Travaux Pratiques de Chimie analytique

Travaux Pratiques de Chimie analytique

En chimie analytique, l’acronyme HPLC désigne la chromatographie en phase liquide à haute performance (high performance liquid chromatography). C’est une technique de séparation analytique et préparative d’un composé ou un mélange de composés. L’acronyme français est CLHP, mais il est peu utilisé par habitude. Pour certains, HP signifie « haute pression ». Cette forme de chromatographie est fréquemment utilisée en biochimie, ainsi qu’en chimie analytique. Principe : L’échantillon à analyser est poussé dans une colonne remplie d’une phase stationnaire de faible granulométrie, par un liquide à haute pression (appelée phase mobile), ce qui diminue le temps nécessaire pour séparer les composants présents dans la phase stationnaire ; ces composants ont ainsi moins de temps pour diffuser dans la colonne ce qui produit des pics plus étroits et donc une meilleure sélectivité (les pics sont bien séparés, on peut donc bien les différencier) et une meilleure sensibilité (des pics étroits et hauts sont plus faciles à isoler du bruit de fond que des pics larges et bas). Les solvants utilisés sont des combinaisons miscibles d’eau et de divers liquides organiques (alcools, acétonitrile, dichlorométhane, …). Souvent, la composition de la phase mobile est modifiée au cours de l’analyse, c’est le mode dit « gradient » ou « élution graduée » (en opposition au mode « isocratique », pour lequel la composition de la phase mobile reste la même tout au long de l’analyse).

Par exemple, en utilisant un mélange eau/acétonitrile comme phase mobile, les composants les plus hydrophobes sont élués avec une concentration élevée en acétonitrile alors que les composants plus hydrophiles sont élués préférentiellement avec une concentration faible en acétonitrile. Selon la nature de la phase stationnaire, on commencera par une concentration élevée en acétonitrile ou en eau.La phase normale la plus utilisée est à base de gel de silice : à sa surface se trouvent des groupes silanols (-OH) et des groupes siloxanes (-O-). Ces groupes permettent à la silice de retenir les composés à analyser par des liaisons hydrogènes. Cette phase sert ainsi principalement à séparer des composés polaires. – Phase inverse : la base d’une phase inverse est une phase normale sur laquelle des chaînes alkyles (ou autres selon la polarité recherchée) ont été greffées au niveau des groupes silanols. En général, la phase stationnaire est majoritairement composée de petites particules de silice sur lesquels on a greffé des fonctions chimiques, le plus souvent de chaînes alkyles à 8 ou 18 atomes de carbones. Cette phase est dite « inverse » car de polaire et hydrophile (sans les « greffes »), la phase devient apolaire et hydrophobe. La colonne : Une colonne est un tube construit dans un matériau le plus inerte possible aux produits chimiques, souvent en inox ou en verre. Sa section est constante, de diamètre compris entre 4 et 20 mm pour des longueurs généralement de 15 à 30 cm. Au delà, les importantes pertes de charges exigeraient des pressions de liquide beaucoup trop élevées.

c’est un injecteur à boucle d’échantillonnage. Il existe des boucles de différents volumes. Le choix du volume de la boucle se fait en fonction de la taille de la colonne et de la concentration supposée des produits à analyser. Le système de la boucle d’injection permet d’avoir un volume injecté constant, ce qui est important pour l’analyse quantitative. Détecteurs : Il en existe de plusieurs types : à absorption UV ou visible, à indice de réfraction, UV à barrette de diodes (DAD), à fluorescence, de type spectromètre de masse (MS), évaporatif à diffusion de la lumière (DEDL) … I.2.CPG La chromatographie en phase gazeuse (CPG) est, comme toutes les techniques de chromatographie, une technique qui permet de séparer des molécules d’un mélange éventuellement très complexe de nature et de volatilité très diverses. Elle s’applique principalement aux composés gazeux ou susceptibles d’être vaporisés par chauffage sans décomposition. Elle est de plus en plus utilisée dans les principaux domaines de la chimie. Le principe de la séparation par C.P.G. consiste à partager l’échantillon à analyser entre deux phases. L’une de ces phases est un liquide stationnaire uniformément réparti sous forme d’une pellicule mince sur un solide inerte de grande surface spécifique, tandis que l’autre phase est un gaz mobile qui s’écoule à travers l’ensemble stationnaire. Le mélange à analyser est vaporisé à l’entrée d’une colonne, qui renferme une substance active solide ou liquide appelée phase stationnaire, puis il est transporté à travers celle-ci à l’aide d’un gaz porteur. Les différentes molécules du mélange vont se séparer et sortir de la colonne les uns après les autres après un certain laps de temps qui est fonction de l’affinité de la phase stationnaire avec ces molécules.

 

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