Chromatographie en phase gazeuse
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Comment réaliser une chromatographie en phase gazeuse ?
- L'injecteur : Le mélange à analyser est placé dans ce module, pour être vaporisé, puis porté dans un tube de séparation appelé "colonne", par un gaz vecteur, ou gaz porteur, dit phase mobile.
- La colonne : La décomposition des molécules se passe à ce niveau, grâce à l'intervention de la phase stationnaire. Celle-ci prend la forme d'un liquide non volatil, ou d'un solide adsorbant. La séparation des composants dépend de leur affinité avec la phase stationnaire. Plus ils ont une affinité avec ce module, plus ils mettent du temps à sortir de la colonne.
- Le détecteur : À la sortie de la colonne, les éléments décomposés rencontrent le détecteur, qui permet de les identifier, un à un.
Quels sont les différents types de chromatographes en phase gazeuse ?
Le type d'injecteur
- Le chromatographe à injecteur avec division : Il s'utilise pour les échantillons concentrés. Le mélange à étudier est vaporisé et incorporé au gaz vecteur. Il est ensuite divisé en deux parties, dont une portée dans la colonne, et une autre évacuée.
- Le chromatographe à injecteur avec division (ou splitless) : Le produit étudié ne fait l'objet d'aucune division au préalable. Ce matériel permet de traiter les solutions très diluées, très sales, et très volatiles.
- Le chromatographe à injecteur dans la colonne (ou on-column) : Dans ce type de chromatographie gazeuse, le mélange est directement incorporé à la phase mobile, sans être vaporisé.
Le type de colonne
- La colonne remplie
- La colonne capillaire
Le type de détecteur
- Le DTC ou détecteur à thermoconduction : Il sert à l'étude de petites molécules d'hydrocarbures et de gaz inorganiques. Cet équipement compare la conductivité thermique de deux flux de gaz, dont l'échantillon et le gaz vecteur.
- Le FID ou détecteur à ionisation de flamme : Ce module s'utilise surtout dans les domaines pharmaceutiques, pétrochimiques et ceux du traitement de gaz naturels.
- L'ECD ou détecteur à capture d'électrons : Ce type de détecteur pour chromatographe permet d'analyser des composés halogénés. Il est davantage répandu auprès des professionnels de l'industrie pharmaceutique, du secteur de l'environnement et de l'investigation médico-légale.
- Le PID ou détecteur à photo-ionisation : L'identification des molécules se fait immédiatement à leur passage au niveau du détecteur.
- Le FPD ou détecteur à photométrie de flamme : Le chromatographe avec détecteur à photométrie de flamme est utilisé pour l'étude de divers métaux, comme le bore, l'arsenic, le chrome, et l'étain, et de composés contenant du phosphore ou du soufre.
- Le détecteur à spectromètre de masse : La spectrométrie de masse ou MS est un procédé d'analyse, permettant d'identifier et de qualifier les composés détectés, et aussi d'en déterminer les masses moléculaires.
- L'AED ou détecteur d'émission atomique : Il s'utilise principalement pour l'étude de combustibles, notamment le diesel, le pétrole et l'essence. Ce module sert parfois à la détection de composés organiques volatils contenus dans l'eau.
- Le NPD ou détecteur azote-phosphore : Aussi appelé détecteur thermoïonique spécifique ou DTS, le NPD permet d'analyser les composés organiques contenant de l'azote ou du phosphore. Il s'utilise dans les secteurs pharmaceutique, agroalimentaire et de l'environnement.
Quelles sont les différentes méthodes de chromatographie gazeuse ?
- La méthode isotherme : Le four maintient le tube de séparation à une température stable au cours de l'étude. Cette technique exige une plus longue durée d'analyse, et il est nécessaire de choisir le niveau de température approprié.
- La méthode gradient : La température du four monte progressivement tout au long de l'analyse. Ce procédé implique une durée de traitement plus courte, et ne nécessite pas la détermination d'une température précise. En parallèle, un appareil d'électrophorèse capillaire est souvent utilisé pour des analyses complémentaires à la chromatographie en phase gazeuse. Le prix d'un appareil d'électrophorèse capillaire peut varier en fonction de ses caractéristiques et de la marque.