Chromatographie en phase liquide
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La chromatographie en phase liquide (CPL) ou Liquid chromatography (LC) est une technique d'analyse quantitative, qualitative et séparative principalement utilisée dans le domaine de la chimie analytique comme outil scientifique majeur mais aussi dans des domaines variés tels que la chimie organique et la biochimie. Elle recouvre la chromatographie en couches minces (CCM), la chromatographie sur papier, la chromatographie en phase liquide en colonne ouverte ou à basse pression, et la chromatographie en phase liquide à haute pression (HPLC).
Ce type de chromatographie repose sur la séparation de composés dans un liquide (phase mobile) qui progresse dans un tube (colonne) contenant un matériau appelé phase stationnaire, ou sur une surface contenant cette phase stationnaire. La séparation s'opère suivant les interactions chimiques ou physiques des analytes avec la phase mobile ainsi qu'avec la phase stationnaire.
Sommaire |
[modifier] Classification selon les interactions avec la phase stationnaire
- chromatographie d'adsorption
- chromatographie de partage (phase normale ou phase inverse)
- chromatographie d'échange d'ions
- chromatographie de paires d'ions
- chromatographie d'échange de ligands
- chromatographie d'exclusion stérique (CES ou SEC en anglais, on parle aussi de perméation de gel GPC)
[modifier] Matériel
Dans le cas de la CLHP, une (élution isocratique) ou plusieurs (élution par gradient) pompes sont utilisées pour la circulation de la phase dite "mobile", c'est-à-dire le liquide circulant dans le système chromatographique. Des tubes en acier inoxydable, en Teflon, en PEEK ou en silice fondue permettent de relier la ou les pompes à l'injecteur chromatographique.
La phase mobile est souvent composée de plusieurs solvants (méthanol, acétonitrile, eau...) et de sels (tampons, réactif ionique...). Ces solvants doivent être dégazés (par barbotage de gaz neutre dans les réservoirs de phase mobile ou par dégazeurs en ligne) afin d'en retirer l'air dissous qui pourrait former des bulles. Celles-ci peuvent gêner la progression du liquide dans les tubes (mauvais débits) et créer des faux pics ou artéfacts au niveau du détecteur. Dans une élution avec deux pompes, un mélangeur est aussi nécessaire afin d'obtenir une phase mobile homogène.
Après l'injecteur est placée une colonne chromatographique (cylindre rempli par la phase stationnaire) qui permet la séparation. La colonne est suivie d'un détecteur chromatographique (UV, barrette de diode, fluorimètre, réfractomètre, chimique, ...). Un ordinateur complète le plus souvent ce dispositif, pour la commande du système chromatographique, ainsi que l'acquisition et le traitement des données.
[modifier] En pratique
L'analyse LC met en œuvre plusieurs étapes :
- préparation de l'échantillon par l'opérateur
- injection
- séparation chromatographique
- détection
En CLHP, l'opérateur ayant une solution à analyser, la prépare dans un mélange similaire à celui circulant dans le système. Il introduit une faible quantité de ce mélange dans une boucle d'injection afin d'éviter les phénomènes de Band broadening, puis commence l'acquisition. La boucle est alors reliée dans l'injecteur au reste du système, provoquant le passage des molécules jusqu'en tête de colonne chromatographique. Cette colonne, choisie parmi la très large gamme commerciale, est remplie d'une phase stationnaire, qui permettra de séparer les molécules chimiques en fonction de certaines de leurs propriétés respectives (taille, polarité, hydrophilie, affinité, contenu en métaux...). Les molécules sortiront ainsi de la colonne à différents temps appelés temps de rétention, suivant leurs interactions avec la phase stationnaire et la phase mobile, et seront détectées, par le détecteur, là aussi, en fonction de certaines de leurs propriétés.
De nos jours, ces techniques simples sont utilisées en relation avec des appareils de détection et de reconnaissance des molécules plus puissants (MS (spectrométrie de masse), RMN (Résonance magnétique nucléaire) entre autres).
