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Partie 1 • Méthodes séparatives
temps
temps
temps
C M
C M
C M
isotherme concave
isotherme convexe
isotherme linéaire
C S
C S
C S
a
b
c
100
10
0
a
b
F > 1
t
F = 1
t
F < 1
t
F > 1
a
F = 1
a
F < 1
a
Figure 1.4 Isothermes de distribution.
a) Situation idéale correspondant à l’invariance de l’isotherme de concentration ; b) situation dans laquelle la phase stationnaire est saturée – de ce fait la montée du pic est
plus rapide que la descente (facteur de traînée plus grand que 1) ; c) situation inversée :
le constituant est trop retenu dans la phase stationnaire, le temps de rétention est
allongé et la montée du pic est plus lente que la descente, qui apparaît normale. Pour
chaque type de colonne, les fabriquants indiquent quelle est leur capacité limite exprimée en ng/composé, avant déformation du pic. Les situations a, b et c sont illustrées
avec des chromatogrammes réels en CLHP.
Bien que la chromatographie soit un phénomène continu, on considère dans le modèle
statique de Craig, que chaque soluté se déplace progressivement en une suite d’étapes distinctes. Le processus élémentaire est représenté par un cycle d’adsorption/désorption. L’enchaînement de ces étapes reproduit la migration des fluides dans la colonne, de même qu’un
film de dessins animés donne l’illusion du mouvement par un suite d’images fixes. Chaque
étape correspond à un nouvel état d’équilibre de toute la colonne.
Ces équilibres successifs sont à la base de la notion de plateau théorique selon lequel
la colonne de longueur L est découpée en N petits disques fictifs de même hauteur H ,
numérotés de 1 à n. Pour chacun d’eux, la concentration du soluté dans la phase mobile est
en équilibre avec la concentration dans la phase stationnaire de ce soluté. À chaque nouvel
équilibre le soluté a progressé d’un petit disque supplémentaire dans la colonne, appelé
plateau théorique.
La hauteur équivalente à un plateau théorique (HEPT ou H ) vaut donc (1.5) :
H =
L
N
(1.5)
Cette approche fait appel aux règles de développement des polynômes pour calculer, au
niveau de chaque plateau, les masses réparties entre les deux phases en présence.
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