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Summary
# Introduction et principe de la chromatographie
This section introduces the origin of the term chromatography, its fundamental definition, and its working principle based on the differential interaction of mixture components with mobile and stationary phases.
### 1.1 Origine du terme chromatographie
The term "chromatography" was coined by Mikhail Tswett in 1905. He used this technique to separate plant pigments, such as chlorophylls and carotenoids, using columns packed with calcium carbonate as an adsorbent. The name derives from the Greek words "chroma" meaning "color" and "graphein" meaning "to write". An alternative theory suggests the name might also stem from the author's surname, as "tswett" means "color" in Russian, implying he might have named the technique after himself [2](#page=2).
### 1.2 Définition et principe fondamental
Chromatography is an analytical separation method used for identifying and quantifying the various compounds present in a mixture. Its fundamental principle relies on the movement of a sample, driven by an eluent, which is referred to as the **mobile phase** (either a gas or a liquid). This mobile phase flows in contact with a second, fixed phase, known as the **stationary phase**, which is immobilized on a support, typically a column or a flat surface [3](#page=3).
The separation of the mixture's components is achieved through their differential affinities for the stationary phase and the mobile phase. This difference in affinity leads to varying speeds of propagation for each compound as they move through the chromatographic system [3](#page=3).
> **Tip:** Understanding the nature of both the mobile and stationary phases is crucial for selecting the appropriate chromatographic technique for a given separation problem. The choice of phases dictates the types of interactions (e.g., adsorption, partition, ion exchange, size exclusion) that will govern the separation process.
* * *
# Classification des méthodes chromatographiques
Les méthodes chromatographiques, malgré leur diversité, peuvent être classées selon trois modalités principales. Ces classifications permettent de mieux appréhender les principes fondamentaux et les applications spécifiques de chaque technique [4](#page=4).
### 2.1 Classification selon la nature physique des phases
Cette classification se base sur l'état physique des deux phases impliquées dans le processus chromatographique: la phase stationnaire et la phase mobile [4](#page=4).
* **Chromatographie gaz-liquide (CGL)**: La phase stationnaire est un liquide immobilisé sur un support solide ou sur les parois de la colonne, et la phase mobile est un gaz [4](#page=4).
* **Chromatographie liquide-liquide (CLL)**: La phase stationnaire est un liquide non miscible avec la phase mobile, et la phase mobile est un autre liquide [4](#page=4).
* **Chromatographie solide-liquide (CSL)**: La phase stationnaire est un solide (par exemple, silice, alumine), et la phase mobile est un liquide [4](#page=4).
* **Chromatographie gaz-solide (CGS)**: La phase stationnaire est un solide adsorbant, et la phase mobile est un gaz [4](#page=4).
### 2.2 Classification selon le phénomène mis en œuvre
Cette classification est axée sur le mécanisme d'interaction entre les solutés et la phase stationnaire, qui détermine la séparation [4](#page=4).
* **Chromatographie par partage (ou de distribution)**: La séparation est basée sur les différences de solubilité des composés entre une phase stationnaire liquide et une phase mobile liquide ou gazeuse [4](#page=4).
* **Chromatographie par adsorption**: La séparation repose sur les interactions physico-chimiques (adsorption) entre les solutés et la surface d'une phase stationnaire solide [4](#page=4).
* **Chromatographie par échange d'ions**: Les composés sont séparés en fonction de la force de leurs interactions électrostatiques avec des sites chargés présents sur la phase stationnaire [4](#page=4).
* **Chromatographie d'exclusion stérique (ou de perméation de gel)**: La séparation est effectuée selon la taille et la forme des molécules, qui déterminent leur capacité à pénétrer dans les pores de la phase stationnaire [4](#page=4).
* **Chromatographie d'affinité**: Cette technique exploite des interactions biologiques spécifiques (par exemple, antigène-anticorps, enzyme-substrat) entre les solutés et des ligands immobilisés sur la phase stationnaire [4](#page=4).
### 2.3 Classification selon le procédé opératoire
Cette classification distingue les techniques selon la manière dont la phase mobile est entraînée et dont la séparation est réalisée [4](#page=4).
* **Chromatographie en phase liquide** :
* **Chromatographie sur colonne**: La phase stationnaire est conditionnée dans une colonne, et la phase mobile est forcée de circuler à travers [4](#page=4).
* **Chromatographie en phase liquide haute performance (HPLC)**: Utilise des pressions élevées pour faire passer la phase mobile à travers une colonne remplie de particules fines, permettant des séparations rapides et efficaces [4](#page=4).
* **Chromatographie liquide basse pression (LPLC)**: Utilise des pressions plus basses, souvent pour des applications à plus grande échelle ou moins exigeantes en résolution [4](#page=4).
* **Chromatographie sur couche mince (CCM)**: La phase stationnaire est déposée sous forme de couche mince sur une plaque (verre, plastique, aluminium), et la phase mobile migre par capillarité [4](#page=4).
* **Chromatographie en phase gazeuse (CPG)**: La phase mobile est un gaz inerte (hélium, azote, hydrogène), et la phase stationnaire est soit un liquide immobilisé sur un support, soit un solide. La séparation a lieu dans une colonne chauffée [4](#page=4).
> **Tip:** Comprendre ces différentes classifications est essentiel pour choisir la méthode chromatographique la plus appropriée à un problème d'analyse donné. Chaque critère de classification met en lumière des aspects distincts du processus de séparation [4](#page=4).
* * *
# Paramètres fondamentaux de la séparation chromatographique
Cette section détaille les paramètres essentiels qui régissent l'efficacité et la performance d'une séparation chromatographique, en se concentrant sur leur définition, leur relation et leur impact sur la qualité de la séparation.
### 3.1 Le coefficient de distribution
Le coefficient de distribution, également appelé coefficient de partage ou de Nernst (K), est une mesure fondamentale qui quantifie la manière dont un soluté se répartit entre la phase stationnaire (PS) et la phase mobile (PM) dans un système chromatographique. Il est défini comme le rapport des concentrations du soluté dans la phase stationnaire ($C\_S$) à sa concentration dans la phase mobile ($C\_M$) [8](#page=8).
$$ K = \\frac{C\_S}{C\_M} $$
Un coefficient de distribution K plus élevé indique que le soluté a une affinité plus grande pour la phase stationnaire et sera donc retenu plus longtemps dans la colonne. Ce coefficient est influencé par la température et les interactions entre la phase mobile et le soluté (PM/Soluté), la phase stationnaire et le soluté (PS/soluté), ainsi qu'entre la phase mobile et la phase stationnaire (PM/PS) [8](#page=8).
