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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.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1982 par Jean TRANCHANT
- Version archivée 2 de oct. 1990 par Jean TRANCHANT
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Appareillage2. Symbolique. Grandeurs de rétention
Les solutés, introduits dans le flux de gaz porteur, sont retenus par le matériau contenu dans la colonne (cf. § 4). Il s’établit un équilibre, ou pseudo-équilibre, entre la concentration des molécules du soluté dans la phase fixe et la concentration des molécules du même soluté dans la phase gazeuse, ou phase mobile, le rapport des deux s’appelant coefficient de partage K.
Si les conditions d’équilibre thermodynamique sont remplies de façon idéale, les molécules du soluté se dispersent de façon gaussienne et leur distribution à la sortie de la colonne peut être figurée par une courbe de Gauss, qui est un pic. On utilise des détecteurs (cf. § 3) dont le signal donne directement de tels pics sur l’enregistreur.
Comme les conditions d’équilibre thermodynamique ne sont que rarement idéales, les pics sont légèrement déformés soit vers l’aval (traînée), soit vers l’amont (front diffus). La figure 2 illustre ces formes de pics.
L’appareillage utilisé permet de maîtriser à la fois les conditions de température et les conditions pneumatiques, tandis que l’enregistreur déroule son papier suivant une fonction linéaire du temps. Il en résulte que le chromatogramme peut fournir beaucoup d’indications sur le comportement du soluté dans le chromatographe, pour le type de colonne considéré.
Sur la figure 3, on note que l’abscisse du chromatogramme peut être exprimée...
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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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