4 • Chromatographie ionique
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Pour greffer des groupements SO 3 H, on fait réagir de l’acide sulfurique concentré, sachant que seuls les noyaux aromatiques accessibles au réactif seront transformés. On obtient une phase très acide — dite cationique forte — dont l’anion est fixé sur le copolymère et le cation est échangeable avec d’autres espèces cationiques présentes dans l’éluant.
La capacité d’échange, indépendante du pH de la solution, est de quelques mmol/g.
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2,5 µm
2,5 µm
-
échangeur de cations
échangeur d'anions
SO 3 H
n
n
+
-
NR 3 OH
15 µm
0,1 µm
Figure 4.4 Phases stationnaires en CI.
Schéma d’une particule sphérique de polystyrène à usage d’échangeur de cations.
Matrice de polystyrène transformée en résine échangeuse de cations (ex. DOWEX ® 4
ou en résine échangeuse d’anions (ex. DOWEX ® MSA-1, ou Permutite ® si R = Me).
Pour réaliser une résine anionique en partant du même copolymère, on commence par une
chlorométhylation, ce qui revient à fixer −CH 2 Cl (obtention de la « résine de Merrifield »)
puis on fait réagir une amine tertiaire ou secondaire selon la basicité souhaitée de la phase
stationnaire.
Une phase stationnaire faiblement basique comme Polym-NMe 2 donne au contact de
l’eau une phase faiblement ionisée (Polym-NMe 2 H) + OH
− surtout si on est en milieu alcalin. En revanche, en milieu acide, elle apparaîtra comme une phase fortement basique dont
la surface active sera fortement ionisée : (Polym-NMe 2 H) + Cl
− . Les résines de ce type ont
une capacité d’échange qui varie avec le pH.
4.2.2 Silices greffées
Le gel de silice peut également servir de support pour fixer, par des liaisons covalentes,
des chaînes alkylphényles porteuses de groupements sulfonés ou ammonium quaternaire.
La démarche est semblable à celle qui est suivie pour obtenir les silices greffées de la CLHP.
Ces phases associent les propriétés de la chromatographie ionique à celles de la CLHP.
La séparation repose à la fois sur les coefficients ioniques et sur les coefficients de partage.
Me
H-N
O CO 2 H
C(CH 2 OH) 3
n
Figure 4.5 Copolymérisation de deux monomères monoéthyléniques
(un acide et un trihydroxyamide).
Exemple de structure obtenue (CM-TRISACRYL M ® de IBF-France). S’agissant d’un acide faibleune phase de ce type n’est pas utilisable à des pH
acides,puisqu’elle n’est plus sous forme ionisée.
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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Pour greffer des groupements SO 3 H, on fait réagir de l’acide sulfurique concentré, sachant que seuls les noyaux aromatiques accessibles au réactif seront transformés. On obtient une phase très acide — dite cationique forte — dont l’anion est fixé sur le copolymère et le cation est échangeable avec d’autres espèces cationiques présentes dans l’éluant.
La capacité d’échange, indépendante du pH de la solution, est de quelques mmol/g.
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Figure 4.4 Phases stationnaires en CI.
Schéma d’une particule sphérique de polystyrène à usage d’échangeur de cations.
Matrice de polystyrène transformée en résine échangeuse de cations (ex. DOWEX ® 4
ou en résine échangeuse d’anions (ex. DOWEX ® MSA-1, ou Permutite ® si R = Me).
Pour réaliser une résine anionique en partant du même copolymère, on commence par une
chlorométhylation, ce qui revient à fixer −CH 2 Cl (obtention de la « résine de Merrifield »)
puis on fait réagir une amine tertiaire ou secondaire selon la basicité souhaitée de la phase
stationnaire.
Une phase stationnaire faiblement basique comme Polym-NMe 2 donne au contact de
l’eau une phase faiblement ionisée (Polym-NMe 2 H) + OH
− surtout si on est en milieu alcalin. En revanche, en milieu acide, elle apparaîtra comme une phase fortement basique dont
la surface active sera fortement ionisée : (Polym-NMe 2 H) + Cl
− . Les résines de ce type ont
une capacité d’échange qui varie avec le pH.
4.2.2 Silices greffées
Le gel de silice peut également servir de support pour fixer, par des liaisons covalentes,
des chaînes alkylphényles porteuses de groupements sulfonés ou ammonium quaternaire.
La démarche est semblable à celle qui est suivie pour obtenir les silices greffées de la CLHP.
Ces phases associent les propriétés de la chromatographie ionique à celles de la CLHP.
La séparation repose à la fois sur les coefficients ioniques et sur les coefficients de partage.
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H-N
O CO 2 H
C(CH 2 OH) 3
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Figure 4.5 Copolymérisation de deux monomères monoéthyléniques
(un acide et un trihydroxyamide).
Exemple de structure obtenue (CM-TRISACRYL M ® de IBF-France). S’agissant d’un acide faibleune phase de ce type n’est pas utilisable à des pH
acides,puisqu’elle n’est plus sous forme ionisée.
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit