Chromatographie en phase gazeuse (CPG)
La chromatographie en phase gazeuse (CPG) est une technique d'analyse couramment utilisée pour séparer et analyser les composés volatils et semi-volatils présents dans un mélange. La CPG est une technique d'analyse très répandue, car elle allie un pouvoir de résolution exceptionnel à la rapidité et à la sensibilité. Elle est largement utilisée dans de nombreux secteurs, notamment l'environnement, le pétrole, la chimie, l'agroalimentaire et l'industrie pharmaceutique.
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À l'instar d'autres formes de chromatographie, la CG fait intervenir une phase stationnaire et une phase mobile. En CG, la phase mobile est un gaz inerte, généralement de l'hélium ou de l'azote, et la phase stationnaire est soit un adsorbant solide, ce qu'on appelle la chromatographie gaz-solide (GSC), soit un liquide adsorbé sur un support inerte, ce qu'on appelle la chromatographie gaz-liquide (GLC, ou simplement CG).
Comment fonctionne la chromatographie en phase gazeuse ?
Après le prélèvement et la préparation de l’échantillon, les analytes d’intérêt sont séparés à l’intérieur de la colonne, puis un détecteur mesure la quantité des composants qui sortent de la colonne. En GC, un analyte est injecté dans l’orifice d’échantillonnage de l’instrument et pénètre dans un four où il est vaporisé. L’échantillon vaporisé est transporté à travers une colonne chromatographique par le flux de gaz inerte qui constitue la phase mobile. Les composés présents dans l’échantillon se répartissent entre la phase stationnaire de la colonne et le gaz vecteur. L’intensité de l’interaction entre le composé et la phase stationnaire détermine le temps de rétention d’un analyte. À la sortie de la colonne, un détecteur (MS ou non-MS) génère un signal lorsque les composés passent devant lui. Un chromatogramme est le résultat d’une séparation par GC.
Pour mesurer la concentration d’un échantillon à analyser, un échantillon étalon de concentration connue est injecté dans l’instrument de GC. Le temps de rétention et l’aire du pic de l’étalon sont comparés aux résultats de l’échantillon à analyser afin de déterminer la concentration inconnue. En GC, on utilise couramment des étalons externes et internes afin de garantir une quantification fiable de l’échantillon à analyser. Lorsque des étalons connus sont analysés séparément de l’échantillon d’intérêt et que la réponse est comparée à celle de l’échantillon sur un autre chromatogramme, on parle d’étalon externe. Lorsque l’étalon est ajouté à l’échantillon et analysé simultanément, on parle d’étalon interne.
Prélèvement et préparation des échantillons pour l’analyse par GC
De nombreux échantillons peuvent être analysés par GC à condition que les composés soient raisonnablement volatils (pouvant être vaporisés) tout en étant thermiquement stables (ne se dégradant pas à haute température). Les échantillons peuvent provenir de matières solides, liquides ou gazeuses. Lors de la préparation des échantillons pour la GC, il est important de réduire au minimum la complexité de l’échantillon, car la qualité de celui-ci influe sur l’exactitude et la précision de vos résultats chromatographiques finaux. Il existe une grande variété de techniques de préparation d’échantillons spécifiques à chaque matrice permettant d’isoler et de concentrer les analytes et les matrices d’échantillons avant l’analyse par GC.
Comment choisir une colonne de CG
La colonne de GC est le cœur d’un système de GC, c’est là que s’effectue la séparation chromatographique. Le choix d’une colonne de GC appropriée doit reposer sur quatre facteurs importants : la phase stationnaire, le diamètre interne (D.I.) de la colonne, l’épaisseur du film et la longueur de la colonne. Ces facteurs influent sur l’efficacité de la colonne, sa résolution et sa capacité d’échantillonnage.
La phase stationnaire doit être choisie en fonction de l’application à réaliser.
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