Présentation
Auteur(s)
-
Jean TRANCHANT : Ancien Président du GAMS (Groupe pour l’avancement des méthodes scientifiques d’analyse)
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Lire l’articleINTRODUCTION
La chromatographie en phase gazeuse (CPG) est une méthode de séparation dont les principes généraux sont les mêmes que ceux énoncés pour la chromatographie en général, c’est-à-dire fondés sur la migration différentielle des constituants du mélange à analyser au travers d’un substrat choisi. La particularité du procédé est d’opérer en totalité sur des produits volatilisés, ce qui implique de maintenir une température minimale convenable, mais sans qu’il y ait volatilisation du substrat, et de travailler en circuit étanche aux gaz.
Prévue en 1941 par Martin et Synge, la CPG s’est surtout développée à partir de 1952, sous l’impulsion de James et Martin. Elle a pris un essor considérable, notamment entre 1960 et 1970, pour devenir l’une des méthodes de séparation les plus utilisées. Nullement concurrente de la chromatographie en phase liquide à haute performance, ni de la chromatographie sur couche mince (cf. articles spécialisés de ce traité), elle a son domaine propre. En particulier, le développement considérable des colonnes capillaires ces dernières années en fait le procédé de choix pour la recherche des ultratraces, thème de base des études de pollution. Pour ce faire, on y adjoint souvent en couplage des méthodes spectrométriques de détection et d’identification.
Aucun chromatographiste ne peut, à l’heure actuelle, suivre tous les articles concernant la CPG. La bibliographie ne peut s’effectuer qu’à l’aide d’un ordinateur au sein des deux ou trois cent mille références qui constituent le fonds général. Pour une première démarche, pour des renseignements généraux sur la technique, on peut utiliser les indications données en fin de cet article, concernant des titres de livres récents et de quelques mémoires permettant de s’orienter pour des recherches plus détaillées.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1982 par Jean TRANCHANT
- Version archivée 2 de oct. 1990 par Jean TRANCHANT
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Matériaux de la séparation chromatographique. Mise en œuvre4. Éléments théoriques indispensables au praticien
Pour réaliser de bonnes analyses chromatographiques, il convient de disposer de colonnes performantes et de les faire fonctionner dans les meilleures conditions possibles de température, de débit du gaz vecteur, etc.
Ce que l’on introduit dans les colonnes, le remplissage actif, sera examiné au paragraphe 5. On y distinguera des produits actifs solides, qui permettront de faire de la chromatographie gaz-solide (CGS), et des produits actifs liquides, appelés phases stationnaires, qui permettront de travailler en chromatographie gaz-liquide (CGL).
Dans tous les cas, on cherchera à ce que la migration des solutés dans la colonne se traduise par la moins grande diffusion possible de leurs molécules autour de la concentration locale maximale dans la zone, afin que les pics s’élargissent le moins possible.
4.1 Efficacité des colonnes
Les pics étant supposés gaussiens, on peut caractériser cet élargissement, en fonction du temps de passage dans la colonne (le temps de rétention) à l’aide de l’écart-type σ de la courbe de Gauss, et calculer le rapport :
Par analogie avec la distillation, on exprime cette valeur n, appelée efficacité, en nombre de plateaux théoriques. Il est plus commode de ramener le calcul soit à la largeur du pic à la base ω par la formule :
soit à la largeur du pic à mi-hauteur δ par la formule :
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ANNEXES
Dans ce « Pour en savoir plus » sont présentés les tableaux suivants :
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Tableau . Systèmes d’injection courants ;
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Tableau . Principaux détecteurs chromatographiques ;
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Tableau . Principales phases stationnaires pour colonnes capillaires ;
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Tableau . Remplissages de colonnes à garnissage conseillés pour les différentes familles de composés ;
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Tableau . Constructeurs de chromatographes complets et d’éléments pour chromatographes ;
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Tableau . Fournisseurs d’accessoires pour GC,
ainsi qu’une bibliographie.
HAUT DE PAGE
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Ouvrages généraux
* - La chromatographie en phase gazeuse est une technique ancienne et éprouvée, d’où un très grand nombre d’ouvrages. La liste ci-dessous ne prétend pas être exhaustive mais privilégie les ouvrages traitant de l’instrumentation plutôt que des applications. Les plus anciens appartiennent souvent à des éditions épuisées et ne sont consultables que dans des bibliothèques.
ADAMS (R.P.) - Identification of essential oil components by gas chromatography mass spectroscopy - , Allured Pub. Corporation, Carol Stream, III., 1995.
AHUJA (S.) - Chiral separations by chromatography - , American Chemical Society, Washington, D.C., 2000.
AMBROSE (D.) - Gas chromatography - , Van Nostrand Reinhold, New York, 1971.
ANNINO (R.) - VILLALOBOS (R.) - Process gas chromatography : fundamentals...
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