Quelle est la différence entre la chromatographie en phase gazeuse et la chromatographie en  phase liquide ?

Le principe de la chromatographie

La chromatographie en phase gazeuse (GC) est une technique de chromatographie qui permet de séparer des molécules d'un mélange gazeux, éventuellement très complexe, de nature très diverses. Elle s'applique principalement aux composés gazeux ou susceptibles d'être vaporisés par chauffage sans décomposition.

La chromatographie liquide (CL) utilise une phase mobile liquide dans la colonne. Les liquides sont généralement des mélanges de solvants de polarités compatibles alors qu'en chromatographie en phase gazeuse, la phase mobile est un seul gaz de haute pureté ( gaz vecteur ou gaz porteur).

La CG est utilisée pour les composés volatils tandis que la LC est meilleure solution pour les échantillons moins volatils. Si un échantillon contient des sels ou porte une charge, il doit être analysé en utilisant la CL.

    Différences entre les méthodologies

    Les principales différences entre la CG et l'LCHP résident dans la méthodologie de chaque technique, par exemple :

    • Phase mobile utilisée
      La principale différence entre la CLHP et la GC est le type de phase mobile utilisé, d'où la distinction des noms. L'CLHP utilise un solvant pour la phase mobile. Celui-si est déterminé par la polarité, la solubilité et la complexité des composés de l'échantillon.
      En revanche, la CG utilise un gaz inerte ou non réactif, également appelé gaz vecteur. Le type de gaz utilisé dépend de la méthode de détection à la fin du processus.
    • Techniques de séparation
      La séparation des composés en CLHP est déterminée par l'interaction entre chaque composé de l'échantillon avec la phase mobile et a phase stationnaire. Cette interaction est généralement due à la polarité de l'échantillon par rapport aux phases.
      Les composants plus polaires se déplaceront plus rapidement dans la colonne car ils sont plus attirés par la phase mobile. Les composants moins polaires se déplaceront plus lentement dans la colonne car ils sont plus attirés par la phase stationnaire.
      Cependant, en CG, la séparation se fait en fonction de la volatilité respective de chaque composé de l'échantillon. Les molécules moins volatiles se déplacent plus lentement car elles interagissent davantage avec la phase stationnaire, tandis que les molécules plus volatiles se déplacent plus rapidement dans la colonne avec la phase mobile.
    • Type de composé
      Le type de composés à analyser déterminent également le type de chromatographie à choisir. La CLHP est utilisée pour analyser les composés solubles (volatils ou non volatils). Il s'agit de substances telles que les acides aminés, les médicaments et les glucides.
      En revanche, avec la chromatographie en phase gazeuse, le mélange d'échantillons doit être volatil, ce qui signifie généralement qu'il s'agit d'un gaz à température ambiante. Pour cette raison la CG est généralement utilisée comme technique de séparation pour les échantillons d'air et d'autres composés organiques inconnus.
    • Température
      En raison de la volatilité de l'échantillon, la CG doit être effectuée à une température beaucoup plus élevée que la CLHP. 
      La température de la colonne en chromatographie en phase gazeuse est généralement comprise entre 150°C et 300°C, alors que la chromatographie liquide fonctionne à température ambiante (environ 20°C - 25°C).
      Cela peut rendre le processus un peu plus difficile pour la chromatographie en phase gazeuse car il faut faire attention à la manipulation des équipements, en particulier les colonnes.
    • Vitesse d'élution
      En raison de la volatilité de l'échantillon et de la température élevée de la colonne, la CG est beaucoup plus rapide que la CLHP.
      L'élution par CG peut se produire entre quelques secondes et quelques minutes. En effet, la vitesse d'élution dépend de l'échantillon testé et du débit du gaz porteur (Hélium, Azote, Argon ou Hydrogène).
    • Résolution
      Après la détection, le chromatogramme indique les composés présents dans l'échantillon. Cependant, il peut être difficile de distinguer les composés s'ils ont des propriétés similaires, ce qui fait qu'ils ont des temps de rétention indiscernables. C'est ce qu'on appelle une faible résolution.
      La chromatographie en phase gazeuse étant basée sur la volatilité, un chromatogramme en phase gazeuse peut avoir une faible résolution pour des composés de poids moléculaire similaire. De même, la polarité des composés peut entraîner une faible résolution dans les chromatogrammes liquides.

    Méthode

    Différence

    Chromatographie en phase liquide

    Chromatographie en phase gazeuse

    Phase mobile

    Liquide

    Gaz 

    Technique de séparation

    Basée sur la polarité

    Basée sur la volatilité

    Propriétés du composé

    Soluble (volatile ou non volatile)

    Volatile

    Température

    Température ambiante (20°C - 25°C)

    Températures élevées (150°C - 300°C)

    Vitesse

    Plus lente

    Plus rapide

    Résolution

    Faible résolution pour la polarité

    Faible résolution pour la polarité

     

    Équipement

    Différence

    Chromatographie en phase liquide

    Chromatographie en phase gazeuse

    Longueur de la colonne

    Courte et large

    Longue et fine

    Solvant

    Doit être polaire

    Doit être capable de s'évaporer

    Détection

    Non-destructive

    Destructive

    Coût

    Plus élevé

    Plus bas


    Applications

    Chromatographie en phase liquide

    Chromatographie en phase gazeuse

    Ions inorganiques, polymères, sucres, nucléotides, vitamines, peptides, protéines, lipides et tétracyclines.

    Huiles, pigments végétaux, pesticides, acides gras, toxines, échantillons d'air et médicaments.

     
    En résumé, la CG et l'LCLHP sont des techniques complémentaires utilisées pour la séparation des composés. La CG est utilisée pour les composés gazeux, tandis que l'CLHP est utilisée pour les composés liquides et solides. Le choix de la technique dépendra des exigences spécifiques de l'analyse.

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