### 3.2 Le temps de rétention
Le temps de rétention ($t\_R$) est le temps nécessaire pour qu'un pic d'un composé spécifique traverse la colonne chromatographique et atteigne le détecteur après l'injection de l'échantillon. Il est une mesure directe du temps pendant lequel un soluté est retenu par la phase stationnaire [9](#page=9).
Pour une espèce non retenue par la phase stationnaire, le temps d'élution correspond au "temps mort" ($t\_M$). Ce temps mort est lié à la longueur de la colonne (L) et à la vitesse linéaire moyenne des molécules dans la phase mobile (u) selon la formule: $u = \\frac{L}{t\_M}$ [9](#page=9).
La vitesse linéaire moyenne des molécules dans la phase mobile est représentée par $v$: $$ v = \\frac{L}{t\_R} $$ où L est la longueur de la colonne et $t\_R$ est le temps de rétention [9](#page=9).
### 3.3 Relation entre vitesse de déplacement et coefficient de distribution
La vitesse de déplacement d'un soluté dans la colonne ($v$) est directement liée à la vitesse linéaire de la phase mobile ($u$) et à la fraction de temps que le soluté passe dans la phase mobile. Cette fraction est déterminée par le coefficient de distribution K et le rapport des volumes des phases [10](#page=10).
$$ v = u \\times \\text{fraction de temps passé par le soluté dans la PM} $$
La fraction de temps passé dans la phase mobile peut être exprimée comme suit : $$ \\text{fraction} = \\frac{q\_M}{q\_{total}} = \\frac{C\_M V\_M}{C\_M V\_M + C\_S V\_S} $$ où $V\_M$ est le volume de la phase mobile dans la colonne et $V\_S$ est le volume occupé par la phase stationnaire [10](#page=10).
En réorganisant, on obtient : $$ v = u \\times \\frac{1}{1 + \\frac{C\_S V\_S}{C\_M V\_M}} $$ En utilisant le coefficient de distribution $K = \\frac{C\_S}{C\_M}$, la formule devient : $$ v = u \\times \\frac{1}{1 + K \\frac{V\_S}{V\_M}} $$ Le rapport $\\beta = \\frac{V\_M}{V\_S}$ est appelé le rapport de phase, une caractéristique essentielle de toute colonne. En termes de rapport de phase, la vitesse de déplacement est [10](#page=10): $$ v = u \\times \\frac{1}{1 + K/\\beta} $$
### 3.4 Le facteur de capacité
Le facteur de capacité, également appelé facteur de rétention (k'), quantifie la capacité de la colonne à retenir un soluté. Il représente le nombre de volumes de phase mobile nécessaires pour éluer un composé par rapport au temps mort [11](#page=11).
Le facteur de capacité est défini comme le rapport entre le soluté retenu et le soluté dans la phase mobile, ajusté par le rapport des volumes des phases : $$ k'\_A = \\frac{C\_S V\_S}{C\_M V\_M} = K \\frac{V\_S}{V\_M} $$ Il peut également être exprimé en fonction de la vitesse de déplacement et de la vitesse de la phase mobile : $$ v = u \\times \\frac{1}{1 + k'\_A} $$ Cette relation conduit à une expression du temps de rétention : $$ \\frac{L}{t\_R} = \\frac{L}{t\_M} \\times \\frac{1}{1 + k'\_A} $$ Un moyen pratique de calculer le facteur de capacité est d'utiliser les temps de rétention : $$ k'\_A = \\frac{t\_R - t\_M}{t\_M} = \\frac{t'\_S}{t\_M} $$ où $t'\_S$ est le temps réduit (temps de passage du soluté moins le temps mort) [11](#page=11).
> **Tip:** Un facteur de capacité optimal se situe généralement entre 1 et 5. Si $k'\_A < 1$, l'élution est trop rapide et la séparation est souvent insuffisante. Si $k'\_A > 20-30$, l'élution est trop lente, ce qui augmente le temps d'analyse et peut affecter la forme des pics [11](#page=11).
### 3.5 Le facteur de sélectivité
Le facteur de sélectivité ($\\alpha$), aussi appelé facteur de séparation, mesure la capacité de la colonne à différencier deux composés adjacents dans un mélange. Il indique à quel point les phases stationnaire et mobile sont capables de discriminer entre deux solutés [12](#page=12).
Le facteur de sélectivité est défini comme le rapport des coefficients de distribution ou des facteurs de capacité de deux composés, généralement nommés A et B, où B est l'espèce la plus retenue : $$ \\alpha = \\frac{K\_B}{K\_A} = \\frac{k'\_B}{k'\_A} $$ Il peut également être calculé à partir des temps de rétention : $$ \\alpha = \\frac{t{RB} - t\_M}{t{RA} - t\_M} $$ où $t\_{RA}$ et $t\_{RB}$ sont les temps de rétention des composés A et B respectivement [12](#page=12).
> **Tip:** Un facteur de sélectivité supérieur à 1 ($\\alpha > 1$) est nécessaire pour obtenir une séparation entre deux composés. Plus $\\alpha$ est élevé, plus la séparation entre les deux pics est aisée et efficace.
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# Efficacité et résolution de la colonne chromatographique
Ce sujet aborde les mesures de performance d'une colonne chromatographique, en se concentrant sur l'efficacité quantifiée par le nombre de plateaux théoriques et la hauteur équivalente, ainsi que sur la résolution des pics, en expliquant l'influence de divers facteurs via l'équation de Van Deemter [13](#page=13).
### 4.1 Concepts fondamentaux de l'efficacité
L'efficacité d'une colonne chromatographique est directement liée au degré d'élargissement des pics d'élution. La théorie cinétique permet de décrire quantitativement ces formes et largeurs de pics en se basant sur le mécanisme brownien des molécules qui alternent entre la phase mobile (PM) et la phase stationnaire (PS). Le comportement individuel aléatoire des molécules entraîne une dispersion des vitesses autour d'une valeur moyenne, ce qui explique l'étalement symétrique des pics [13](#page=13).
#### 4.1.1 Modèle de pics d'élution parfaits
Les pics d'élution idéaux suivent une courbe de Gauss. La largeur à mi-hauteur est notée $\\delta$ et est égale à $2,35\\sigma$, où $\\sigma^2$ est la variance du pic, représentant la dispersion des valeurs par rapport à la moyenne. La largeur du pic à la base, notée $W$, est mesurée à 13,5% de la hauteur et correspond à la base du triangle, soit $W = 4\\sigma$ [14](#page=14).
#### 4.1.2 Mesures de l'efficacité de la colonne
L'efficacité d'une colonne est évaluée par deux paramètres principaux :
* La hauteur équivalente à un plateau théorique, notée $H$ (ou HEPT) [15](#page=15).
