CHROMATOGRAMME: À QUOI ÇA SERT ET TYPES - CHIMIE - 2025

Le chromatogramme est un enregistrement graphique bidimensionnel obtenu sur un milieu absorbant, montrant la séparation des substances par chromatographie. Un motif visible, des pics ou des taches, se forme sur le chromatogramme, reflétant la séparation physique des composants d'un mélange.

Le chiffre inférieur est un chromatogramme avec trois pics, A, B et C, de trois composants de l'échantillon séparés par chromatographie. On observe que chacun des trois pics a une hauteur et un emplacement différents sur l'axe des temps du chromatogramme.

Chromatogramme typique. Source: Heliagon, de Wikimedia Commons

L'axe des ordonnées ou Y enregistre les informations d'intensité du signal (en millivolts mV dans ce cas). Représente l'enregistrement, selon le détecteur, d'une propriété physique de la substance ou d'un composant séparé du mélange.

La hauteur du pic est proportionnelle à la concentration du composant séparé de l'échantillon dans un système optimal. Ainsi, par exemple, il est facile de visualiser que le composant B est dans une proportion plus élevée que A et C.

En abscisse ou axe X, le temps de rétention des composants de l'échantillon ou du mélange est représenté. C'est le temps qui s'écoule de l'injection de l'échantillon jusqu'à ce qu'il s'arrête, étant différent pour chaque substance pure.

À quoi sert un chromatogramme?

C'est l'enregistrement final de l'ensemble du processus de chromatographie. Les paramètres qui présentent un intérêt analytique en sont obtenus. Celui-ci peut être obtenu sous forme de fichier électronique, d'histogramme imprimé ou sur le support de traitement; sur papier, par exemple.

L'axe Y est généré par des détecteurs de réponse de signal ou d'intensité, tels que des spectrophotomètres. Une analyse optimale du temps, des caractéristiques des pics ou spots obtenus est indispensable; la taille, l'emplacement, la couleur, entre autres aspects.

Les analyses des chromatogrammes nécessitent généralement l'utilisation de contrôles ou d'étalons, de substances d'identité et de concentration connues. L'analyse de ces contrôles permet d'établir par comparaison avec les échantillons caractéristiques des composants de l'échantillon étudié.

Dans le chromatogramme, vous pouvez observer et analyser comment la séparation des composants d'un mélange a été effectuée. Son étude optimale permet d'identifier une substance, de démontrer sa pureté, de quantifier la quantité de substances présentes dans un mélange, entre autres aspects.

Les informations extraites peuvent être de nature qualitative; par exemple, lorsque des substances sont identifiées et leur pureté déterminée. Les informations quantitatives concernent la détermination du nombre de composants dans le mélange et la concentration de l'analyte séparé.

Identification des substances

En analysant les résultats du chromatogramme, diverses substances peuvent être identifiées en comparant les temps de rétention avec ceux de substances connues. On peut observer si les substances étudiées parcourent la même distance si elles ont le même temps que les substances connues.

Par exemple, le chromatogramme peut détecter et identifier les métabolites de médicaments tels que les stimulants et les stéroïdes dans l'urine des athlètes. C'est un support important dans l'étude et la recherche de certains métabolites produits par des troubles génétiques chez le nouveau-né.

Le chromatogramme facilite la détection des hydrocarbures halogénés présents dans l'eau potable, entre autres substances. Elle est essentielle dans les analyses de laboratoire de contrôle qualité, car elle permet de détecter et d'identifier les contaminants présents dans les différents produits.

Classification de la pureté des substances

Dans un chromatogramme, vous pouvez distinguer les substances pures et impures. Une substance pure produirait un seul pic sur le chromatogramme; alors qu'une substance impure produirait deux pics ou plus.

En ajustant correctement les conditions dans lesquelles la chromatographie est effectuée, deux substances peuvent être empêchées de former un seul pic.

Quantification des substances

En analysant la surface du pic du chromatogramme, la concentration des composants de l'échantillon peut être calculée.

Par conséquent, la surface du pic est proportionnelle à la quantité de substance présente dans l'échantillon. Ces données quantitatives sont obtenues dans des systèmes très sensibles, tels que ceux générés par chromatographie en phase gazeuse ou liquide, par exemple.

Les types

L'une des classifications des chromatogrammes est étroitement liée aux différents types de chromatographie, qui génèrent le chromatogramme correspondant.

En fonction des conditions de fonctionnement, les détecteurs, entre autres aspects, le chromatogramme variera dans son contenu et sa qualité.

Chromatogrammes sur papier ou couche mince

Le chromatogramme peut être généré directement sur papier ou couche mince, montrant directement la distribution ou la distribution des composants de l'échantillon.

Il est très utile pour la séparation et l'étude des substances colorées contenant des pigments naturels, comme la chlorophylle. Il peut être soumis à des processus de développement au cas où les substances n'auraient pas de couleur naturelle, et il est utile pour des études qualitatives.

Chromatogrammes générés par les détecteurs

Le chromatogramme peut également être obtenu à l'aide d'un détecteur qui enregistre la réponse, la sortie ou le signal final de la chromatographie. Comme mentionné précédemment, ce détecteur est généralement un spectrophotomètre, un spectromètre de masse, des séquenceurs automatiques, des produits électrochimiques, entre autres.

Les chromatogrammes générés en colonnes, qu'il s'agisse de gaz ou de liquides, ainsi que ceux de haute résolution en couches minces, utilisent des détecteurs.

Selon le type de détecteur, le chromatogramme peut être classé comme différentiel ou intégral, selon la forme de réponse du détecteur.

Chromatogramme différentiel

Un détecteur différentiel mesure en continu le signal de réponse du chromatogramme, tandis que les détecteurs intégraux mesurent cumulativement le signal correspondant.

Un chromatogramme différentiel est un chromatogramme obtenu par un détecteur différentiel. Ces détecteurs comprennent, par exemple, des spectrophotomètres et des détecteurs de changements de conductivité électrique.

Ce type de chromatogramme a montré le résultat de la séparation des anions d'un échantillon, détectée par photométrie indirecte. Les mêmes résultats ont également été obtenus pour l'étude des ions, par exemple, avec détection finale par conductimétrie.

Chromatogramme différentiel. Source: Pixabay

Le graphique supérieur montre l'exemple d'un chromatogramme différentiel, obtenu par des séquenceurs automatiques d'ADN (acide désoxyribonucléique). Le graphique montre clairement les pics de quatre couleurs, une couleur pour chacune des bases azotées de l'ADN.

Grâce au support d'un programme informatisé, l'interprétation de la séquence des bases de l'ADN analysé est facilitée, ainsi que pour des analytes plus complexes.

Chromatogramme intégral

Le chromatogramme intégral correspond à celui obtenu par un détecteur intégral. Ce chromatogramme montre la sortie d'un seul composant à l'étude. Des pics multiples ne sont pas obtenus comme dans le différentiel.

Dans le chromatogramme intégral, un enregistrement est obtenu avec une forme décrite comme une étape. Cette forme est la partie du chromatogramme qui correspond à la quantité d'une seule substance qui sort de la colonne.

Références

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