Chromatographie en phase liquide - Théorie et méthodes de séparation

1 - Grandeurs fondamentales

• 1.1 - Grandeurs de rétention
  Figure 2 - Caractéristiques d’un pic chromatographique
• 1.2 - Sélectivité
• 1.3 - Efficacité d'une colonne
• 1.4 - Résolution
• 1.5 - Perte de charge et facteur de résistance à l'écoulement
• 1.6 - Capacité disponible

2 - Cinétique

• 2.1 - Grandeurs réduites
• 2.2 - Mécanismes de dispersion d'un pic d'élution
  Figure 3 - Différents facteurs d’étalement des pics d’élution
• 2.3 - Équation de Knox
  Figure 4 - Variation de la hauteur de plateau réduite h en fonction de la vitesse réduite ν

3 - Classification et sélection des solvants

• 3.1 - Propriétés des solvants
  Tableau 1 Tableau 2
• 3.2 - Sélection des solvants
  Figure 5 - Sélection des solvants

4 - Séparation de solutés moléculaires

• 4.1 - Chromatographie d'adsorption
  Figure 8 - Force éluante ε0 de différents mélanges de solvants sur silice Figure 10 - Mélange de solvants sélectionnés, d’après Figure 11 - Séparation d’un mélange de sept phénothiazines Tableau 3 Tableau 4 Tableau 5
• 4.2 - Chromatographie de partage sur phases stationnaires polaires
  Figure 12 - Réactions de silanisation de la silice avec un silane mono-, di- ou trifonctionnel (chloro- ou alkoxysilane) Figure 13 - Réaction de polymérisation à la surface de la silice d’un silane di- ou trifonctionnel en présence de traces d’eau Figure 14 - Variation de la fraction molaire des groupements amino libres ou solvatés en fonction de la concentration en éthanol de la phase mobile Figure 15 - Séparation des impuretés éventuelles contenues dans le bénorilate par chromatographie de partage classique
• 4.3 - Chromatographie de partage sur phases apolaires
  Figure 17 - Facteur de capacité de l’anthracène sur différentes silices greffées commerciales Figure 18 - Représentation des deux modèles de rétention en chromatographie de partage à polarité de phases inversée Figure 19 - Variation du logarithme du facteur de capacité k’ d’hydrocarbures monoaromatiques substitués en fonction du nombre de greffons par unité de surface (taux de carbone de la phase, Partisil 5 µm greffé C18) Figure 20 - Variation du logarithme du facteur de capacité k’ d’hydrocarbures polyaromatiques en fonction de la longueur de la chaîne greffée dans le cas d’une silice (Partisil 5 µm) ayant 2,1 µmol · m–2 de greffons Figure 21 - Variation du logarithme du facteur de capacité k’ en fonction de la surface hydrocarbonée greffée par nm2 de silice (Sphérosil expérimental 5 µm, 520 m2 · g–1 avant greffage) Figure 22 - Variation de la sélectivité du couple pyrène-anthracène en fonction de la surface hydrocarbonée greffée par nm2 de silice (Sphérosil expérimental 5 µm, 520 m2 · g–1 avant greffage) Figure 23 - Séparation par chromatographie de partage à polarité de phases inversée d’un mélange de 16 hydrocarbures polyaromatiques (considérés comme polluants prioritaires) (d’après ) Figure 24 - Analyse par chromatographie de partage à polarité de phases inversée des acides aminés contenus dans un fluide cérébrospinal Figure 25 - Courbes de répartition des espèces et variation de la charge moyenne apparente en fonction du pH pour la glycine Tableau 6 Tableau 7 Tableau 8 Tableau 9

5 - Séparation de solutés ionisés

• 5.1 - Chromatographie d'échange d'ions
  Figure 26 - Représentation des différentes interactions possibles entre un échangeur de cations initialement sous la forme E+ et des espèces en solution : A– (anion), C+ (cation), M (espèce non chargée) Figure 27 - Classification des groupements fonctionnels des échangeurs d’ions Figure 28 - Représentation d’un copolymère de styrène et de divinylbenzène macroporeux Figure 29 - Séparation des lanthanides par chromatographie d’échange de cations, d’après Figure 30 - Séparation des acides aminés par chromatographie d’échange d’ions, d’après Figure 31 - Séparation des acides mono-, di- et trichloroacétiques (MCA, DCA et TCA) par chromatographie d'exclusion d'ions, d'après Figure 32 - Séparation de monosaccharides par partage sur un échangeur de cations à matrice PS-DVB sous forme calcium, d’après
• 5.2 - Chromatographie de paires d'ions
  Figure 33 - Isothermes de distribution du dodécanesulfonate de sodium, d’après Figure 35 - Représentation des mécanismes de la chromatographie de paires d’ions Figure 36 - Variation du facteur de capacité du cation, 2, 4, 6-triméthylpyridinium en fonction de la fraction volumique de l’acétonitrile dans la phase éluante, d’après Figure 37 - Influence du pH sur la rétention de la phénylalanine et de l’histidine, d’après Figure 40 - Séparation d’anions arséniés par chromatographie de paires d’ions, d’après Tableau 10

6 - Séparation de solutés donneur ou accepteur de doublets électroniques

• 6.1 - Chromatographie d'échange de ligands
  Figure 41 - Séparation par chromatographie de paires d’ions de composés d’intérêt pharmaceutique, d’après
• 6.2 - Chromatographie par transfert de charges
  Figure 44 - Séparation des fragments de dégradation enzymatique de la méthionine-enképhaline par chromatographie d’échange de ligands en deux élutions isocratiques Tableau 11 Tableau 12

7 - Choix d'une méthode de séparation

• 7.1 - Guide de sélection
  Figure 46 - Choix d’une méthode de séparation Tableau 13
• 7.2 - Exemple : analyse des sucres

8 - Optimisation

• 8.1 - Optimisation de la résolution
  Figure 48 - Application de la méthode dite des bandes critiques des valeurs des facteurs de capacité à l'optimisation d'une phase éluante en chromatographie de partage à polarité de phases inversée, d'après Figure 49 - Représentation des sept compositions de phase éluante permettant son optimisation Tableau 14
• 8.2 - Optimisation multiparamètre
  Figure 50 - Abaques donnant la perte de charge, la durée d’analyse et la longueur de la colonne pour différentes granulométries de la phase stationnaire lorsque le nombre de plateaux théoriques de la colonne est fixé à 10 000 Figure 51 - Interactions entre les critères d’appréciation de la qualité d’une analyse chromatographique, les paramètres expérimentaux et les grandeurs fondamentales dérivées, d’après Figure 52 - Différentes étapes de la méthode ORM pour la résolution d’un mélange contenant neuf constituants, d’après

9 - Analyse quantitative

• 9.1 - Mesure de l'aire d'un pic
• 9.2 - Mesure des coefficients de réponse
• 9.3 - Détermination des concentrations
• 9.4 - Précautions opératoires et problèmes liés à la chromatographie en phase liquide
• 9.5 - Précision des analyses en CPL
  Figure 53 - Distribution des résultats expérimentaux : caractéristiques de dispersion et de justesse Figure 54 - Variation de la précision des analyses de l’acétophénone à une teneur de 10 g · mL–1 par CPL au cours de circuits interlaboratoires successifs