* Le nombre de plateaux théoriques, noté $N$ [15](#page=15).
La relation entre ces deux paramètres est donnée par : $N = \\frac{L}{H}$ où $L$ est la longueur de la colonne. L'efficacité augmente lorsque $N$ augmente ou lorsque $H$ diminue pour une longueur de colonne constante [15](#page=15).
Le nombre de plateaux théoriques peut également être calculé à partir des temps de rétention et des largeurs de pic : $N = 16 \\left(\\frac{t\_R}{w}\\right)^2 = 5.54 \\left(\\frac{t\_R}{\\delta}\\right)^2$ [15](#page=15).
### 4.2 Facteur de résolution
Le facteur de résolution ($R$) quantifie la capacité d'une colonne à séparer deux analytes. Il est défini par la formule [16](#page=16): $R = 2 \\frac{t\_{R2} - t\_{R1}}{W\_1 + W\_2}$ où $t\_{R1}$ et $t\_{R2}$ sont les temps de rétention des deux composés, et $W\_1$ et $W\_2$ sont leurs largeurs de pic à la base. Une valeur de $R = 1.5$ indique une séparation quasi-complète des composés [16](#page=16).
#### 4.2.1 Influence des facteurs de capacité et de sélectivité sur la résolution
La résolution est également affectée par les facteurs de capacité ($k'$) et de sélectivité ($\\alpha$) selon l'équation : $R = \\frac{\\sqrt{N}}{4} \\frac{\\alpha - 1}{\\alpha} \\frac{k'\_B}{1 + k'\_B}$ [17](#page=17).
#### 4.2.2 Effet de la résolution sur le temps de rétention
La résolution est liée au temps de rétention ($t\_{RB}$) par la formule : $t\_{RB} = 16 R^2 \\frac{H}{u} \\left(\\frac{\\alpha}{\\alpha - 1}\\right)^2 \\left(\\frac{1 + k'\_B}{k'\_B}\\right)^3$ [18](#page=18).
### 4.3 Paramètres contrôlant l'efficacité de la colonne
Plusieurs paramètres influencent directement l'efficacité de la colonne chromatographique [19](#page=19):
* Vitesse linéaire de la phase mobile ($u$) en cm/s [19](#page=19).
* Coefficient de diffusion dans la phase mobile ($D\_M$) en cm$^2$/s [19](#page=19).
* Coefficient de diffusion dans la phase stationnaire ($D\_S$) en cm$^2$/s [19](#page=19).
* Facteur de capacité ($k'$) sans unité [19](#page=19).
* Diamètre des particules du support ($d\_p$) en $\\mu$m [19](#page=19).
* Épaisseur de la couche liquide sur la phase stationnaire ($d\_f$) en $\\mu$m [19](#page=19).
La vitesse linéaire de la phase mobile ($u$) est un paramètre clé; il existe une hauteur équivalente optimale ($H\_{opt}$) pour de faibles valeurs de $u$. Cette vitesse optimale est généralement plus faible en chromatographie liquide de partage (CPL) qu'en chromatographie en phase gazeuse (CPG) [20](#page=20).
### 4.4 Équation de Van Deemter et élargissement des pics
L'équation de Van Deemter modélise l'efficacité des colonnes chromatographiques en expliquant l'élargissement des pics. Une forme modernisée de cette équation est [21](#page=21): $H = A + \\frac{B}{u} + C s u + C M u$ [21](#page=21).
Dans cette équation :
* $A$ représente le terme de diffusion multi-trajets (ou diffusion turbulente) [21](#page=21).
* $\\frac{B}{u}$ est le terme de diffusion longitudinale [21](#page=21).
* $C s u$ est le terme de transfert de masse dans la phase stationnaire [21](#page=21).
* $C M u$ est le terme de transfert de masse dans la phase mobile [21](#page=21).
#### 4.4.1 Terme de diffusion longitudinale ($\\frac{B}{u}$)
Ce terme décrit la tendance des solutés à se déplacer du centre de la bande vers les régions plus diluées en amont et en aval. Il est la cause principale de l'élargissement des pics en phase gazeuse et moins prononcé en CPL. Ce terme est proportionnel au coefficient de diffusion dans la phase mobile ($D\_M$) [22](#page=22).
#### 4.4.2 Terme de transfert de masse dans la phase stationnaire ($C s u$)
Lorsque la phase stationnaire est un liquide immobilisé sur un solide, le coefficient de transfert de masse ($C\_s$) est proportionnel à $\\frac{d\_f^2}{D\_S}$. Une couche plus épaisse ($d\_f$) ou un faible coefficient de diffusion ($D\_S$) augmentent le temps nécessaire aux molécules pour atteindre l'interface et se transférer vers la phase mobile, accroissant ainsi $H$. Si la phase stationnaire est un solide, ce terme est lié au temps d'adsorption ou de désorption des espèces [23](#page=23).
#### 4.4.3 Terme de transfert de masse dans la phase mobile ($C M u$)
Ce terme, généralement plus complexe, est proportionnel à $\\frac{d\_p^2}{D\_M}$ (ou $d\_c^2$ pour les colonnes capillaires). L'élargissement du pic dans la phase mobile est dû à la multiplicité des trajets que les molécules peuvent emprunter à travers les interstices d'une colonne remplie, un phénomène lié à la diffusion turbulente. La contribution de ce terme à $H$ n'est pas linéaire [24](#page=24).
### 4.5 Méthodes pour réduire l'élargissement des pics et améliorer l'efficacité
Pour améliorer l'efficacité d'une colonne, c'est-à-dire réduire l'élargissement des pics, plusieurs stratégies peuvent être employées [25](#page=25):
* Réduire le diamètre des particules de remplissage de la colonne. Pour les colonnes capillaires, réduire le diamètre de la colonne elle-même.
* Utiliser une granulométrie plus fine pour le support.
* En CPG, réduire la diffusion longitudinale en abaissant la température ($T$) et donc $D\_M$.
* En CPL, l'effet de la température sur la diffusion est moins significatif.
* Pour une phase stationnaire liquide, minimiser l'épaisseur de la couche liquide.
### 4.6 Méthodes d'optimisation pour améliorer la résolution
L'optimisation de la résolution ($R$) peut être réalisée en agissant sur plusieurs facteurs, en utilisant l'équation $R = \\frac{\\sqrt{N}}{4} \\frac{\\alpha - 1}{\\alpha} \\frac{k'\_B}{1 + k'\_B}$ [26](#page=26).
