11.14 : Chromatographie en phase gazeuse: présentation des détecteurs

Les détecteurs en chromatographie en phase gazeuse (GC) permettent d'identifier et de quantifier les composants d'un mélange en traduisant les propriétés chimiques en signaux mesurables, qui sont affichés sur un chromatogramme. Les détecteurs peuvent être classés en deux types principaux: destructifs et non destructifs.

Un détecteur non destructif permet d'analyser un échantillon sans l'altérer ni le consommer, ce qui signifie que l'échantillon peut être collecté après détection pour une analyse plus approfondie. Les détecteurs à conductivité thermique et les détecteurs à capture d'électrons en sont des exemples.

En revanche, un détecteur destructif provoque des modifications chimiques dans l'analyte ou le consomme complètement pendant la détection, ce qui rend impossible la récupération de l'échantillon par la suite. Cela implique souvent de brûler ou de faire réagir chimiquement l'échantillon, ce qui rend la récupération impossible. Les détecteurs à ionisation de flamme et les détecteurs à azote-phosphore, qui brûlent l'échantillon, en sont des exemples.

Un détecteur de chromatographie en phase gazeuse idéal doit être non destructif et posséder une sensibilité élevée pour détecter de faibles concentrations d'analyte. Il doit présenter une réactivité à tous les analytes ou répondre de manière sélective à des classes spécifiques d'analytes tout en maintenant une réponse linéaire sur une large plage de concentrations. La linéarité indique que la réponse du détecteur est directement proportionnelle à la concentration des analytes, ce qui facilite la quantification de la quantité présente. La stabilité, la fiabilité et la reproductibilité sont cruciales, le détecteur étant insensible aux variations de débit et de température. L'obtention d'un temps de réponse court, indépendant du débit, améliore le débit d'échantillons et réduit le temps d'analyse pour de grandes quantités d'échantillons. De plus, le détecteur doit présenter une interférence minimale des composants de la matrice d'échantillon et une compatibilité avec divers types d'analytes. Enfin, la robustesse et la durabilité sont des caractéristiques essentielles, garantissant la fiabilité et la résilience du détecteur dans les conditions rencontrées dans l'analyse par chromatographie gazeuse.

L'analyse par chromatographie gazeuse utilise généralement des détecteurs de conductivité thermique, d'ionisation de flamme, de spectromètre de masse, de conductivité thermoionique, électrolytique, de photoionisation, de FTIR et de capture d'électrons.

Les détecteurs à ionisation de flamme offrent une plage de réponse linéaire plus large, bien que détruisant l'échantillon, et possèdent une limite de détection plus élevée que les détecteurs à conductivité thermique. Les détecteurs à capture d'électrons présentent d'excellentes limites de détection mais ont une plage linéaire relativement étroite. En fin de compte, le choix du détecteur dépend du type d'échantillon analysé et de la limite de détection typique du détecteur.