La Chromatographie

La chromatographie

La chromatographie est comme la centrifugation une technique au principe extrêmement simple mais que la technique a perfectionné au point d'en faire une technique de séparation extrêmement puissante. Couplé à des détecteurs performants elle est la technique la plus sensible existant actuellement pour doser une substance dans un mélange. Les chromatographes sont donc les outils de choix de détections des polluants dans les laboratoires d'analyse.

Pourtant, n'importe qui peut faire une chromatographie chez soi avec le matériel dont il dispose et tout le monde en à fait sans le savoir. Faites une tache d'encre sur une feuille de papier avec un stylo, laisser tomber une goutte d'eau, les constituants de l'encre vont diffuser, formant des cercles concentriques autour de la tache initiale. Au bout de quelques minutes, ces constituants seront tous séparés, chacun dans leur cercle concentrique. Les premières chromatographie imaginée il y a un siècle sont à peine plus compliquées et pourtant toujours utilisé.

Dans une chromatographie, la substance dont on veut isoler les constituants est entrainée par un fluide en circulation. Ce fluide circule dans un milieu poreux qui va ralentir les composants de la substance. Selon les interactions existant entre chaque constituant et d'une part le fluide, d'autre part le milieu poreux celui ci sera entrainé plus ou moins vite. Les constituants de la substance vont ainsi se trouver séparés des autres. Pour la détection des différents constituants, ils y a deux possibilités : soit ils seront répartis sur l'ensemble du milieu (par exemple une feuille de papier) et seront révélés tous en même temps par une méthode de coloration spécifique de la famille de la substance recherché, soit ils passeront l'un après l'autre (en fonction du retard pris dans le milieu poreux) devant un détecteur spécial qui se base sur les propriété physiques des molécules étudiées. Dans l'exemple ci dessus le milieu est la feuille de papier, le fluide est l'eau et la substance l'encre.

Trois techniques de chromatographie existent :

la chromatographie sur papier, la plus simple.

la chromatographie sur colonne en phase liquide, dont une variante l'HPLC est la plus efficace dans la séparation des molécules.

la chromatographie sur colonne en phase gazeuse qui est celle qui permet de travailler sur les plus faible quantité de matière.

La chromatographie sur papier

Cette technique est la plus simple. Des bandes de papier sont maintenues verticales, la base plongeant dans un solvant, en général de l'eau. La subtance à séparer est déposée à la base de la bande de papier juste au dessus de la surface du liquide. Le liquide va monter le long de la bande de papier par capillarité, il va entrainer la substance avec elle, chaque substance à une vitesse différente. Un traceur, molécule colorée très soluble dans le solvant, va migrer presque à la même vitesse que lui et permettre de surveiller le front de progression. Quand la progression est terminée la bande de papier va pouvoir être traitée en globalité par des révélateurs spécifiques. Les molécules detectées vont apparaitre sous forme de taches colorées (les spots) réparties entre le point de départ et le front de migration du traceur. Pour une molécule donnée, pour un même papier et un même solvant, le rapport distance de migration / front de migration du traceur est constante, ce qui permet d'identifer une substance et de savoir si elle référencée ou pas. Après photographie pour conservation du resultat, la bande peut être découpée pour récuper les spots et solubiliser la molécule qu'ils contiennent pour analyse ou dosage.

Cette technique marche en théorie avec n'importe quel papier, mais pour assurer la reproductibilité des résulats, les fournisseurs fabirquent aujourd'hui des papiers spéciaux aux pores parfaitement calibrés, voire des matériaux qui n'ont plus rien à voir avec le papier.

La chromatographie sur colonne en phase liquide

Dans cette forme de chromatographie, la subtance poreuse est formée de petites

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