Cours HPLC Et CPG

Université de Bouira
Institut des Sciences et Techniques Appliquées, ISTA-Bouira

Année universitaire 2020/2021 (S03)
1. La chromatographie en phase liquide

HPLC
I.Introduction :
A l'origine la chromatographie en phase liquide se faisait sur des colonnes en verre.
Le liquide traversait la phase stationnaire par gravité ou sous faible pression. Puis
pour augmenter le débit, des manipulations ont été réalisées sous pression plus forte.
1.2. Principe :
 Les composés à séparer (solutés) sont mis en solution dans un solvant. Ce
mélange est introduit dans la phase mobile liquide (éluant). Suivant la nature
des molécules, elles interagissent plus ou moins avec la phase stationnaire
dans un tube appelé colonne chromatographique.
 La phase mobile poussée par une pompe sous haute pression, Le mélange à
analyser est injecté puis transporté. Les composés en solution se répartissent
alors suivant leur affinité entre la phase mobile et la phase stationnaire.
 A la sortie de la colonne grâce à un détecteur approprié les différents solutés

sont caractérisés par un pic. L'ensemble des pics enregistrés est appelé
chromatogramme.
II. Polarité de phase
• Si la phase stationnaire est polaire, les composés polaires seront plus retenus que les
composés non polaires.
• Si la phase stationnaire est apolaire, les composés apolaires seront plus retenus que
les composés polaires.
1
 L'ensemble "phase stationnaire polaire et phase mobile peu polaire" forme la
chromatographie à polarité de phase normale.
 L'ensemble "phase stationnaire apolaire et phase mobile polaire" forme la

chromatographie à polarité de phase inversée.
Polarité des solvants: hydrocarbures < éthers < esters < cétones < aldéhydes <
amides < amines < alcools <acides< H2O

III.Appareillage :
III.1. Réservoir de la phase mobile (solvant)

Le plus souvent ce réservoir est une bouteille en verre dans lequel plonge un tube
avec une extrémité filtrante en téflon.
III.2. Pompe : Elle délivre en continu la phase mobile. Actuellement les paramètres
d'une pompe sont
* débit : 0,01 à 10 mL/min
* pression maximale > 350 bars
III.3. Injecteur : Le type d'injecteur le plus couramment utilisé comporte une vanne à
boucle d'échantillonnage d'une capacité fixe (10, 20, 50 μL...). Cette boucle permet
d'introduire l'échantillon dans la colonne.
III.4.Vanne à boucle d'échantillonnage :
2
Elle possède 2 positions. La première permet le remplissage de la boucle d'injection
de volume fixe, la seconde permet la mise en circulation de l'échantillon dans le
système chromatographique.
III.5. Colonne
Les colonnes en inox ont généralement un diamètre interne de 4,6mm. La longueur
est de 5, 10, 15, ou 25cm. Le remplissage (en silice, silice greffée ou particules
polymériques) a une granulométrie de 3, 5, ou 10μm. Le diamètre interne d'une
colonne est usuellement de 4 ou 4,6 mm.
III.6. Détecteurs
Le détecteur suit en continu l'apparition des solutés. Le signal obtenu est enregistré en
fonction du temps.
Le détecteur le plus utilisé en CLHP est un spectrophotomètre d'absorption UV-
visible (190-600 nm) relié à la sortie de colonne.
IV. PHASES STATIONNAIRES

La recherche d’une bonne résolution chromatographique et par voie de conséquence
d’une efficacité élevée, a conduit à la création de phases stationnaires de nature et de
structures variées.
IV.1 Le gel de silice, matière de base des phases actuelles
Parmi tous les matériaux qui ont été ou sont actuellement utilisés pour la confection
des phases stationnaires. Le gel de silice comporte des pores de tailles différentes.
Pour remplir la colonne d’une manière homogène, il est préparé sous forme de
microparticules sphériques,
IV.2. Les silices greffées
Les gels de silice précédents, comportant des greffons alkyles à C8 ou C18 atomes de
carbone, sont polyvalents et par conséquent très utilisés (65 % des applications), ayant
une capacité d’adsorption élevée,
V. PHASES MOBILES
Suivant un principe général, à une phase stationnaire polaire on oppose une phase
mobile peu ou pas polaire et vice-versa.
3
2. Chromatographie en phase gazeuse
CPG
2.1 PRINCIPE D’UNE INSTALLATION DE CPG :
Un appareil de CPG, contient les trois modules classiques, injecteur, colonne et

