En quoi la chromatographie Gaz-Solide est-elle différente de la Chromatographie Gaz-Liquide?

La chromatographie en phase gazeuse est une technique polyvalente utilisée pour la séparation et l’identification des composés volatils des mélanges liquides et des gaz. La distinction entre la chromatographie Gaz-Solide (GSC) et la chromatographie Gaz-Liquide (GLC) n’est souvent pas clairement comprise. L’objectif de cet article est de clarifier les différences entre les deux techniques.

Le principe de base des séparations par chromatographie en phase gazeuse est la résolution des constituents de l’échantillon en les cloisonnant entre la phase gazeuse mobile et la phase stationnaire à l’intérieur de la colonne GC. Sur la base d’interactions physico-chimiques, les composés sont retenus sélectivement à l’intérieur de la colonne et sont élués séquentiellement sur une période de temps en fonction des conditions opératoires.

Chromatographie gaz Solide

La phase stationnaire comprenant une poudre adsorbante solide active est remplie dans un tube ouvert. Le support solide actif fournit une surface adsorbante sur laquelle s’effectue l’adsorption sélective et la désorption des composants volatils. Généralement, les colonnes tassées mesurent jusqu’à 10 m de longueur avec des diamètres internes allant de 2 à 4 mm..

Classiquement, les colonnes sont emballées avec des polymères ou des matériaux poreux tels que du charbon actif, des tamis moléculaires, de la poudre de silice et d’alumine, etc.

Chromatographie en phase gazeuse

La chromatographie en phase gazeuse est souvent appelée chromatographie en phase gazeuse (GC). Dans cette technique, un liquide non volatil est enduit en couche mince sur un support solide inactif en poudre ou sur la paroi interne du tube capillaire. Le film liquide mince sert à cloisonner les composants de l’échantillon entre le film liquide et le gaz vecteur. Le support inerte sert à augmenter la surface du film liquide pour une plus grande interaction avec les composants de l’échantillon.

En chromatographie tubulaire ouverte, il n’y a pas d’emballage à l’intérieur du tube mais les parois du tube sont revêtues d’une fine couche de liquide ou la paroi est revêtue du support solide inerte portant le film liquide. Il est possible d’obtenir une meilleure résolution et des temps d’exécution plus courts et des concentrations plus faibles par rapport aux colonnes emballées.

Les colonnes capillaires ont une longueur d’environ 30 m sur 100 mètres avec des diamètres internes d’environ 0,1 mm à 0,53 mm.

Les supports solides utilisés comprennent des matériaux tels que les terres de diatomées, les briques réfractaires broyées, la poudre de verre, le téflon en poudre, le noir de carbone, etc. Les phases liquides appliquées ont généralement une faible volatilité et des températures de décomposition élevées. Quelques exemples typiques sont le silicone diméthylique, le polyéthylène glycol, le succinate de diéthylène glycol (DEGS), le silicone phénylméthylique à 50%, etc.

GLC présente plusieurs avantages par rapport à GSC:

• Une large gamme de revêtements liquides permet une large gamme de séparations
• Permet d’évaluer de grandes plages de concentration
• Bonne résolution entre les pics dans un temps d’analyse plus court.

Cependant, le GSC peut être utilisé à des températures plus élevées en raison des limites de volatilité et d’instabilité des revêtements liquides à des températures plus élevées. Le GSC est plus souvent utilisé pour l’analyse de gaz n’ayant pas de groupes fonctionnels actifs qui interagissent avec la surface de l’adsorbant.