#### 4.6.1 Modification de la hauteur équivalente ($H$)
Il est souvent préférable de réduire la hauteur équivalente ($H$) plutôt que d'augmenter la longueur de la colonne ($N$) pour améliorer la résolution, car cela permet de réduire le temps de séparation. Les méthodes pour optimiser $H$ sont celles décrites précédemment pour réduire l'élargissement des pics [26](#page=26).
#### 4.6.2 Modification du facteur de capacité ($k'$)
Un facteur de capacité idéal se situe entre 1 et 5. Au-delà de 10, le temps de séparation augmente considérablement sans amélioration significative de $R$ [26](#page=26).
* En CPG, $k'$ est modifié en ajustant la température [26](#page=26).
* En CPL, le changement de la composition du solvant (phase mobile) permet de modifier $k'$ [26](#page=26).
#### 4.6.3 Modification du facteur de sélectivité ($\\alpha$)
Lorsque $k'$ et $H$ sont optimisés mais que $\\alpha$ est proche de 1, une bonne séparation en un temps raisonnable n'est pas obtenue. Il est alors nécessaire d'augmenter $\\alpha$ tout en maintenant $k'$ entre 1 et 10. Les stratégies privilégiées pour augmenter $\\alpha$ sont, par ordre de préférence [27](#page=27):
1. En CPL: modifier la composition de la phase mobile [27](#page=27).
2. Modifier la température [27](#page=27).
3. Modifier la composition de la phase stationnaire [27](#page=27).
4. Utiliser des effets chimiques spécifiques, comme les ions argent pour améliorer la séparation des oléfines [27](#page=27).
* * *
# Applications et méthodes d'analyse quantitative
L'analyse quantitative par chromatographie permet de déterminer la concentration des composés présents dans un mélange en comparant les signaux obtenus avec ceux d'étalons de concentration connue [29](#page=29).
### 5.1 Analyse qualitative en chromatographie
L'analyse qualitative en chromatographie vise à identifier la présence ou l'absence de substances spécifiques dans un mélange dont la composition est partiellement connue. Elle repose principalement sur la mesure du temps de rétention, qui est la durée nécessaire à un composé pour traverser la colonne chromatographique. Si le mélange est complexe et sa composition inconnue, l'identification unique par temps de rétention devient difficile. Pour améliorer la fiabilité de l'identification, il est courant de coupler la sortie de la colonne chromatographique à des spectromètres tels que des spectromètres UV, IR ou de masse. Bien qu'il ne soit pas toujours possible d'identifier avec certitude toutes les espèces présentes, la chromatographie peut permettre de confirmer l'absence d'une substance donnée dans un échantillon [28](#page=28).
### 5.2 Analyse quantitative en chromatographie
L'analyse quantitative en chromatographie repose sur la comparaison de l'aire ou de la hauteur d'un pic chromatographique de l'analyte avec celle d'un étalon de concentration connue. Sous des conditions opératoires bien contrôlées, ces paramètres sont proportionnels à la quantité de substance injectée [29](#page=29).
Pour réaliser un dosage précis par chromatographie, plusieurs conditions doivent être remplies :
* Disposer d'un échantillon authentique de chaque analyte à doser [29](#page=29).
* Assurer que le détecteur fournisse une relation linéaire entre la grandeur du signal (aire ou hauteur du pic) et la quantité de l'analyte responsable de ce pic. Cette relation peut être exprimée comme suit [29](#page=29): $m\_i = K\_i \\cdot A\_i$ où :
* $m\_i$ est la masse du composé $i$ injectée dans la colonne [29](#page=29).
* $K\_i$ est le coefficient de réponse absolu du composé $i$, qui dépend des conditions opératoires et de l'instrumentation [29](#page=29).
* $A\_i$ est l'aire du pic d'élution du composé $i$ [29](#page=29).
#### 5.2.1 Dosage basé sur la hauteur du pic
Le dosage basé sur la hauteur du pic consiste à mesurer la distance verticale entre la ligne de base et le sommet du pic. Cette mesure peut être influencée par l'élargissement des pics et les erreurs d'injection, notamment lors de l'utilisation de seringues, qui peuvent introduire des erreurs de l'ordre de 5 à 10 % [30](#page=30).
#### 5.2.2 Dosage basé sur l'aire du pic
Le dosage basé sur l'aire du pic est généralement considéré comme plus fiable car il est moins sensible aux effets d'élargissement des pics. Pour des pics raisonnablement symétriques, l'aire peut être approximée par le produit de la hauteur du pic et de sa largeur à mi-hauteur [31](#page=31).
> **Tip:** L'utilisation de l'aire du pic comme paramètre quantitatif est préférée à la hauteur du pic pour une meilleure fiabilité analytique.
### 5.3 Méthodes d'étalonnage
#### 5.3.1 Étalonnage externe
L'étalonnage externe est une méthode où l'on compare directement les chromatogrammes d'une solution étalon de concentration connue avec ceux de l'échantillon à analyser, sans modifier les réglages de l'appareil entre les injections [32](#page=32).
La concentration de l'échantillon ($C\_{ech}$) est déterminée par la relation : $C\_{ech} = C\_{ref} \\cdot \\frac{A\_{ech}}{A\_{ref}}$ où $C\_{ref}$ est la concentration de la solution de référence, $A\_{ref}$ est l'aire du pic de l'étalon, et $A\_{ech}$ est l'aire du pic de l'échantillon [32](#page=32).
Pour une précision accrue, il est recommandé de préparer une série de solutions étalons dont les concentrations se rapprochent de celle de l'échantillon inconnu ($C\_1, C\_2, C\_3, \\dots$). Après avoir injecté chaque solution étalon avec un volume constant et mesuré les aires correspondantes ($A\_1, A\_2, A\_3, \\dots$), on trace une courbe d'étalonnage (aire des pics en fonction de la concentration) qui devrait être une droite passant par l'origine. L'aire du pic de l'échantillon inconnu ($A\_x$) est ensuite reportée sur cette courbe pour déterminer sa concentration ($C\_x$) [32](#page=32).
> **Tip:** Les vannes à boucle d'échantillonnage sont un équipement essentiel pour réduire les erreurs liées au volume d'injection, particulièrement en chromatographie gazeuse (CG), et permettent d'atteindre des précisions de 1 à 2 % [33](#page=33).
#### 5.3.2 Étalonnage interne
L'étalonnage interne offre une meilleure précision car il compense les variations de volume d'injection. Pour cette méthode, une quantité précisément mesurée d'une substance étalon interne (qui n'est pas présente dans le mélange à analyser) est ajoutée à la fois aux solutions étalons et à la solution échantillon [34](#page=34).
