Chimie analytique

Définition : La chromatographie est une méthode servant à séparer les différentes substances présentes dans un mélange. Ce mélange peut être en phase homogène liquide ou en phase gazeuse.

Principe : L’échantillon à analyser est entraîné par un courant de phase mobile (ou éluant) au contact d’une phase stationnaire (ou phase fixe). Chaque espèce présente dans l’échantillon migre à une certaine vitesse, ce qui permet généralement de séparer les espèces, voire de les identifier.

Pour la chromatographie en phase gazeuse (CPG) :

• Le mélange à analyser est vaporisé sur la phase stationnaire et entrainé par la phase mobile.
  
• La phase stationnaire consiste en une colonne renfermant une substance active solide ou liquide. 
  
• La phase mobile est un gaz appelé gaz vecteur ou gaz porteur.
  

Pour la chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC) :

• Le mélange à analyser est poussé dans une colonne remplie d’une phase stationnaire et est entrainé par une phase mobile. Il faut exercer sur la phase mobile une forte pression pour avoir un débit convenable (avant, le P de « HPLC » signifiait Pression)
• La phase stationnaire est constituée de microparticules sphériques dont le diamètre est compris entre 2 et 5 micromètres.
• La phase mobile consiste en un liquide.
  

Spectrométrie : C’est une méthode expérimentale consistant à mesurer l’absorbance ou la densité optique d’une substance chimique. Le spectre obtenu grâce à cette technique peut permettre d’identifier la substance chimique étudiée.

Spectrométrie IR : L’absorption de la lumière infrarouge par la matière repose sur l’interaction entre les radiations de la source infrarouge et les liaisons chimiques contenues dans la matière. La longueur d’onde d’absorption de ces rayonnements IR est donc caractéristique de la nature de la liaison. 

Spectrométrie UV-Visible : L’absorption de la lumière UV-Visible a pour origine l’interaction entre les photons de la lumière et les molécules ou ions contenus dans la matière. 

Relation de Beer-Lambert : À une longueur d’onde $\lambda$ donnée, l’absorbance $A_{\lambda}$ d’une solution est donnée par :
$$A_\lambda = \epsilon_\lambda . I. c$$
avec $\epsilon _\lambda$ et c respectivement le coefficient d’extinction molaire et la concentration de la substance absorbante et avec l la longueur du trajet optique.

Cadre de validité de la loi de Beer-Lambert :

• La lumière utilisée doit être monochromatique.
• La transmittance doit être comprise en 20 et 60%.
• Les concentrations doivent être inférieures à $\rm 0,01 \:mol.L^{-1}$.
• La solution ne doit ni être fluorescente, ni subir des transformations photochimiques, ni donner des associations variables avec le solvant.