La chromatographie en phase gazeuse est une technique de séparation analytique utilisée dans la séparation et l'analyse d'échantillons. La séparation se produit entre une phase mobile gazeuse et une phase stationnaire liquide. L'échantillon utilisé dans la chromatographie en phase gazeuse doit pouvoir se vaporiser sans décomposition thermique. L'échantillon concerné est mélangé à la phase mobile et injecté dans le chromatographe en phase gazeuse. Après vaporisation par chauffage, l'échantillon entre dans la colonne avec une phase stationnaire liquide. À la fin de la colonne, les détecteurs produisent un chromatogramme en identifiant les composés qui progressent dans la colonne.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que la chromatographie en phase gazeuse - Définition, principe, applications 2. Comment fonctionne la chromatographie en phase gazeuse – Processus de chromatographie en phase gazeuse

Termes clés: point d'ébullition, détecteur, chromatographie en phase gazeuse, phase mobile, phase stationnaire

Qu'est-ce que la chromatographie en phase gazeuse

La chromatographie en phase gazeuse est une technique utilisée dans la séparation d'un mélange de composés volatils en fonction de leur mobilité à travers une phase stationnaire. Il utilise une phase mobile gazeuse et une phase stationnaire liquide. La phase mobile peut être des gaz inertes tels que l'argon, l'hélium ou l'hydrogène. Une fine couche de phase stationnaire liquide recouvre la face interne de la colonne utilisée en chromatographie en phase gazeuse. La chromatographie en phase gazeuse est principalement utilisée pour l'analyse qualitative et quantitative des molécules dans un mélange.

Comment fonctionne la chromatographie en phase gazeuse

Le mélange échantillon doit pouvoir se vaporiser en chromatographie en phase gazeuse pour se déplacer avec la phase mobile gazeuse. Les molécules du mélange interagissent avec la phase stationnaire à l'intérieur de la colonne. Les molécules avec moins d'interactions avec la phase stationnaire se déplacent plus rapidement à travers elle tandis que les molécules avec une interaction plus élevée avec la phase stationnaire se déplacent plus lentement à travers elle. Généralement, la phase mobile est inerte et non polaire. Les composés ayant des points d'ébullition bas et des poids moléculaires bas interagissent davantage avec la phase mobile gazeuse. Les composés qui ont des points d'ébullition élevés et des poids moléculaires élevés interagissent davantage avec la phase stationnaire liquide. L' instrumentation de la chromatographie en phase gazeuse est illustrée à la figure 1.

Figure 1: Chromatographie en phase gazeuse

La polarité et la température de la colonne sont les autres facteurs responsables de la mobilité relative des molécules à travers la colonne. Si la polarité des composés dans le mélange est élevée, ils ont tendance à rester en phase stationnaire. Par conséquent, les composés non polaires sortent en premier de la colonne. Si la température de la colonne est élevée, la vaporisation des composés du mélange se produit plus rapidement; par conséquent, ils sortent rapidement de la colonne.

Le chromatographe en phase gazeuse utilise plusieurs types de détecteurs tels que la spectrométrie de masse, le détecteur à ionisation de flamme, le détecteur de conductivité thermique, le détecteur à capture d'électrons, etc. Le détecteur en bout de colonne identifie les molécules qui sortent de la colonne et produit un chromatogramme par rapport à le temps pris pour l'élution, le processus d'élimination d'un matériau adsorbé (adsorbat) d'un adsorbant avec un liquide.

Lorsqu'un type particulier de composant du mélange sort de la colonne, il apparaît sous la forme d'un pic dans le chromatogramme. Le temps pris pour l'élution d'un composant particulier est utilisé pour identifier le composant dans un ensemble défini de conditions.

La taille du pic est directement proportionnelle à la quantité de ce composé particulier présent dans l'échantillon. Le premier pic est dû au gaz vecteur interne, qui sort en premier de la colonne. Le solvant utilisé dans la préparation de l'échantillon est élué en second.

Conclusion

La chromatographie en phase gazeuse est une technique analytique utilisée dans la séparation d'un mélange de composés volatils. Il utilise une phase mobile gazeuse et une phase stationnaire liquide. Les composés les plus simples et les plus inertes sortent rapidement de la colonne tandis que les composés plus lourds et polaires prennent un certain temps pour l'élution.

Référence:

1. « Chromatographie en phase gazeuse ». Chimie LibreTexts, Libretexts, 21 juillet 2016, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. "Gas chromatograph-vector" de Offnfopt - Travail personnel créé en utilisant File:Gas chromatograph.png comme référence. (Domaine public) via Commons Wikimedia