Le paramètre analytique utilisé est le rapport de l'aire de l'analyte à l'aire de l'étalon interne. Pour que cette méthode soit efficace [34](#page=34):
* Le temps de rétention du pic de l'étalon interne doit être proche de celui de l'analyte [34](#page=34).
* La concentration de l'étalon interne doit se situer dans le domaine de réponse linéaire du détecteur [34](#page=34).
* L'étalon interne doit être chimiquement inerte par rapport à l'analyte et à la matrice de l'échantillon [34](#page=34).
* * *
# Chromatographie en phase gazeuse (CPG)
La chromatographie en phase gazeuse (CPG) est une technique d'analyse chromatographique utilisée pour séparer et analyser des composés volatils ou semi-volatils [35](#page=35).
### 6.1 Principes fondamentaux et phases mobiles
La phase mobile en CPG est un gaz, tel que l'hydrogène (H₂), l'hélium (He), l'azote (N₂) ou l'argon (Ar), dont le choix dépend du type de détecteur utilisé. La pression typique de la phase mobile se situe entre 10 et 50 psi (où 1 psi = 51.71 torr). Les débits varient considérablement selon le type de colonne: de 25 à 150 ml/min pour les colonnes remplies, et de 0.5 à 5 ml/min pour les colonnes capillaires. L'enceinte contenant la colonne est thermostatée et peut atteindre des températures allant jusqu'à 350°C [36](#page=36).
En CPG, quatre paramètres peuvent être ajustés pour optimiser la phase stationnaire (PS): la longueur de la colonne (L), la vitesse linéaire moyenne de la phase mobile (u), la température (T) et le rapport de phase ($\\beta = V\_m/V\_s$), qui conditionnent respectivement l'efficacité de la colonne (N) et le facteur de rétention (k). Les ajustements de température et de débit permettent d'agir sur N et k. La relation entre le temps de rétention (tR) et le temps mort (tM) est décrite par l'équation $\\log(t\_R - t\_M) = A/T + B$. Bien que la nature du gaz porteur modifie peu les constantes de partage des solutés, sa viscosité et la vitesse linéaire (u) influencent l'efficacité de la colonne [37](#page=37).
### 6.2 Systèmes d'injection
Les systèmes d'injection sont choisis en fonction des applications et des types de colonnes [38](#page=38).
* **Injection à vaporisation directe:** L'échantillon est injecté à l'aide d'une microseringue à travers un septum dans une chambre d'injection chauffée, située au sommet de la colonne. La température de cette chambre doit être supérieure d'au moins 50°C à la température d'ébullition du constituant le moins volatil de l'échantillon. Ce mode est utilisé pour de très faibles volumes (0.1-0.01 $\\mu$l) avec les colonnes capillaires [38](#page=38).
* **Injecteur avec ou sans division (split/splitless):** Principalement utilisé pour les colonnes capillaires, cet injecteur possède une vanne de fuite qui divise le débit du gaz vecteur en deux fractions. Seule une petite fraction pénètre dans la colonne, permettant de réduire la quantité d'échantillon introduite et d'augmenter le rapport de division (split ratio), qui peut varier de 20 à 500 [38](#page=38).
* **Injection à froid dans la colonne:** Dans cette méthode, la vaporisation de l'échantillon se produit après son dépôt à l'intérieur même de la colonne capillaire [38](#page=38).
### 6.3 Types de colonnes
Il existe deux principaux types de colonnes en CPG :
#### 6.3.1 Colonnes remplies
Ces colonnes mesurent généralement entre 1 et 3 mètres de longueur et sont fabriquées en acier inoxydable ou en verre. Leur diamètre interne est de 1/8 ou 1/4 inch (3.18 ou 6.35 mm). Elles contiennent un support solide poreux et inerte, sur lequel la phase stationnaire liquide est fixée par greffage ou imprégnation. Le support solide le plus couramment utilisé est la terre de diatomée, qui est un squelette siliceux issu d'algues unicellulaires. La granulométrie de ces supports est généralement de 60-80 mesh ou 80-100 mesh [39](#page=39).
#### 6.3.2 Colonnes capillaires
Les colonnes capillaires sont majoritairement fabriquées en silice fondue. Elles ont un diamètre interne plus faible, allant de 75 à 250 $\\mu$m, et peuvent être très longues, de 10 à 100 mètres. La phase stationnaire liquide est déposée sous forme d'un film sur la paroi interne de la colonne, avec une épaisseur comprise entre 0.05 et 5 $\\mu$m. Les performances des colonnes capillaires peuvent être prédites en calculant le rapport $\\beta$, défini comme $\\beta = V\_M/V\_S = DI/(4 \\cdot e\_f)$, où DI est le diamètre interne de la colonne et $e\_f$ est l'épaisseur du film déposé. Il existe également des colonnes pseudo-capillaires, en silice, avec un diamètre de 530 $\\mu$m et une longueur de 5 à 50 mètres [40](#page=40).
### 6.4 Phases stationnaires liquides
Le choix de la phase stationnaire liquide (PS) est crucial en CPG et dépend de la nature des composés à analyser [41](#page=41).
* **Polysiloxanes :** Ces polymères de structure générale $(R)\_3-Si-O-(Si(R)\_2-O)-Si(R)\_3$ sont largement utilisés.
* **Polydiméthylsiloxane (PDMS) non substitué (ex: OV1, SE30):** Constitue une phase stationnaire non polaire d'usage général, adaptée à la séparation d'hydrocarbures, d'aromatiques, de médicaments et de stéroïdes [41](#page=41).
* **5% Ph-polydiméthylsiloxane (ex: OV3, SE52):** Une phase légèrement plus polaire, utile pour l'analyse d'esters méthyliques d'acides gras, d'alcaloïdes, de médicaments et de composés halogénés [41](#page=41).
* **50% Ph-polydiméthylsiloxane (ex: OV17):** Convient pour les médicaments, les stéroïdes, les pesticides et les glycols [41](#page=41).
* **50% trifluoropropyl polydiméthylsiloxane (ex: OV210):** Efficace pour séparer les chloroaromatiques et les alkylbenzènes [41](#page=41).
* **50% cyanopropyl polydiméthylsiloxane (ex: OV275):** Utilisé pour les acides gras polyinsaturés et les alcools [41](#page=41).
* **Polyéthylène glycol (PEG):** Comme le Carbowax 20M, ces phases stationnaires polaires sont idéales pour l'analyse d'acides libres, d'alcools, d'éthers et d'huiles essentielles. Leur structure est représentée par HO-CH₂-CH₂-(O-CH₂-CH₂)$\_n$\-OH [41](#page=41).
