Chromatographie ionique

Chromatographie ionique

Chromatographie à échange d'ions

Chromatographe ionique de Metrohm

La chromatographie à échange dions (ou chromatographie à ions ou chromatographie échangeuse d'ions) est un type de chromatographie en phase liquide permettant d'isoler une substance chargée électriquement d'un mélange de molécules chargés (liquide). Pour cela, on fait passer le mélange sur une phase stationnaire (solide) chargée déjà associée à des ions connus et on remplace ces ions par les ions/molécules chargées du mélange à séparer. Cest une technique chromatographique couramment utilisée en chimie analytique, notamment pour le contrôle de la qualité de leau.

Sommaire

Principe

  • R-X la phase stationnaire.
  • A un anion connu.
  • C un cation connu.
  • M et B les constituants du mélange.

1. Phase stationnaire échangeuse de cations : M se fixe, C est élué avec B

\text{R-X}^-\text{C}^+\,+\, \text{M}^+ \, \text{B}^- \rightleftarrows \,\text{R-X}^-\text{M}^+ \,+\, \text{C}^+ \,+\, \text{B}^-

2. Phase stationnaire échangeuse d'anions : B se fixe, A est élué avec M

\text{R-X}^+\text{A}^-\,+\, \text{M}^+ \, \text{B}^- \rightleftarrows \,\text{R-X}^+\text{B}^- \,+\, \text{M}^+ \,+\, \text{A}^-

Phase stationnaire

Les phases stationnaires utilisées en chromatographie à ions sont des résines échangeuses dions synthétiques, soit des « matériaux polymériques de masse molaire élevée qui contiennent de nombreux groupements fonctionnels ioniques par molécule. »[1] En chromatographie à ions, une phase stationnaire peut contenir soit des groupements fonctionnels anioniques (pour les échanges de cations), soit cationiques (pour les échanges danions). Avec une phase stationnaire comprenant des cations, les anions progresseront dans la colonne à des vitesses différentes selon leur charge, leur taille et leur polarisabilité[2] et les cations ne seront pas retenus lors de leur parcours dans la colonne (vu quils ne feront pratiquement pas dinteractions avec la phase stationnaire).

Éluant

La force de léluant en chromatographie à ions est déterminée par jusquà quel point il est ionique. Plus un éluant contient des ions, plus lion dintérêt va éluer rapidement. Par exemple, si lion dintérêt est un anion, augmenter la force de léluant aura comme effet quil y aura davantage danions provenant de léluant pour faire compétition à lanion dintérêt pour le nombre limité de sites cationiques de la phase stationnaire. Lanion dintérêt pourra donc faire moins dinteractions avec la phase stationnaire et sera donc moins retenu par la colonne d lélution plus rapide.

Détection

Un détecteur de conductivité est souvent utilisé avec ce type de chromatographie vu la nature ionique des analytes. Une colonne de neutralisation de léluant est habituellement combinée à ce type de détecteur afin de supprimer la conductivité de léluant sans toutefois affecter celle de lanalyte.[1] Ceci présente lavantage de permettre lutilisation de plus faibles concentrations en analyte pour obtenir une sensibilité acceptable.

Littérature

  • Chromatographie ionique pratique - une introduction de C. Eith, M. Kolb, A. Seubert, K. Viehweger, Metrohm AG, Réf. 8.792.5002 (gratuit)
  • Chromatograpie ionique de H. Schäfer, M. Läubli, R. Dörig, Metrohm AG, Réf. 8.732.2002 (gratuit)

Liens internes

Notes et références

  1. a et b Skoog, D.A., West, D.M. et F.J. Holler, Chimie analytique, 1ère édition, Bruxelles, Édition De Boeck, 1997, p. 710-714.
  2. Hedrick, E. et T. Behymer, U.S. EPA Determination of Perchlorate in Drinking Water by Ion Chromatography with Suppressor Conductivity and Electrospray Ionization Mass Spectroscopy [En ligne]. Mars 2005 [21 mars 2008]. Disponible sur Web : http://www.epa.gov/nerlcwww/m_332_0.pdf
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