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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