> **Tip:** En règle générale, la polarité de la phase stationnaire doit correspondre à celle des composés de l'échantillon pour obtenir une bonne séparation. Lorsque la polarité est bien accordée, l'ordre d'élution est principalement déterminé par le point d'ébullition des solutés [42](#page=42).
* * *
# Détecteurs en chromatographie
Cette section détaille les différents types de détecteurs couramment utilisés en chromatographie, en expliquant leur principe de fonctionnement, leurs avantages, leurs inconvénients et leurs applications spécifiques [43](#page=43) [44](#page=44) [45](#page=45) [46](#page=46) [47](#page=47).
### 7.1 Le détecteur à ionisation de flamme (FID)
Le détecteur à ionisation de flamme (FID) est largement utilisé pour la détection des composés carbonés [43](#page=43).
#### 7.1.1 Principe de fonctionnement
L'éluat de la colonne chromatographique est mélangé à de l'hydrogène et de l'air, puis enflammé dans une flamme. Ce processus génère des ions et des électrons capables de conduire l'électricité. Une différence de potentiel appliquée entre l'orifice du brûleur et une électrode collectrice crée un courant électrique, qui constitue le signal de détection [43](#page=43).
#### 7.1.2 Caractéristiques et applications
Le FID est particulièrement sensible aux composés contenant du carbone. Cependant, certains groupements fonctionnels, tels que les carbonyles, les alcools, les halogènes et les amines, produisent peu ou pas d'ions, réduisant ainsi la sensibilité pour ces composés. Le FID est insensible aux gaz incombustibles comme l'eau (H₂O), le dioxyde de carbone (CO₂) et les oxydes d'azote (NOx) [43](#page=43).
#### 7.1.3 Performances
Il offre une sensibilité élevée, de l'ordre de $10^{-13}$ grammes par seconde, et un domaine linéaire de $10^7$. De plus, il est réputé pour sa robustesse [43](#page=43).
#### 7.1.4 Inconvénient
Le principal inconvénient du FID est qu'il détruit l'échantillon lors de la détection [43](#page=43).
> **Tip:** Le FID est idéal pour l'analyse de composés organiques volatils dans des matrices où les composants non carbonés sont peu nombreux.
### 7.2 Le détecteur à conductivité thermique (catharomètre)
Le détecteur à conductivité thermique, également connu sous le nom de catharomètre, mesure les variations de la conductivité thermique d'un flux gazeux causées par la présence de molécules d'analyte [44](#page=44).
#### 7.2.1 Principe de fonctionnement
Il est constitué d'un élément chauffé électriquement, tel qu'un filament de platine, d'or, de tungstène ou une thermistance semi-conductrice. La résistance de cet élément varie en fonction de la température, qui est directement liée à la vitesse à laquelle les molécules de gaz environnant évacuent l'énergie thermique par conduction vers les parois d'un bloc métallique. Un système de détection différentiel est souvent utilisé [44](#page=44).
#### 7.2.2 Avantages
L'hydrogène (H₂) et l'hélium (He), couramment utilisés comme gaz vecteurs, ont une conductivité thermique environ 6 à 10 fois supérieure à celle de la plupart des composés organiques. Par conséquent, la présence de même de faibles quantités de composés organiques dans l'effluent entraîne une diminution significative de la conductivité thermique et donc une élévation de la température de l'élément détecteur [44](#page=44).
#### 7.2.3 Performances et applications
Ce détecteur est simple à utiliser, présente un large domaine linéaire ($10^5$), et répond aussi bien aux composés organiques qu'inorganiques. Il a l'avantage d'être non destructif [44](#page=44).
#### 7.2.4 Inconvénient
Sa sensibilité est relativement faible, de l'ordre de $10^{-8}$ grammes de soluté par millilitre de gaz vecteur [44](#page=44).
> **Tip:** Le catharomètre est un bon choix lorsque l'analyse de composés inorganiques est nécessaire ou lorsque l'intégrité de l'échantillon doit être préservée.
### 7.3 Détecteurs thermoioniques
Les détecteurs thermoioniques sont conçus pour une détection sélective des composés organiques contenant du phosphore (P) ou de l'azote (N). Ils sont particulièrement utiles pour le dosage des pesticides organophosphorés [45](#page=45).
#### 7.3.1 Principe de fonctionnement
Ces détecteurs partagent une structure similaire au FID. L'éluat de la colonne est mélangé à de l'hydrogène et passe à l'extrémité d'une flamme. Le gaz chaud s'écoule autour d'une pastille en silicate de rubidium chauffée électriquement, maintenue à une tension de 180 volts par rapport à un collecteur. En présence de molécules contenant de l'azote ou du phosphore, un plasma se forme dans la pastille à une température de 600 à 800 degrés Celsius, générant un courant ionique important [45](#page=45).
> **Example:** L'analyse de résidus de certains insecticides organophosphorés dans des échantillons alimentaires peut être réalisée efficacement avec un détecteur thermoionique.
### 7.4 Le détecteur par photométrie de flamme
Le détecteur par photométrie de flamme est utilisé pour l'analyse de polluants de l'air et de l'eau, ainsi que de pesticides [46](#page=46).
#### 7.4.1 Sélectivité et applications
Il est sélectif et sensible aux composés contenant du soufre (S) et du phosphore (P) [46](#page=46).
#### 7.4.2 Principe de fonctionnement
L'éluat traverse une flamme hydrogène-air à basse température. Cette flamme transforme une partie du phosphore en monoxyde de phosphore (HPO), qui émet dans des bandes d'absorption à 510 et 526 nanomètres. Le soufre est transformé en disulfure de soufre (S₂), qui émet à 394 nanomètres [46](#page=46).
### 7.5 Détecteurs sélectifs et méthodes couplées
En plus des détecteurs mentionnés, d'autres approches permettent une détection sélective. Celles-ci incluent les méthodes couplées à la spectroscopie et à l'électrochimie. Parmi les plus connus, on retrouve la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (CG-SM) et à l'infrarouge (CG-IR) [47](#page=47).
> **Tip:** Le choix du détecteur dépend fortement de la nature des analytes à rechercher et des exigences de l'analyse (sensibilité, sélectivité, destructivité).
* * *
# Indices de rétention et chromatographie liquide à haute performance (HPLC)
Ce chapitre aborde les indices de rétention utilisés pour caractériser les composés en chromatographie, puis détaille la chromatographie liquide à haute performance (HPLC), incluant son appareillage, ses phases stationnaires et mobiles, ainsi que les détecteurs associés.
