Chromatographie
3016453
30813358
2008-06-20T08:26:43Z
Captain T
240017
/* Voir aussi */
La '''chromatographie''' est une technique d'analyse qualitative et quantitative de la [[chimie analytique]] dans laquelle l'échantillon contenant une ou plusieurs espèces est entraîné par un courant de phase mobile (liquide, gaz ou fluide supercritique) le long d'une phase stationnaire (papier, [[gélatine]], [[Gel de silice|silice]], polymère, [[Gel de silice|silice greffée]] etc). Chaque espèce se déplace à une vitesse propre dépendant de ses caractéristiques et de celles des deux phases.
La chromatographie ''analytique'' est utilisée pour identifier ou doser les composés chimiques d'un mélange et apprécier leur concentration.
La chromatographie ''préparative'' est utilisée pour purifier assez de produit pour d'autres utilisations. Son but est d'obtenir de la substance ; c'est pourquoi, à toute échelle, elle implique de collecter des fractions.
== Histoire ==
Le botaniste russe [[Mikhail Tswett]] ([[1872]]-[[1919]]) fut, en [[1906]], le premier à utiliser le terme ''chromatographie''.
À partir de 1903, Tswett utilisa des colonnes d'adsorption pour séparer des [[pigment]]s de plantes.
On spécula donc l'étymologie du mot ''chromatographie'' à partir du [[grec ancien|grec]] ''khrôma-'' pour couleur et donc pigment.
Toutefois, Tswett ne donna jamais cette explication; mais on notera que ''tswett'' est le mot russe pour ''couleur''.
En [[1952]], [[Archer John Porter Martin|Martin]] et [[Richard Laurence Millington Synge|Synge]] reçurent le [[prix Nobel de chimie]] pour leur invention de la [[chromatographie de partage]].<ref>[http://www.nobel.se/chemistry/laureates/1952/ Chemistry 1952<!-- Titre généré automatiquement -->]</ref>
== Principe ==
La chromatographie repose sur l'entraînement d'un échantillon dissous par une phase mobile à travers une phase stationnaire. Celle-ci retient plus ou moins fortement les substances contenues dans l'échantillon dilué selon l'intensité des forces d'interactions de faible énergie (comme les forces de Van der Waals, les liaisons hydrogène, etc.) réalisées entre les différentes espèces moléculaires et la phase stationnaire.
Les différents composants de l'échantillon ont généralement une vitesse caractéristique qui permet de les séparer, voire de les identifier. Cette vitesse de séparation est fortement dépendante de la nature de la phase mobile et de la phase stationnaire.
Souvent, l'échantillon est analysé par comparaison avec des substances déjà connues dans l'échantillon ou par comparaison avec les résultats de l'analyse d'une solution-étalon (solution commerciale contenant des substances connues, à des concentrations bien connues). Ces substances servent de références et permettent d'identifier ou de doser chaque espèce par comparaison des vitesses de séparation (et éventuellement d'autres renseignements donnés par la détection). Il s'agit de chromatographie ''analytique''.
Dans d'autres cas, on se contente de séparer les fractions, de les récolter pour les identifier par d'autres techniques: c'est la chromatographie ''préparative''.
Il existe de nombreux types de chromatographie ; on peut notamment les classer selon la nature de la phase mobile :
* la [[chromatographie sur couche mince]] (CCM ou TLC en anglais) ;
* la [[chromatographie en phase gazeuse]] (CPG ou GC en anglais) également appelée CPV (chromatographie en phase vapeur) ;
* la [[chromatographie en phase liquide]] (CPL ou LC en anglais) ;
* la [[chromatographie en phase liquide à haute performance]] (CLHP ou HPLC en anglais) ;
* la [[chromatographie en phase supercritique]] (CPS ou SFC en anglais).
On peut aussi les nommer selon les interactions développées par la phase stationnaire :
* la chromatographie d'adsorption/d'affininté ;
* la chromatographie de partage ;
* la chromatographie d'échange d'ions ;
* la [[chromatographie chirale]] (qui est, soit de la [[chromatographie en phase gazeuse|CPG]], soit de la [[chromatographie en phase liquide|CPL]]) ;
* la [[chromatographie d'exclusion stérique]] (CES ou SEC en anglais).
ou selon le support de la phase stationnaire :
* la chromatographie sur colonne (regroupant notamment [[chromatographie en phase liquide à haute pression|HPLC]] et [[chromatographie en phase gazeuse|CPG]]) ;
* la chromatographie planaire<ref>IUPAC Compendium of Chemical Terminology, Electronic version, http://goldbook.iupac.org/P04682.html</ref> (qui recouvre [[chromatographie sur couche mince]] et chromatographie sur papier) ;
Enfin, un nouveau type de chromatographie commence à trouver des applications : la [[Chromatographie_bi-dimensionnelle|chromatographie à 2 dimensions]].
