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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
- Version courante de mai 2025 par Didier THIEBAUT, Pascal CARDINAEL
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3. Appareillage
En reprenant les diverses parties notées sur la figure 1 nous décrirons successivement les pièces essentielles du chromatographe, sauf la colonne qui est traitée au paragraphe 5.
3.1 Four
Sauf pour quelques appareils de recherche, le four des chromatographes (ou l’enceinte à température contrôlée des colonnes) est à bain d’air, pourvu de résistances chauffantes et d’un système de ventilation et de brassage pour l’homogénéisation de la température. La régulation de cette dernière est assurée à l’aide d’un régulateur électronique, par l’intermédiaire d’un couple thermoélectrique, ou d’une sonde équivalente, autour duquel la variation n’excède pas ± 0,2 ˚C, pour un intervalle de fonctionnement allant de la température ambiante jusqu’à 500 ˚C. En fait, ce système n’empêche pas le développement d’un gradient thermique dans le four, qui peut être de quelques degrés vers 250 ˚C.
Une alimentation cryogénique peut permettre de régler l’enceinte à une température inférieure à la température ambiante.
Au lieu de maintenir la température constante dans l’enceinte, on peut l’astreindre à suivre une loi de variation donnée, qui comporte souvent des paliers à température constante encadrant une ou plusieurs montées généralement linéaires (gradient constant), pour obtenir une chromatographie à température programmée. Cela implique un système de refroidissement, qui peut être la simple ouverture de la porte du four, en fin d’analyse, pour revenir à la température de départ. On note que, dans ce cas de programmation de température, il y a souvent un décalage...
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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 and applications :...
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