Quelles sont les différences entre la chromatographie à gaz et à liquide ?

Les chromatographies sont disponibles en 2 modèles : la chromatographie en phase gazeuse ou CG pour les composés volatils, et la chromatographie liquide ou CL pour les substances chargées.

En chromatographie à gaz, la phase mobile est un gaz inerte ou non réactif. Il transporte l'échantillon à travers la colonne de séparation. Il existe 2 types de gaz, l'hélium ou l'azote, à choisir en fonction de la méthode de détection utilisée en fin de processus.

Les molécules polaires sont attirées par la phase mobile pour qu’elles se déplacent rapidement dans la colonne. Celles moins polaires interagissent davantage avec la phase stationnaire pour ralentir leur progression.

Concernant la chromatographie en phase gazeuse ou CG, la dispersion se réalise selon leur volatilité. Cette fois, pour les applications sur des substances moins volatiles, la progression est lente en raison de leurs fortes interactions avec la phase stationnaire.

Lors de l'analyse d'échantillons biologiques, tels que le plasma sanguin, la chromatographie à liquide sépare les métabolites de l'organisme. De même, dans le domaine de l'industrie alimentaire, elle examine la présence de sucres ou d'additifs d’un produit.

Les chromatographes à gaz sont sollicités pour la vaporisation à température ambiante sans dégradation. Dans les secteurs industriels, ils diagnostiquent la composition de l'air ambiant afin de repérer les polluants, comme les hydrocarbures.

La CG s’emploie aussi pour la préparation d'échantillons d'arômes dans les parfums ou les produits alimentaires.

Cette température varie entre 150 et 300°C. En fonction du débit du gaz porteur, l'élution se produit en quelques secondes à quelques minutes. La manipulation des équipements en CG réclame ainsi une attention particulière pour éviter toute détérioration du tube.

En comparaison, la chromatographie à liquide s'effectue à température ambiante, autour de 20 à 25°C. Cela rend le processus moins contraignant en termes de manipulation, mais l'élution plus lente.

Si 2 éléments chimiques ont des poids moléculaires ou des points d'ébullition similaires, ils ont des temps de rétention proches sur le chromatogramme. La distinction sera ainsi difficile et la résolution sera classée comme “faible”.

Par exemple, avec 2 hydrocarbures, le pentane ou C₅H₁₂ a un poids moléculaire de 72,15 g/mol et un point d'ébullition d'environ 36°C. Alors que l'hexane ou C₆H₁₄ dispose d’un poids moléculaire de 86,18 g/mol et d’un point d'ébullition de 69°C. Avec un temps de rétention de 3,2 min et de 3,6 min, la résolution se révèle faible. Par conséquent, il s’implique d’ajuster les paramètres de la chromatographie.

Avec la chromatographie en phase liquide, la résolution se concentre sur l'affinité des composés avec les phases présentes. Lorsque des éléments chimiques ont des propriétés proches en termes d'affinité électrochimique, ils ont des temps de passage comparables dans la colonne.

Si la glycine a un temps de rétention d'environ 2,5 min et l’alanine de 3 min, la résolution de la chromatographie liquide en phase gazeuse lc-gc fid impose une amélioration.