### 8.1 Indices de rétention
Les indices de rétention sont des grandeurs permettant de caractériser un composé de manière plus générale que son temps de rétention. La droite de Kovats est établie en injectant une série homologue de n-alcanes sur une colonne maintenue en régime isotherme, suivant l'équation [48](#page=48):
$\\log(t\_R(n)) - t\_M = a \\cdot n + b$ [48](#page=48).
où $t\_R(n)$ est le temps de rétention de l'alcane ayant $n$ atomes de carbone, et $t\_M$ est le temps mort (temps nécessaire pour qu'un composé non retenu traverse la colonne). La pente ($a$) de cette droite dépend de la colonne et des conditions expérimentales [48](#page=48).
Le calcul de l'indice de rétention de Kovats ($I\_X$) d'un composé $X$ se fait en co-injectant ce composé avec une série de n-alcanes, sans modifier les conditions de l'appareil. L'indice $I\_X$ correspond au nombre apparent d'atomes de carbone de l'alcane théorique ayant le même temps de rétention réduit que $X$ ($n\_X$). Il existe deux méthodes pour calculer $n\_X$ [49](#page=49):
a) Utiliser l'équation de la droite de Kovats. b) Calculer $I\_X$ à partir des temps de rétention réduits ($t'\_R$) des deux n-alcanes ($n$ et $n+1$ atomes de carbone) qui encadrent $X$ sur le chromatogramme :
$I\_X = 100 \\cdot n + 100 \\cdot \\frac{\\log(t'\_R(X)) - \\log(t'\_R(n))}{\\log(t'\_R(n+1)) - \\log(t'\_R(n))}$ [49](#page=49).
Le temps de rétention réduit est défini comme $t'\_R = t\_R - t\_M$.
> **Tip:** L'utilisation des indices de rétention permet une comparaison des résultats entre différents laboratoires, à condition que les conditions chromatographiques soient similaires [48](#page=48).
### 8.2 Chromatographie liquide à haute performance (HPLC)
La chromatographie liquide à haute performance (HPLC) est une technique d'analyse chromatographique développée à partir des années 1960, notamment avec l'utilisation de supports de 5-10 micromètres. Elle permet des séparations efficaces grâce à l'utilisation de hautes pressions [51](#page=51) [52](#page=52).
#### 8.2.1 Appareillage HPLC
L'appareillage HPLC typique comprend plusieurs composants essentiels :
* **Pompe:** Les pompes alternatives modernes peuvent atteindre des pressions allant jusqu'à 420 bars, avec des débits de 0.1 ml à 10 ml/mn. Elles sont conçues pour minimiser les pulsations, offrir un contrôle de débit supérieur à 0.5%, et résister à la corrosion par les solvants utilisés [54](#page=54).
* **Injecteur:** L'injecteur est généralement une vanne à boucle qui permet l'introduction de l'échantillon sous forte pression dans le flux de la phase mobile [53](#page=53).
* **Colonnes:** Les colonnes HPLC sont généralement fabriquées en acier inoxydable, avec des longueurs de 10 à 30 cm et des diamètres internes de 4 à 10 mm. Elles contiennent des particules de phase stationnaire de 5 à 10 µm, permettant d'atteindre des efficacités de 40 000 à 60 000 plateaux par mètre. Des microcolonnes existent également, plus courtes et de plus petit diamètre, offrant une efficacité encore plus élevée (jusqu'à 100 000 plateaux/mètre) [55](#page=55).
* **Système de détection:** Divers détecteurs sont utilisés en HPLC, notamment les photomètres (utilisant des longueurs d'onde spécifiques comme 254 ou 280 nm), les détecteurs à barrettes de diodes (permettant d'obtenir un spectre complet) et les réfractomètres (répondant à tous les solutés, mais plutôt utilisés en mode isocratique) [61](#page=61).
#### 8.2.2 Elution et phases mobiles
L'élution en HPLC implique la circulation de la phase mobile à travers la colonne pour entraîner les analytes. Les phases mobiles peuvent être sous deux formes principales [53](#page=53):
* **Élution isocratique:** La composition du mélange de solvants est constante tout au long de l'analyse [53](#page=53).
* **Gradient d'élution (programmation de solvant):** La composition du mélange de solvants varie pendant l'analyse, permettant d'améliorer la séparation de composés ayant des polarités très différentes. Le dégazage et la filtration de la phase mobile sont des étapes importantes avant leur utilisation [53](#page=53).
Le choix de la phase mobile dépend de la polarité de la phase stationnaire et des analytes.
* **Chromatographie en phase normale:** Utilise une phase stationnaire polaire et une phase mobile peu polaire. Les composés moins polaires sont élués en premier, et une augmentation de la polarité de la phase mobile accélère leur élution [59](#page=59).
* **Chromatographie en phase inversée (RP-HPLC):** C'est la technique la plus courante, utilisant une phase stationnaire peu polaire et une phase mobile polaire (souvent des mélanges eau/méthanol ou eau/acétonitrile). L'ordre d'élution est inversé par rapport à la phase normale. Les composés peu polaires sont retenus plus longtemps. Les composés polaires sont peu retenus sur la phase stationnaire RP, rendant leur séparation parfois difficile sans gradient d'élution [59](#page=59).
Il est également possible de séparer les énantiomères en utilisant une phase mobile avec un sélecteur chiral ou en choisissant une phase stationnaire chirale [59](#page=59).
> **Tip:** Le gradient d'élution est une alternative puissante à la programmation de température pour améliorer la séparation [56](#page=56).
#### 8.2.3 Phases stationnaires
Les phases stationnaires en HPLC sont conçues pour interagir avec les analytes et permettre leur séparation. Les matériaux utilisés se présentent sous forme de :
* **Microsphères monodisperses:** Particules sphériques de taille uniforme, généralement entre 1 et 12 µm [57](#page=57).
* **Solides poreux de type monolithe:** Matériaux continus comportant des macropores (quelques micromètres) pour la circulation de la phase mobile et des mésopores (quelques nanomètres) créant une grande surface de contact (plusieurs m²/g) [57](#page=57).
Le gel de silice est un précurseur très utilisé dans l'élaboration des phases stationnaires actuelles. Il s'agit d'un polymère inorganique réticulé, amorphe, portant des groupements silanols (Si-OH), dont le mécanisme d'action repose sur l'adsorption. Cependant, la polarité excessive du gel de silice peut être problématique pour certaines applications. Pour réduire cette polarité, on rend le gel de silice hydrophobe par greffage de molécules organiques de polarité choisie, comme pour les phases RP-8 et RP-18 (polyvalentes) ou des phases spécifiques comme celles à base de nitrile, cyanopropyle, benzyle, cyclodextrines ou polysaccharides. Dans le cas des phases stationnaires greffées, le processus de séparation est basé sur les coefficients de partage plutôt que sur les coefficients d'adsorption [57](#page=57) [58](#page=58).