détecteur, un four thermostaté qui permet de porter, si nécessaire, la colonne à une
température élevée.
 La phase mobile qui entraîne l’échantillon dans la colonne est un gaz, appelé
gaz vecteur.
 L’analyse débute à l’instant où on introduit une très petite quantité de
l’échantillon, sous forme liquide ou gazeuse, dans l’injecteur, qui a la double
fonction de le porter à l’état de vapeur et de l’amener dans le flux gazeux en
tête de la colonne.
 La phase gazeuse qui a traversé la colonne passe dans un détecteur avant de
sortir à l’air libre
2.2.Appareillage de CPG :
Un chromatographe est constitué de trois organes essentiels : l'injecteur, le détecteur et la colonne
2.2.1. Injecteurs
L’injecteur est la porte d’entrée de l’échantillon dans le chromatographe. Il a deux
autres fonctions : vaporiser et entraîner en tête de colonne l’échantillon mélangé au
gaz vecteur.
2.2.2.Détecteur:
• Le détecteur le plus utilisé en CPG est celui à conductibilité thermique appelé

catharomètre. Sa température est généralement la même que celle de l'injecteur.
2.2.3. Colonne:
les trois grandes familles de colonnes CPG et leurs principales caractéristiques.

- Colonnes remplies :
- tube de diamètre (3,18 ou 6,35 mm),
- débit : 10 à >40 ml / min,
- remplie de petites sphères, d'environ 0,2 mm de diamètre, d'un support poreux sur
4
lequel est greffée ou imprégnée la phase stationnaire .
- Colonnes capillaires :
- colonnes les plus utilisées,
- préparées à partir de "silice fondue" très pure, obtenue par combustion de SiH4 ou
SiCl4 dans une atmosphère d'O2.
- diamètre interne varie de 0,1 à 0,35 mm et la longueur de 5 à 100 m,

- phase stationnaire greffée sur la paroi interne de silice.
- Ces colonnes permettent l'analyse de traces et offrent de très bonnes résolutions
pour des débits de quelques ml/min.
- Colonnes "wide bore"

- conception proche des colonnes capillaires (phase stationnaire greffée sur la paroi
interne) mais ont un diamètre de 0,53 mm et une longueur de 5 à 50 m,
- moins efficaces que les colonnes capillaires,
• Ils ont l’avantage de permettre toutes sortes d’analyses
2.3.Choix de la phase stationnaire
Le choix de la phase stationnaire conditionne la bonne séparation des constituants. Il faudra la

choisir polaire ou apolaire en fonction de la nature des substances à séparer.
2.3.1. Polysiloxanes : Les siloxanes sont une classe de composés du silicium dont la

formule empirique est R2SiO, où R est un groupe radical qui peut être organique.
Des exemples représentatifs sont [SiO(CH3)2]n (diméthylsiloxane) Le mot siloxane est

dérivé de Silicium, Oxygène et alkane.
2.3.2. Polyéthylèneglycols (PEG) On appelle polyéthylène glycol ou PEG des

polyéthers linéaires de masse molaire inférieure à 20 000 g·mol⁻¹ fabriqués à partir de
monomères d'éthylène glycol, de Formule : C2nH4n+2On+1
2.4. GAZ VECTEUR
5
On utilise comme phase mobile l’un des trois gaz suivants : l’hélium, le diazote ou le
dihydrogène.
• Ce gaz vecteur ou gaz porteur pousse les constituants à travers la colonne. En
chaque point de cette dernière,

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1. La chromatographie en phase liquide

 A la sortie de la colonne grâce à un détecteur approprié les différents solutés

 L'ensemble "phase stationnaire apolaire et phase mobile polaire" forme la

III.1. Réservoir de la phase mobile (solvant)

IV. PHASES STATIONNAIRES

2.1 PRINCIPE D’UNE INSTALLATION DE CPG :

Un appareil de CPG, contient les trois modules classiques, injecteur, colonne et

Un chromatographe est constitué de trois organes essentiels : l'injecteur, le détecteur et la colonne

• Le détecteur le plus utilisé en CPG est celui à conductibilité thermique appelé

les trois grandes familles de colonnes CPG et leurs principales caractéristiques.

- diamètre interne varie de 0,1 à 0,35 mm et la longueur de 5 à 100 m,

- Colonnes "wide bore"

• Ils ont l’avantage de permettre toutes sortes d’analyses

2.3.Choix de la phase stationnaire

Le choix de la phase stationnaire conditionne la bonne séparation des constituants. Il faudra la

2.3.1. Polysiloxanes : Les siloxanes sont une classe de composés du silicium dont la

Des exemples représentatifs sont [SiO(CH3)2]n (diméthylsiloxane) Le mot siloxane est

2.3.2. Polyéthylèneglycols (PEG) On appelle polyéthylène glycol ou PEG des

2.4. GAZ VECTEUR

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