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Chimie de chromatographie

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Chimie de chromatographie
Chimie de chromatographie

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Chromatographie, technique de séparation des composants, ou solutés, d'un mélange sur la base des quantités relatives de chaque soluté réparties entre un flux de fluide en mouvement, appelé phase mobile, et une phase stationnaire contiguë. La phase mobile peut être soit un liquide soit un gaz, tandis que la phase stationnaire est soit un solide soit un liquide.

Le mouvement moléculaire cinétique échange en continu des molécules de soluté entre les deux phases. Si, pour un soluté particulier, la distribution favorise le fluide en mouvement, les molécules passeront la majeure partie de leur temps à migrer avec le courant et seront éloignées d'autres espèces dont les molécules sont retenues plus longtemps par la phase stationnaire. Pour une espèce donnée, le rapport des temps passés dans les régions mobiles et stationnaires est égal au rapport de ses concentrations dans ces régions, appelé coefficient de partage. (Le terme isotherme d'adsorption est souvent utilisé lorsqu'une phase solide est impliquée.) Un mélange de solutés est introduit dans le système dans une région confinée ou une zone étroite (l'origine), après quoi les différentes espèces sont transportées à des vitesses différentes dans le sens de l'écoulement d'un fluide. La force motrice pour la migration du soluté est le fluide en mouvement, et la force résistive est l'affinité du soluté pour la phase stationnaire; la combinaison de ces forces, telle que manipulée par l'analyste, produit la séparation.

La chromatographie est l'une des nombreuses techniques de séparation définies comme la migration différentielle d'une zone initiale étroite. L'électrophorèse est un autre membre de ce groupe. Dans ce cas, la force motrice est un champ électrique, qui exerce différentes forces sur des solutés de charge ionique différente. La force résistive est la viscosité du solvant non fluide. La combinaison de ces forces donne des mobilités ioniques propres à chaque soluté.

La chromatographie a de nombreuses applications dans les domaines biologiques et chimiques. Il est largement utilisé dans la recherche biochimique pour la séparation et l'identification des composés chimiques d'origine biologique. Dans l'industrie pétrolière, la technique est utilisée pour analyser des mélanges complexes d'hydrocarbures.

En tant que méthode de séparation, la chromatographie présente un certain nombre d'avantages par rapport aux techniques plus anciennes - cristallisation, extraction au solvant et distillation, par exemple. Il est capable de séparer tous les composants d'un mélange chimique à composants multiples sans nécessiter une connaissance préalable approfondie de l'identité, du nombre ou des quantités relatives des substances présentes. Il est polyvalent en ce qu'il peut traiter des espèces moléculaires allant de la taille des virus composés de millions d'atomes à la plus petite de toutes les molécules - l'hydrogène - qui n'en contient que deux; en outre, il peut être utilisé avec de grandes ou de petites quantités de matériau. Certaines formes de chromatographie peuvent détecter des substances présentes au niveau de l'attogramme (10 −18 grammes), faisant ainsi de la méthode une superbe technique d'analyse de traces largement utilisée dans la détection de pesticides chlorés dans les matériaux biologiques et l'environnement, en médecine légale et dans détection des drogues thérapeutiques et abusées. Son pouvoir de résolution est inégalé parmi les méthodes de séparation.

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