== Exemple : la chromatographie sur papier ==
[[Image:Cromatography tank fr.png|thumb|schéma d'une chromatographie sur papier]]
[[Image:Chromato.jpg|thumb|Résultat d'une chromatographie de base sur papier filtre. Fait avec des feuilles d'épinard]]
La chromatographie sur papier est une technique de [[chromatographie en phase liquide]].
<br/>Pour effectuer une telle séparation, une petite quantité de la ou des solutions à analyser est déposée sur le bord d'une bande de papier de chromatographie.
Cet échantillon est [[adsorption|adsorbé]] par le papier ; ce qui signifie que les molécules interagissent avec ce dernier et qu'elles auront tendance à rester au même endroit.
Le papier est ensuite trempé dans un solvant (éluant) comme un mélange eau/[[éthanol]] et placé dans un récipient fermé.
Pendant que le solvant (éluant) monte le long du papier par capillarité, il rencontre l'échantillon et l'entraîne.
Les différentes substances constituant l'échantillon migrent à différentes vitesses selon qu'elles interagissent plus ou moins fortement avec le papier.
La chromatographie sur papier demande un certain temps (généralement plusieurs heures).
Une fois l'opération terminée, généralement quand le front de solvant (éluant) est presque arrivé en haut du papier, le papier est retiré de la cuve et on laisse évaporer le solvant.
Le résultat est appelé ''chromatogramme''.
Le chromatogramme est utilisé pour comparaison avec d'autres analyses effectuées sur des substances connues et prises dans des conditions identiques, pour identifier les substances de l'échantillon.
Les substances peuvent être identifiées en calculant la valeur Rf qui peut être comparée à celles se trouvant dans les tables.
Cette valeur est calculée de la façon suivante :
Rf = (distance parcourue par l'échantillon) / (distance parcourue par le solvant)
Il y a plusieurs façons d'identifier les endroits où se trouvent les produits ainsi séparés :
# les produits sont colorés, il n'y a rien de spécial à faire.
# les produits sont [[fluorescence|fluorescent]]s, on peut les identifier sous une lampe [[ultraviolet]]te.
# sinon, il faut utiliser un révélateur qui réagira chimiquement avec les produits (en les détruisant) et dont le résultat sera coloré.
Pour séparer des mélanges complexes de substances similaires, il peut être utile d'employer la chromatographie à deux dimensions.
Celle-ci s'effectue en deux étapes entre lesquelles on change de solvant et on tourne le papier de 90°. Les interactions développées par le nouveau solvant seront différentes, ce qui modifiera la séparation dans cette deuxième dimension et permettra une meilleure séparation globale.
La chromatographie sur papier peut aussi constituer une technique micro-préparative : pour récupérer les produits ainsi séparés, les portions du papier où ils se situent sont découpées et redissoutes ensuite. Les quantités récupérables sont de l'ordre du milligramme ou moins.
== Notes et références ==
{{reflist}}
== Voir aussi ==
* [[Diffusion de la matière]]
* [[Migration (matière)]]
* [[Chromatographie en phase gazeuse]]
* [[Chromatographie en phase liquide]]
* [[Chromatographie en phase supercritique]]
* [[Chromatographie chirale]]
* [[Chromatographie en phase liquide à haute pression]]
* [[Chromatographie d'exclusion stérique]]
==Liens externes==
* [http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/Physique/CHIM/Chromato01/chromato01.htm Cours de chromatographie] (ne comprend pas l'HPLC)
* [http://bioseparation.free.fr/sbcn/ Société de BioChromatographie et Nanoséparations (SBCN)]
* [http://www.culture.gouv.fr/culture/conservation/fr/methodes/chromato.htm Site du gouvernement]
{{Portail|Biochimie|chimie}}
{{Lien BA|zh}}
[[Catégorie:Chromatographie|*]]
{{Lien AdQ|bs}}
[[ar:كروماتوجرافيا]]
[[bs:Hromatografija]]
[[ca:Cromatografia]]
[[cs:Chromatografie]]
[[de:Chromatografie]]
[[en:Chromatography]]
[[es:Cromatografía]]
[[eu:Kromatografia]]
[[fa:کروماتوگرافی]]
[[fi:Kromatografia]]
[[gl:Cromatografía]]
[[he:כרומטוגרפיה]]
[[hu:Kromatográfia]]
[[id:Kromatografi]]
[[it:Cromatografia]]
[[ja:クロマトグラフィー]]
[[ms:Kromatografi]]
[[nl:Chromatografie]]
[[nn:Kromatografi]]
[[no:Kromatografi]]
[[oc:Cromatografia]]
[[pl:Chromatografia]]
[[pt:Cromatografia]]
[[ru:Хроматография]]
[[simple:Chromatography]]
[[sk:Chromatografia]]
[[sl:Kromatografija]]
[[sr:Хроматографија]]
[[sv:Kromatografi]]
[[tr:Kromatografi]]
[[uk:Хроматографія]]
[[vi:Sắc kí]]
[[zh:色谱法]]