#### 8.2.4 Influence de la température
La température de la colonne est un facteur important influençant la séparation. La relation entre la constante d'équilibre ($K$) et la température ($T$) est décrite par l'équation [56](#page=56):
$\\ln K = \\frac{a}{T} + b$ [56](#page=56).
Lorsque la température augmente :
* La viscosité de la phase mobile diminue, réduisant ainsi la perte de charge dans la colonne [56](#page=56).
* Le temps d'analyse diminue et l'asymétrie des pics est réduite [56](#page=56).
* Un gradient de température peut être utilisé comme alternative à un gradient de solvant pour améliorer les séparations [56](#page=56).
#### 8.2.5 Choix des phases mobiles et stationnaires
Le choix des phases mobiles (PM) et stationnaires (PS) est crucial pour une séparation chromatographique réussie. En général, on adapte la polarité de la PS à celle de l'analyte et on utilise une PM dont la polarité est très différente. L'ordre croissant de polarité des groupements fonctionnels organiques est généralement le suivant [60](#page=60):
Hydrocarbures aliphatiques < Oléfines < Hydrocarbures aromatiques < Halogénures < Sulfures < Éthers < Nitrodérivés < Esters $\\approx$ Aldéhydes $\\approx$ Cétones < Alcools $\\approx$ Amines < Sulfones < Sulfoxydes < Amides < Acides carboxyliques < Eau [60](#page=60).
> **Example:** Pour séparer des composés peu polaires, on utilisera une phase stationnaire de type RP (peu polaire) avec une phase mobile contenant une forte proportion de solvant organique (moins polaire que l'eau). Inversement, pour des composés polaires, une phase stationnaire polaire avec une phase mobile polaire sera privilégiée.
* * *
## Erreurs courantes à éviter
* Révisez tous les sujets en profondeur avant les examens
* Portez attention aux formules et définitions clés
* Pratiquez avec les exemples fournis dans chaque section
* Ne mémorisez pas sans comprendre les concepts sous-jacents
Glossary
| Term | Definition |
|------|------------|
| Chromatographie | Méthode analytique séparative qui permet l'identification et le dosage des différents composés d'un mélange, basée sur l'entraînement d'un échantillon par une phase mobile au contact d'une phase stationnaire. |
| Phase mobile | Le fluide (gaz ou liquide) qui entraîne l'échantillon à travers la phase stationnaire dans une technique chromatographique. |
| Phase stationnaire | La substance (solide ou liquide immobilisé sur un support) qui est fixe dans la colonne ou sur une surface plane, et avec laquelle les composés de l'échantillon interagissent différemment. |
| Éluant | Substance utilisée comme phase mobile pour entraîner l'échantillon à travers la phase stationnaire. |
| Chromatogramme | Représentation graphique du signal d'un détecteur en fonction du temps ou du volume élué, montrant les pics correspondant aux différents solutés séparés. |
| Pic | Représentation graphique de la sortie d'un soluté spécifique du système chromatographique, généralement sous forme d'une courbe asymétrique. |
| Temps de rétention (tR) | Durée nécessaire pour qu'un soluté traverse la colonne chromatographique et atteigne le détecteur, mesurée entre le moment de l'injection et la sortie du pic. |
| Temps mort (tM) | Temps nécessaire à la phase mobile pour traverser la colonne sans interaction avec la phase stationnaire, représentant le temps de passage d'une espèce non retenue. |
| Coefficient de distribution (K) | Rapport des concentrations d'un soluté dans la phase stationnaire et la phase mobile à l'équilibre, indiquant l'affinité d'un soluté pour la phase stationnaire. Il est aussi appelé coefficient de partition. |
| Facteur de capacité (k') | Rapport du temps passé par un soluté dans la phase stationnaire au temps passé dans la phase mobile, il quantifie la rétention d'un soluté et est directement lié au coefficient de distribution. |
| Facteur de sélectivité (α) | Rapport des facteurs de capacité de deux solutés adjacents, il mesure la capacité de la colonne à séparer ces deux composés. |
| Efficacité de la colonne | Mesure de la capacité d'une colonne à produire des pics étroits, généralement exprimée par le nombre de plateaux théoriques (N) ou la hauteur équivalente à un plateau théorique (H). |
| Nombre de plateaux théoriques (N) | Paramètre théorique utilisé pour évaluer l'efficacité d'une colonne chromatographique, représentant le nombre de séparations idéales qui se produisent le long de la colonne. |
| Hauteur équivalente à un plateau théorique (H ou HEPT) | Longueur de colonne qui correspond à un plateau théorique, une H plus faible indique une colonne plus efficace. |
| Facteur de résolution (R) | Indice quantitatif qui mesure l'aptitude d'une colonne à séparer deux analytes adjacents, en tenant compte de leurs temps de rétention et de leurs largeurs de pics. |
| Équation de Van Deemter | Relation décrivant la hauteur équivalente à un plateau théorique (H) en fonction de la vitesse linéaire de la phase mobile (u) et des différents mécanismes d'élargissement des pics (diffusion, transfert de masse). |
| Gaz vecteur | Le gaz utilisé comme phase mobile en chromatographie en phase gazeuse, tel que l'hélium, l'azote ou l'hydrogène. |
| Phase stationnaire liquide (PS liquide) | Une couche de liquide immobilisée sur un support solide ou directement sur la paroi interne d'une colonne capillaire, utilisée en chromatographie en phase gazeuse. |
| Détecteur à ionisation de flamme (FID) | Un détecteur couramment utilisé en CPG qui ionise les composés organiques dans une flamme d'hydrogène, générant un courant électrique proportionnel à la quantité de substance analysée. |
| Détecteur à conductivité thermique (catharomètre) | Un détecteur universel qui mesure les variations de conductivité thermique d'un flux gazeux, permettant de détecter la présence de la plupart des composés, y compris les inorganiques. |
| Chromatographie en phase normale (CPN) | Technique chromatographique où la phase stationnaire est polaire et la phase mobile est peu polaire, permettant l'élution des composés les moins polaires en premier. |
| Chromatographie en phase inversée (RP-HPLC) | Technique chromatographique où la phase stationnaire est peu polaire (souvent des phases greffées sur gel de silice) et la phase mobile est polaire (mélange eau/solvant organique), permettant l'élution des composés les plus polaires en premier. |
| Isocratique | Mode d'élution en chromatographie où la composition de la phase mobile reste constante tout au long de la séparation. |
| Gradient d'élution | Mode d'élution en chromatographie où la composition de la phase mobile est modifiée au cours de la séparation, généralement en augmentant sa force d'élution pour améliorer la séparation de composés avec des affinités très différentes. |