Chromatographie gazeuse, quelles méthodes de séparation du gaz ?

Comment obtenir les meilleurs résultats ?

De bons résultats sont obtenus avec une colonne capillaire de faible diamètre, longue, présentant une couche stationnaire épaisse et ayant des propriétés chimiques similaires aux molécules de l’échantillon.

La sélection de la colonne capillaire appropriée à  chaque application doit être basée sur quatre facteurs importants : 

1. La phase stationnaire (substance active solide ou liquide dans la colonne)
   La phase stationnaire est le film qui recouvre la paroi interne d'une colonne capillaire.
   Le choix d'une phase stationnaire est l'étape la plus importante dans la sélection d'une colonne.
   Il existe dans la littérature et chez les fabricants de colonne des indications ou tableaux sur les phases stationnaires les plus adaptées à  une application donnée. En général, on utilise des substances polaires liées chimiquement, ayant comme groupes fonctionnels des chaînes avec des terminaisons cyano, diol, phényle, amino ou apolaires. Les colonnes de diméthylpolysiloxane retiennent de préférence les composés non polaires, alors que les colonnes de polyéthylène glycol sont très sélectives pour les composés polaires tels que les alcools
2. Le diamètre interne de la colonne
   Le choix du diamètre interne doit tenir compte de deux facteurs : l'efficacité (nombre de plaques théoriques) et la capacité d'échantillonnage (quantité d'un échantillon donné). 
   Les colonnes de 0,25 mm de diamètre interne fournissent des plateaux théoriques/mètres adéquats pour la plupart des applications tout en permettant une capacité d'échantillonnage acceptable. En raison de ce compromis entre l'efficacité et la capacité d'échantillonnage, 0,25 mm est le diamètre intérieur le plus utilisé pour les colonnes GC capillaires. En théorie, l'efficacité ne devrait pas dépendre du diamètre de la colonne, mais d'un point de vue pratique, les colonnes plus étroites sont généralement moins efficaces que les colonnes de plus grand diamètre.
3. L'épaisseur du film
   La plupart des colonnes de 0,25 mm de diamètre interne ont une épaisseur de film de 0,25 ou 0,50 μm.
   En fonction de l'application, l'épaisseur de film optimale peut être différente.
   Le rapport de phase, bêta (β), exprime le rapport entre le volume du gaz et le volume de la phase stationnaire dans une colonne :
   β = rayon de la colonne (µM)/ 2 x épaisseur du film (µM)
   Contrairement aux termes relatifs" film mince " et " film épais ", les valeurs β établissent un classement distinct pour chaque colonne. En règle générale, sont sélectionnées les colonnes en fonction des valeurs β, comme indiqué ci-dessous:

   Valeur β	Type de composants
   <100	Composés très volatils de faible poids moléculaire
   100-400	Analyses d'usage général ; large gamme de composés
   >400	Composés de poids moléculaire élevé ; analyses de traces

    

4. Longueur de la colonne
   Les colonnes sont principalement fabriquées en acier inoxydable, en verre ou en verre de silicate. Les colonnes sont assez longues (30, 45 ou 60 mètres).
   En général, une colonne de 30 m offre le meilleur équilibre entre la résolution, le temps d'analyse et la pression de tête de colonne requise. Des colonnes plus longues offrent une meilleure résolution, mais augmentent la contre-pression. Les colonnes plus courtes peuvent être utilisées lorsqu'une grande résolution n'est pas nécessaire, par exemple à des fins de dépistage ou pour des échantillons simples dont les composants sont dissemblables en nature chimique

Toutes les caractéristiques de ces colonnes caractéristiques doivent être étudiées en fonction des substances à identifier et à analyser.