées. En suivant la direction de la migration, on parlera de chromatographie ascendante, descendante, circulaire. ● la chromatographie d’élution : ici, l’élution est poursuivie jusqu’à ce que chaque substance soit entrainée hors de la phase stationnaire, l’identification se réalise alors sur l’éluat. 

GRANDEURS CHROMATOGRAPHIQUES 

Chromatogramme

Le chromatogramme est une représentation graphique de l’intensité du signal du détecteur en fonction du temps ou du volume de rétention. C’est aussi une courbe qui traduit la variation au cours du temps d’un paramètre relié à la concentration instantanée du soluté en sortie de colonne. Le temps est porté en abscisse et l’intensité du signal de détection en ordonnée. La ligne de base correspond au tracé obtenu en l’absence de composé élué [65]. La séparation est complète quand le chromatogramme présente autant de pics chromatographiques revenant à la ligne de base qu’il y’a de composés dans le mélange à analyser [50]. 10 Le chromatogramme est utilisé à la fois en analyse qualitative et quantitative et les positions des pics sur l’axe des abscisses permettent d’identifier les constituants de l’échantillon tandis que les aires sous les pics sont proportionnelles à leur quantité [74]. La figure 2 illustre le tracé chromatographique. Figure 2 : Illustration d’un chromatogramme. La courbe est formée d’autant de pics distincts qu’il y a de composés à séparer et à détecter en sortie de la colonne. La séparation est totale quand le chromatogramme présente autant de pics revenant à la ligne de base qu’il y a de composés dans le mélange à analyser. Les pics chromatographiques idéaux sont des représentations des profils de concentration du soluté qui devraient être théoriquement Gaussiens. Par contre, les pics réels sont quelquefois loin de présenter des aspects gaussiens. Il y a plusieurs raisons à cela : ● le coefficient de distribution K est rarement constant. Il se produit une irrégularité de concentration dans la zone de dépôt de la substance en tête de colonne ; ● la vitesse d’écoulement de la phase mobile n’est pas constante sur la section. La vitesse est nulle au niveau de la paroi et maximale au centre de la colonne.