4 • Chromatographie ionique
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4.5 LE SUPPRESSEUR D’IONS DE L’ÉLECTROLYTE
Au sein de l’éluant fortement ionique, il peut être difficile de repérer le signal apporté par
les faibles concentrations des ions de l’analyte. Pour améliorer la sensibilité de ce type de
détection on intercale, entre la colonne et le détecteur, un dispositif destiné à échanger par
capture les ions apportés par l’électrolyte, appelé suppresseur. Le but est de remplacer les
ions initiaux de l’éluant par d’autres de plus faible conductivité.
Le modèle le plus simple de suppresseur consiste en une colonne de type échangeur
d’ions. L’exemple suivant explique le mécanisme d’action d’un suppresseur qui contient
une phase stationnaire avec des groupements fonctionnels de charge opposée à ceux de la
colonne de séparation.
Supposons que l’on ait séparé un mélange contenant les cations Na
+ et K
+ avec une
colonne cationique dont la phase mobile est de l’acide chlorhydrique dilué. En sortie de colonne, les ions Na
+ et K
+ sont accompagnés des ions H
+ apportés par l’acide chlorhydrique.
Les ions chlorures assurent l’électroneutralité à l’ensemble du milieu. Après la colonne séparatrice, la phase mobile traverse une seconde colonne qui contient une résine anionique
dont l’ion mobile est OH
− . Les ions Cl
− se fixent sur cette colonne en déplaçant les ions
OH
− qui réagissent sur les ions H
+ pour donner de l’eau. En aval du suppresseur, ne subsisteront dans l’eau que les espèces (Na
+ OH
− ) et (K
+ OH
− ) plus conductrices que (Na
+ Cl
− ) et
(K
+ Cl
− ). Les ions H
+ et Cl
− auront disparu. La détection des ions Na
+ et K
+ s’en trouvera
exaltée (fig. 4.9).
Ce type de suppresseur a un inconvénient, son important volume mort qui diminue l’efficacité de la séparation par un nouveau mélange des ions avant leur détection. Il doit être
régénéré périodiquement et n’est utilisable qu’en mode isocratique.
élution du cation M+
H O
2
H O
2
Cl
–
+
Cl
–
+
OH
–
OH
–
R N
4
+
R N
4
+
remplissage anionique
détecteur conductimétrique
colonne séparatrice
en amont
ions avant suppresseur
ions après suppresseur
Cl
–
H
+
OH
–
M
+
M
+
Figure 4.9 Suppresseur chimique à colonne de neutralisation.
Dans cet exemple de détection d’un cation, le suppresseur anionique purge l’éluant des
ions H + et de la quasi-totalité des ions Cl
− , facilitant ainsi la détection du cation M + .
On a associé à une colonne de séparation cationique (ex. ArSO 3 H) un suppresseur chimique contenant une résine anionique (ex. ArCH 2 (NR) 3 OH) pour neutraliser les cations
de l’éluant.
Les suppresseurs à fibres ou à micromembrane ont, par la suite, pris le relais. Ils ont des
volumes morts très petits, de l’ordre de 50 mL, et une forte capacité ionique. Ils permettent
l’élution avec gradient de concentration, la dérive de la ligne de base étant négligeable.
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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4.5 LE SUPPRESSEUR D’IONS DE L’ÉLECTROLYTE
Au sein de l’éluant fortement ionique, il peut être difficile de repérer le signal apporté par
les faibles concentrations des ions de l’analyte. Pour améliorer la sensibilité de ce type de
détection on intercale, entre la colonne et le détecteur, un dispositif destiné à échanger par
capture les ions apportés par l’électrolyte, appelé suppresseur. Le but est de remplacer les
ions initiaux de l’éluant par d’autres de plus faible conductivité.
Le modèle le plus simple de suppresseur consiste en une colonne de type échangeur
d’ions. L’exemple suivant explique le mécanisme d’action d’un suppresseur qui contient
une phase stationnaire avec des groupements fonctionnels de charge opposée à ceux de la
colonne de séparation.
Supposons que l’on ait séparé un mélange contenant les cations Na
+ et K
+ avec une
colonne cationique dont la phase mobile est de l’acide chlorhydrique dilué. En sortie de colonne, les ions Na
+ et K
+ sont accompagnés des ions H
+ apportés par l’acide chlorhydrique.
Les ions chlorures assurent l’électroneutralité à l’ensemble du milieu. Après la colonne séparatrice, la phase mobile traverse une seconde colonne qui contient une résine anionique
dont l’ion mobile est OH
− . Les ions Cl
− se fixent sur cette colonne en déplaçant les ions
OH
− qui réagissent sur les ions H
+ pour donner de l’eau. En aval du suppresseur, ne subsisteront dans l’eau que les espèces (Na
+ OH
− ) et (K
+ OH
− ) plus conductrices que (Na
+ Cl
− ) et
(K
+ Cl
− ). Les ions H
+ et Cl
− auront disparu. La détection des ions Na
+ et K
+ s’en trouvera
exaltée (fig. 4.9).
Ce type de suppresseur a un inconvénient, son important volume mort qui diminue l’efficacité de la séparation par un nouveau mélange des ions avant leur détection. Il doit être
régénéré périodiquement et n’est utilisable qu’en mode isocratique.
élution du cation M+
H O
2
H O
2
Cl
–
+
Cl
–
+
OH
–
OH
–
R N
4
+
R N
4
+
remplissage anionique
détecteur conductimétrique
colonne séparatrice
en amont
ions avant suppresseur
ions après suppresseur
Cl
–
H
+
OH
–
M
+
M
+
Figure 4.9 Suppresseur chimique à colonne de neutralisation.
Dans cet exemple de détection d’un cation, le suppresseur anionique purge l’éluant des
ions H + et de la quasi-totalité des ions Cl
− , facilitant ainsi la détection du cation M + .
On a associé à une colonne de séparation cationique (ex. ArSO 3 H) un suppresseur chimique contenant une résine anionique (ex. ArCH 2 (NR) 3 OH) pour neutraliser les cations
de l’éluant.
Les suppresseurs à fibres ou à micromembrane ont, par la suite, pris le relais. Ils ont des
volumes morts très petits, de l’ordre de 50 mL, et une forte capacité ionique. Ils permettent
l’élution avec gradient de concentration, la dérive de la ligne de base étant négligeable.
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit