Kromatografi (La chromatographie)

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I / GENERALITES :

1 / Définition :
La chromatographie est une méthode physique de séparation basée sur les différences d'affinité des substances à analyser à l'égard des deux phases, l'une stationnaire ou fixe, l'autre mobile. Selon la technique chromatographique mise en jeu, la séparation des composants entraînés par la phase mobile résulte soit de leur adsorption et de leur désorption successives sur la phase stationnaire, soit de leur solubilité dans chaque phase.
L'adsorption est un phénomène de surface qui consiste en la formation de liaisons entre les molécules ( ou atomes ) d'un composé et celles de la surface adsorbante. L'adsorption est un phénomène de pénétration d'un composé à l'intérieur d'un autre.

2 / Nature des phases:
Phase fixe :
La phase fixe peut être solide ou liquide :
Les solides, silice ou alumine traitées, permettent la séparation des composants des mélanges grâce à leur propriétés adsorbantes. Ils peuvent être employés comme remplissage d'une colonne ( chromatographie par gravité et chromatographie à haute pression ) ou étalée en couche mince sur une plaque de verre, d'aluminium ou sur une feuille de matière plastique (chromatographie sur couche mince ).
Un liquide imprégne un support solide ou encore une chaîne carbonnée fixée chimiquement à son support ( phase greffée ). Ainsi, en chromatographie sur papier, la phase fixe est formée par l'eau que les molécules de cellulose du papier adsorbent, alors qu'en chromatographie en phase gazeuse, elle est constituée d'un liquide peut volatil et thermiquement stable imprégnant un granulé poreux.
Phase mobile :
La phase mobile est soit un gaz ( gaz vecteur ou gaz porteur ), soit un liquide ( éluant ou plus rarement solvant).
3 / Nature des phénomènes :
Chromatographie d'adsorption : la phase stationnaire est un adsorbant et la séparation est basée sur l'adsorption séléctive des composants d'un mélange à la surface du solide

Chromatographie de partage : la phase stationnaire est un liquide adsorbé à la surface d'un support solide inerte ; la séparation repose sur les différences de solubilité des composants dans la phase liquide.

Chromatographie d'échange d'ions : la phase stationnaire est un solide, ionisé ou ionisable, dont les ions sont échangeables avec ceux de la phase mobile. La séparation est fondée sur le fait que plus la charge ionique des composants est élevée, plus la rétention à la surface du solide est importante. La phase mobile est habituellement une solution tampon dont le pH permet de contrôler la mobilité des composants du mélange analysé.

Chromatographie d'exclusion ( ou de filtration sur gel ou de perméation ): la phase stationnaire est constituée d'un solide présentant une multitude de pores dont la dimension est de l'ordre de la taille des molécules les plus petites à analyser. La séparation résulte du fait que les grosses molécules ne peuvent pénétrer dans les pores alors que les petites sont retenues plus ou moins longtemps. La méthode s'applique également à la séparation de molécules de polymères, en fonction de leurs masses moléculaires.

II / CHROMATOGRAPHIE SUR PAPIER :

1 / Principe :
La chromatographie sur papier est une méthode de séparation dont le principe repose surtout sur des phénomènes de partage. La phase mobile est le plus souvent un solvant organique et l'eau ; la phase stationnaire est constituée par l'eau elle même, adsorbée par la cellulose du papier ou liée chimiquement à elle. Comme en chromatographie sur couche mince, l'échantillon, mis en solution, est déposé en un point repère du papier et le solvant qui se déplace par capillarité fait migrer les composants de l'échantillon à des vitesses variables selon leur solubilité. Généralement, les composés les plus solubles dans l'eau ou ceux qui forment facilement des associations par liaisons hydrogène sont fortement retenus par la phase stationnaire et migrent donc lentement.
Losque l'eau est un des solvants de la phase mobile, le ou les solvants organiques doivent y être assez solubles. C'est pourquoi, des produits comme l'acide éthanoïque, le propanol, le phénol, ou la pyridine sont les solvants les plus fréquemment mélangés avec l'eau pour développer un chromatogramme.
La chromatographie sur papier est employée principalement pour l'analyse de composés très polaires, tels que les acides aminés, les sucres et les composés polyfonctionnels. Ses plus grands inconvénients par rapport à la chromatographie sur couche mince sont :
- une durée de développement beaucoup plus longue
- une séparation généralement moins bonne.
2 / Papier
On peut employer du papier filtre ordinaire, mais il est préférable de se procurer du papier conçu pour cet usage, ayant un faible taux d'impuretés et dont les caractéristiques physiques sont uniformes.
Les marques principales sont Whatman, Schleider et Schüll, Durieux, Arches. Il existe huit catégories de papier Whatman, classés selon leur épaisseur, la texture de leur surface et la vitesse avec laquelle l'eau y diffuse. Par exemple, le papier Whatman n°1 est le plus utilisé, mais si on désire une grande vitesse d'écoulement, on emploiera le n°4 ; le papier n°20 est très lent, mais il permet une meilleure séparation, donnant les taches très denses et uniformes.
 
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