Étymologiquement, chromatographie signifie l'image en couleur, puisque historiquement,
les premières méthodes chromatographiques utilisées étaient faites sur support papier
et servaient à séparer des mélanges. Si les produits étaient colorés, le chimiste ne
faisait que constater la migration, sinon il utilisait des révélateurs colorés pour
constater la migration.
La technique de chromatographie a été découverte par le botaniste russe Mikhail Tswett.
| De façon générale, une chromatographie utilise une phase stationnaire, une phase
mobile. Le produit qui sera chromatographié sera selon ses affinités soit plutôt
attiré par la phase stationnaire (et migrera), soit par la phase mobile (et ne migrera
pas). La technique de séparation est donc la conséquence d'un processus complexe
d'interactions favorables ou défavorables entre le produit et les deux phases. |
Animation
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Selon les techniques, la phase stationnaire sera solide ou fluide, et la
phase mobile toujours fluide (liquide ou gaz).
Les différentes méthodes chromatographiques sont les suivantes. Entre parenthèses
sont notées les abréviations françaises et anglo-saxones.
On notera que la chromatographie peut être utilisée de façon quantitative
en vue de la détermination de caractéristiques cinétiques (évolution temporelle de
réaction) ou thermodynamiques (énergies et constantes de réaction).
Le terme de chromatographie recouvre donc plusieurs technologies basées sur un
principe commun : l'identification par la séparation. Les techniques les plus courantes
sont résumées dans le tableau ci-dessous. Nous avons à retenir avant tout que :
Chromatographie = Séparation.
Les différentes techniques exposées ci-dessus sont très différentes sur le plan
technologique mais ont de nombreux points communs sur le principe de fonctionnement.
Elles sont différentes quant au matériel utilisé. Une CCM nécessite une feuille de
papier, un solvant et une cuve en verre. La CPG, ou la CLHP nécessite des appareils de
technologies poussées de coût élevé.
On a présenté la chromatographie en tant que technique de séparation. Cette
technique oblige d’avoir dans tous les cas deux phases. Une phase stationnaire
qui fixera la nature de l'interaction et une phase mobile où circulera le
mélange à identifier.
La séparation implique une interaction entre les molécules et son entourage (phase
mobile et phase stationnaire). Les interactions qui peuvent entrer en jeu à cette
échelle sont de trois natures :
- Électrostatique
- Liaison hydrogène
- Stérique
Nous détaillerons plus tard à quelle méthode correspondent quelles interactions.
Comme méthode de purification
Utiliser les méthodes chromatographiques comme méthode de purification est
réalisable avec les chromatographies non destructives. Les deux méthodes principales
utilisées sont les chromatographies sur colonne et ionique (basée sur des interactions
de type électrostatique et liaison hydrogène) et la chromatographie par perméation de
gel (basée sur une méthode de séparation stérique).
Comme méthode d'identification
On peut identifier en chromatographie un composé dans un mélange, un isomère parmi
plusieurs isomères, voire avec des dispositifs assez perfectionnés, un énantiomère
d'un autre énantiomère. Cette identification est possible en comparant le chromatogramme
à un authentique, lui même étant un chromatogramme établit à partir du
composé pur réalisé dans les conditions absolument identiques à celle du mélange.
Comme méthode de dosage
Certains chromatogrammes (CPG, CLHP, ...) présentent des pics dont la surface est
proportionnelle au nombre de moles détectés. Ceci permet de faire des suivis
quantitatifs de réaction.
