Chromatographie en phase gazeuse (CG) couplée à un détecteur à ionisation de flamme

Source : Laboratoire du Dr B. Jill Venton - University of Virginia

Chromatographie en phase gazeuse (GC) sert à séparer et à détecter les composés de faible poids moléculaire en phase gazeuse. L’échantillon est un gaz ou un liquide qui est vaporisé dans l’orifice d’injection. En général, les composés analysés sont moins de 1 000 Da, car il est difficile vaporiser les composés plus gros. GC est populaire pour la surveillance de l’environnement et des applications industrielles, car il est très fiable et peut être exécuté presque continuellement. GC est généralement utilisée dans les applications où les petites molécules volatiles sont détectés et avec des solutions non aqueuses. Chromatographie en phase liquide est plus populaire pour les mesures dans des échantillons aqueux et peut être utilisé pour l’étude des molécules plus grosses, parce que les molécules n’ont pas besoin de se vaporiser. GC est favorisée pour les molécules non polaires tandis que LC est plus fréquente pour la séparation des analytes polaires.

La phase mobile pour chromatographie en phase gazeuse est un gaz porteur, généralement hélium en raison de son faible poids moléculaire et d’être chimiquement inerte. Une pression est appliquée et la phase mobile déplace de l’analyte dans la colonne. La séparation se fait en utilisant une colonne enduite avec une phase stationnaire. Colonnes capillaires tubulaires ouverts sont les colonnes plus populaires et la phase stationnaire, enduite sur les parois du capillaire. Phases stationnaires sont souvent dérivés de polydiméthylsiloxane, avec 5 à 10 % des groupes fonctionnalisés pour affiner la séparation. Typique des groupes fonctionnels sont des groupes phényle, cyanopropyl ou trifluoropropyl. Colonnes capillaires sont généralement de 5 à 50 m de long. Des colonnes plus étroites ont une résolution plus élevée, mais nécessitent des pressions plus élevées. Colonne remplie peut également être utilisé où la phase stationnaire est adsorbée sur perles emballés dans la colonne. Colonne remplie est plus courtes, 1 à 5 m. capillaires tubulaires ouverts sont généralement préférés car ils permettent une efficacité accrue, des analyses plus rapides et ont des capacités supérieures.

Détection d’ionisation de flamme (FID) est un bon détecteur général pour les composés organiques en GC qui détecte la quantité de carbone dans un échantillon. Après la colonne, les échantillons sont brûlés dans une flamme d’hydrogène-air chaud. Les ions de carbone sont produites par la combustion. Alors que l’efficacité globale du processus est faible (seulement 1 sur 10⁵ ions de carbone produisent un ion dans la flamme) le montant total des ions est directement proportionnel à la quantité de carbone dans l’échantillon. Électrodes sont utilisées pour mesurer le courant d’ions. FID est un détecteur destructrice, comme l’ensemble de l’échantillon est pyrolysé. FID n’est pas affectée par l’eau et de gaz non combustibles.