Chromatographie
Définition
La chromatographie est une technique permettant de séparer les divers constituants chimiques d'un mélange. La chromatographie sur couche mince (C CM) en phase vapeur (ou gazeuse, chromatographie en phase gazeuse = CPG) permet de séparer les diverses substances présentes dans une espèce ou un composé : c'est, par exemple, un moyen de déterminer précisément la quantité de phosphore (et donc de phosphates) dans l'eau.
La chromatographie peut être définie comme la séparation de mélanges par répartition entre deux ou plusieurs phases non miscibles.
Exemple de chromatographie :
Une chromatographie liquide est la séparation d'un mélange en le faisant passer en solution ou en suspension à travers un milieu dans lequel les composants se déplacent à des vitesses différentes.
Explications
La chromatographie est la séparation d'un mélange en le faisant passer en solution ou en suspension ou sous forme de vapeur (comme dans la chromatographie en phase gazeuse) à travers un milieu dans lequel les composants se déplacent à des vitesses différentes.
La chromatographie liquide précise une technique utilisée en chimie analytique pour séparer les constituants entrant dans la composition d'un liquide. Ce liquide est directement analysé dans l'appareil. La chromatographie liquide à haute performance est un type dans lequel un liquide ou un échantillon solide dissous de manière appropriée est forcé à travers une colonne par un liquide à haute pression.
Importance
La chromatographie est la technique de séparation la plus largement utilisée dans les laboratoires de chimie, où elle est utilisée dans l'analyse, l'isolement et la purification, et elle est couramment utilisée dans l'industrie des procédés chimiques en tant que composant de la production à petite et grande échelle.
En termes d'échelle, à un extrême des quantités inférieures à un nanogramme sont séparées et identifiées lors de l'analyse, tandis qu'à l'autre, des centaines de kilogrammes de matière par heure sont transformés en produits raffinés.
C'est la polyvalence de la chromatographie dans ses nombreuses variantes qui est à l'origine de son statut omniprésent dans la science de la séparation, associée à la simplicité de l'approche et à un cadre raisonnablement bien développé dans lequel les différentes techniques chromatographiques fonctionnent.
Aspect physique
La chromatographie est essentiellement une méthode physique de séparation dans laquelle les composants d'un mélange sont séparés par leur répartition entre deux phases; l'une de ces phases sous forme de lit poreux, de liquide en vrac, de couche ou de film est généralement immobile (phase stationnaire), tandis que l'autre est un fluide (phase mobile) qui percole à travers ou sur la phase stationnaire.
Une séparation résulte d'événements répétés de sorption/désorption pendant le mouvement des composants de l'échantillon le long de la phase stationnaire dans la direction générale de la migration de la phase mobile.
Des séparations utiles nécessitent une différence adéquate dans la force des interactions physiques pour les composants de l'échantillon dans les deux phases, combinée à une contribution favorable des propriétés de transport du système qui contrôlent le mouvement de l'échantillon à l'intérieur et entre les phases.
Plusieurs facteurs clés sont donc responsables, ou agissent ensemble, pour produire une séparation acceptable. Les composés individuels se distinguent par leur capacité à participer à des interactions intermoléculaires communes dans les deux phases, qui peuvent généralement être caractérisées par une constante d'équilibre, et est donc une propriété prédite à partir de la thermodynamique chimique.
Les interactions sont principalement de type physique ou impliquent des liaisons chimiques faibles, par exemple dipôle-dipôle, formation de liaisons hydrogène, transfert de charge, etc., et réversibles, car des séparations utiles n'interviennent que si le composé passe un certain temps dans les deux phases.
Pendant le transport à travers ou au-dessus de la phase stationnaire, des phénomènes de transport différentiel, tels que la diffusion et l'anisotropie d'écoulement (phénomènes complexes discutés plus loin), entraînent la dispersion des molécules de soluté autour d'une valeur moyenne, de sorte qu'elles occupent une distance finie le long de la phase stationnaire dans le direction des migrations.
L'étendue de la dispersion limite la capacité du système chromatographique à se séparer et, indépendamment des contributions thermodynamiques favorables à la séparation, il existe un nombre fini de zones dispersées qui peuvent être logées dans la séparation.
Par conséquent, l'optimisation d'une séparation chromatographique dépend de l'obtention de caractéristiques cinétiques favorables si l'on veut réussir.
Technique de séparation
La chromatographie est une technique de séparation de mélanges, où le mélange à séparer est dissous dans un fluide appelé la phase mobile (l'éluant), qui le transporte à travers une structure contenant un autre matériau appelé la phase stationnaire. La phase mobile peut être un liquide (LC et électrochromatographie capillaire (CEC)), un gaz (GC) ou un fluide supercritique (chromatographe à fluide supercritique SFC).
La phase stationnaire peut être une fine couche d'un adsorbant comme le gel de silice, l'alumine ou la cellulose sur un substrat plat et inerte en chromatographie sur couche mince (TLC) ou une bande de papier de chromatographie en chromatographie sur papier. De plus, la phase stationnaire peut être comme ou sur un plan en chromatographie planaire ou le lit de la phase stationnaire peut être dans un tube en chromatographie sur colonne.
Les différents composants du mélange à séparer se déplacent à des vitesses différentes provoquant leur séparation. Le fractionnement des composants du mélange (les analytes ou éluites) se fait par différence d'affinité entre les phases stationnaire et mobile.
Plusieurs mécanismes peuvent être appliqués pour la séparation des analytes tels que l'échange d'ions (en chromatographie d'échange d'ions) et l'exclusion de taille (en chromatographie d'exclusion de taille, également connue sous le nom de chromatographie par perméation de gel ou chromatographie de filtration sur gel).
En chromatographie échangeuse d'ions, les analytes sont séparés en fonction de leurs charges respectives. En chromatographie d'exclusion stérique, les molécules sont séparées en fonction de leur taille (ou diamètre ou volume hydrodynamique).
La chromatographie peut être préparative ou analytique, mais seule la chromatographie préparative est une forme de séparation. En chromatographie, cependant, aucune transition de phase n'est impliquée et même la chromatographie préparative ne peut donc pas être considérée comme un véritable processus de fractionnement.
Synonymes, antonymes
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En rapport avec "chromatographie"
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