GCxGC ou chromatographie en phase gazeuse bidimensionnelle intégrale
Chromatographie en phase gazeuse à deux dimensions : GC-GC et GCxGC

4.1 Principe

La GCxGC ou chromatographie gazeuse bidimensionnelle intégrale (comprehensive two-dimensional gaz chromatography  ) est une technique d'analyse qui a vu le jour au début des années 1990 . La particularité de cette technique est que la séparation des composés volatils se fait à travers deux colonnes capillaires, placées l'une à la suite de l'autre dans le(s) four(s) d'un appareil de chromatographie, et couplées à travers un système de modulation. Comme évoqué précédemment, cette technique consiste à faire passer l'intégralité du chromatogramme 1D sur une colonne secondaire (2D). Cette prouesse n'est rendue possible que par une modulation de l'effluent 1D, c'est-à-dire son fractionnement systématique suivant un intervalle de temps régulier (temps de modulation P_M   ). En se basant arbitrairement sur une largeur de pic à la base de 10 à 20 s, en sortie de la colonne 1, la période de modulation P_M appliquée ne devra pas excéder 5 à 6 s (1/3 du pic de 1^re dimension) de manière à obtenir des pics modulés. Tous les composés élués de la colonne 1 sont donc successivement soumis à la séparation dans la colonne 2. Cette dernière est nécessairement de sélectivité différente (séparations orthogonales) et permet une séparation ultra-rapide, ce qui conduit à l'analyse de la totalité de l'échantillon. Un chromatogramme en deux dimensions (2D) est alors obtenu (figure 5).

On parle ici de 2D car la séparation s'effectue sur deux colonnes de sélectivité différente, donc selon deux mécanismes d'affinité différents. Le très court temps d'analyse alloué à la colonne 2 nécessite donc l'utilisation d'une colonne capillaire de longueur et de diamètre réduits par rapport à la colonne 1 (conditions « fast GC » sur la colonne 2). Ses dimensions vont ainsi déterminer le temps de modulation...