Vue d'ensemble GC
1.1. Aperçu de l'Analyse GC
La chromatographie en phase gazeuse (GC) est une technique analytique applicable aux échantillons gazeux, liquides et solides (composants vaporisés par la chaleur). Si un mélange de composés est analysé à l'aide d'un système GC, chaque composé peut être séparé et quantifié.
Lorsqu'un échantillon de solution mixte est injecté dans le système GC, les composés contenus dans l'échantillon, y compris les composants du solvant, sont chauffés et vaporisés dans l'unité d'injection d'échantillon.
Avec le système GC, la phase mobile, appelée gaz vecteur, s'écoule toujours en séquence de l'unité d'injection d'échantillon à la colonne, puis au détecteur. Les composants cibles qui ont été vaporisés dans l'unité d'injection d'échantillon sont transportés par le gaz vecteur vers la colonne. Une fois dans la colonne, le mélange de composés est séparé en différents composants, et la quantité de chaque composé est ensuite mesurée par le détecteur.
Le détecteur convertit la quantité de chaque composé en un signal électrique et envoie ces signaux à une unité de traitement des données. Les données obtenues permettent de déterminer les composés contenus dans l'échantillon et en quelles quantités.
1.3. Séparation par Chromatographie en Phase Gazeuse
La séparation par GC se produit à l'intérieur de la colonne.
L'échantillon contenant plusieurs composés est injecté dans la colonne avec la phase mobile. (En GC, la phase mobile est un gaz appelé gaz vecteur. L'hélium est fréquemment utilisé.) L'échantillon et la phase mobile traversent la colonne, mais la vitesse de progression dans la colonne diffère selon le composé. En conséquence, des différences apparaissent dans les temps auxquels les composés respectifs arrivent à la sortie de la colonne. En conséquence, une séparation entre chaque composé se produit.
La rangée de pics dessinée lorsque les signaux électriques émis par le détecteur GC sont tracés sur l'axe vertical et le temps écoulé après l'injection de l'échantillon est tracé sur l'axe horizontal s'appelle un chromatogramme.
Les composants traversant la colonne sont transportés par la phase mobile (phase gazeuse) tout en étant séparés et adsorbés dans la phase stationnaire (phase liquide et phase solide).
Un chromatogramme typique est montré ici.
L'axe horizontal montre le temps jusqu'à ce que le composant atteigne le détecteur. L'axe vertical montre l'intensité du signal.
La partie où rien n'est détecté est appelée la ligne de base, et la partie où un composant est détecté est appelée un pic.
Le temps écoulé entre l'injection de l'échantillon dans le système et l'apparition des pics est appelé le temps de rétention.
Comme les temps d'élution pour chaque composant diffèrent, chaque composant peut être séparé et détecté.
1.4. Composés Adaptés à l'Analyse GC
Les composants qui peuvent être analysés par GC présentent les trois caractéristiques principales suivantes.
- Composés avec un point d'ébullition allant jusqu'à 400 °C
- Composés qui ne se décomposent pas à leur température de vaporisation
- Composés qui se décomposent à leur température de vaporisation, mais toujours de la même manière. Cela est appelé GC par pyrolyse.
1.5. Composés Qui Ne Peuvent Pas Être Analysés ou Sont Difficiles à Analyser avec le GC
Composés Qui Ne Peuvent Pas Être Analysés
- Composés qui ne se vaporisent pas (métaux inorganiques, ions et sels)
- Composés hautement réactifs et chimiquement instables
(acide fluorhydrique et autres acides forts, ozone, NOx et autres composés hautement réactifs)
Composés Difficiles à Analyser
- Composés hautement adsorbants (composés contenant un groupe carboxyle, un groupe hydroxyle, un groupe amino ou du soufre)
- Composés pour lesquels des échantillons standards sont difficiles à obtenir (Les analyses qualitatives et quantitatives sont difficiles.)
