Chromatographie

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de Lavallaz Pierre Délétroz Raphy

Ecublens, le 24 mai 1994

CHROMATOGRAPHIE

0. Tables des matières

1. Introduction

p. 2

2. Notions générales de chromatographie

p. 2

3. Chromatographie ionique de déplacement 3.1. Partie théorique 3.2. Partie expérimentale 3.3. Discussion des résultats p. 7 p. 7 p. 5

4. Chromatographie d'adsorption 4.1. Partie théorique 4.2. Partieexpérimentale 4.3. Discussion des résultats p. 8 p. 9 p. 8

5. Chromatographie ionique sur colonne (HPLC) 5.1. Partie théorique 5.2. Partie expérimentale 5.3. Discussion des résultats p. 12 p. 13 p. 12

6. Conclusions générales

p. 13

7. Bibliographie

p. 14

2

1. Introduction
C'est totalement par hasard que, en 1906, le botaniste russe Tswett inventa la chromatographie en voulantfiltrer des pigments végétaux. Il s'aperçut que son tube de verre, rempli de carbonate de calcium, séparait différents composants de ses pigments qu'il put alors récupérer séparément; la chromatographie était née. Depuis, la chromatographie a fait de gigantesques progrès. Elle ne se limite plus à de la séparation liquide sur colonne; elle se décline de toutes les manières : HPLC, CCM, GC, avec fluidessurcritiques, sur capillaire, avec toutes les variations de phases stationnaire et mobile que cela implique. Et c'est pourquoi la chromatographie est à l'heure actuelle la meilleure technique de séparation et un des "must" en chimie analytique. Les 3 aspects de cette technique que nous nous proposons de mieux cerner sont : - la chromatographie ionique de déplacement - la chromatographied'adsorption - la chromatographie ionique sur colonne (HPLC)

2. Notions générales de chromatographie
La chromatographie est avant tout une méthode physique de séparation dans laquelle les composants à séparer sont répartis entre deux phases; l'une d'entre elles est constituée par un lit de matériau stationnaire, au travers duquel s'infiltre la deuxième phase mobile. Le processus chromatographique est lerésultat d'adsorptions et de désorptions répétées lors de la traversée de la phase mobile à travers la phase stationnaire; la séparation obtenue est due aux différences de temps de passage entre les différents composés de la solution.

La phase stationnaire
La phase stationnaire peut beaucoup varier. Elle peut être : - polaire : par exemple, gel de silice, alumine, résines échangeuses d'ions,etc... - apolaire : par exemple, hydrocarbures, etc... On la trouve généralement sous forme de "grains" (parfois de gel (ex. silice)). La taille et le tassement des ces derniers dans une colonne (granulométrie) ont une très grande importance sur le résultat final. En général, les particules ont une taille allant de cinq à une soixantaine de microns; on observe que plus les particules sont petiteset serrées dans la colonne, plus les pics du chromatogramme sont étroits et distincts, alors que les grosses particules donnent des pics avec une allure plus "gaussienne" et plus rapprochés.

La phase mobile
La phase mobile, dite éluant, peut elle aussi être polaire ou apolaire. Dans la chromatographie d'adsorption, on utilise en général une phase stationnaire polaire (gel de silice) avec unephase mobile apolaire (ex. n-hexane, THF,...). Quelquefois cependant, on fait appel à la chromatographie à polarité de phases inversée : la phase stationnaire est apolaire, et l'éluant polaire (ex. eau, alcool,...). La chromatographie par échange d'ions se fait avec une phase mobile constituée par un tampon aqueux dont le pH et la polarité peuvent être réglés pour modifier les temps d'élution.

3La chromatographie d'adsorption (on écarte les résines ioniques) repose sur une règle cruciale : il ne doit pas y avoir de réactions chimiques entre soluté, phase mobile et phase stationnaire. Les produits d'arrivée sont les produits de départ ! Par contre, le but même de la chromatographie est de jouer sur toutes les interactions possibles entre les trois éléments (on remarquera que la...
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