Phase mobile
En chromatographie, la phase mobile joue un rôle crucial dans la séparation des composés d'un mélange. Ce fluide, appelé éluant, qui s'écoule à travers la colonne ou sur la couche mince contenant la phase stationnaire, entraîne les molécules à des vitesses différentes en fonction de leurs interactions avec les deux phases. La polarité de la phase mobile, en particulier, est un paramètre clé qui influence le pouvoir éluant et donc la séparation des analytes.
Polarité et pouvoir éluant
La polarité d'une molécule est une mesure de sa capacité à interagir avec d'autres molécules polaires par des liaisons hydrogène ou des forces dipôle-dipôle. Les phases mobiles, tout comme les analytes, ont une polarité caractéristique. Plus une phase mobile est polaire, plus elle est capable d'entrainer des molécules polaires et de les déplacer rapidement dans la colonne. A l'inverse, une phase mobile apolaire favorise le déplacement rapide des molécules apolaires.
Série éluotropique : Un guide pour le choix de la phase mobile
Les chimistes ont établi une série éluotropique, classant les solvants par ordre de polarité croissante. Cette série sert de guide pour choisir la phase mobile appropriée à la séparation d'un mélange donné. En règle générale, on utilise une phase mobile de polarité légèrement inférieure à la polarité de l'analyte le plus polaire du mélange et légèrement supérieure à la polarité de l'analyte le moins polaire.
Exemples de solvants et leurs applications
- Cyclohexane et tétrachlorométhane : Apolaires, ils sont utilisés pour séparer des composés non polaires tels que les hydrocarbures aliphatiques.
- Trichloréthène et toluène : Moins apolaires, ils permettent de séparer des composés légèrement polaires comme les aromatiques et les halogénés.
- Benzène et dichlorométhane : Solvants de polarité intermédiaire, ils sont utiles pour séparer des composés ayant une polarité modérée.
- Éther éthylique et chloroforme : Plus polaires, ils conviennent à la séparation de composés tels que les alcools, les cétones et les amines.
- Acétate d'éthyle et pyridine : Solvants polaires puissants, ils sont utilisés pour séparer des composés très polaires comme les acides carboxyliques et les composés hétérocycliques.
- Propanone, propanol, éthanol et méthanol : Solvants protiques de polarité croissante, ils sont particulièrement utiles pour séparer des composés ionisables ou sensibles aux interactions hydrogène.
- Eau : La phase mobile classique la plus polaire, elle est utilisée pour séparer des composés polaires ionisables, tels que les sels et les acides aminés.
- Acide acétique : Solvant protique très polaire, il est utilisé pour séparer des composés fortement polaires comme les acides carboxyliques et les sucres.
Facteurs à prendre en compte lors du choix de la phase mobile
Outre la polarité, d'autres facteurs influencent le choix de la phase mobile, tels que la viscosité, la solubilité des analytes et la compatibilité avec la phase stationnaire. Il est important de sélectionner une phase mobile qui offre un bon équilibre entre ces différents paramètres afin d'obtenir une séparation optimale.
Conclusion
Les phases mobiles, vecteurs essentiels de l'élution en chromatographie, jouent un rôle crucial dans la séparation des composés d'un mélange. Leur polarité, définie par la série éluotropique, guide le choix de la phase mobile appropriée. En tenant compte des propriétés des analytes et de la phase stationnaire, les chimistes sélectionnent la phase mobile optimale pour obtenir une séparation efficace et révéler ainsi la composition complexe des mélanges.