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Partie 1 • Méthodes séparatives
de progression du gaz vecteur dans la colonne. Par ailleurs, en adaptant un débitmètre à
bulle de savon en sortie de colonne, on peut, connaissant son diamètre, en déduire la vitesse
u 0 du gaz vecteur à la sortie de l’appareil, à la pression atmosphérique P 0 . Le rapport entre
ces deux vitesses est égal à J , facteur de compression (ou coefficient de perte de charge),
lui-même relié à la pression relative P/P 0 (P pression en tête de colonne) :
J =
u
u 0
=
3
2
·
(P/P 0 )
2
− 1
(P/P 0 ) 3 − 1
(3.1)
3.3 INTRODUCTION DE L’ÉCHANTILLON ET CHAMBRE
D’INJECTION
3.3.1 Introduction de l’échantillon
Une très petite quantité d’échantillon en solution (ex. 0,5 mL), est introduite dans l’appareil
avec une microseringue (fig. 3.3) dont il existe de nombreux modèles adaptés aux divers injecteurs et colonnes. Pour les échantillons gazeux on utilise des vannes à boucles semblables
à celles que l’on rencontre en chromatographie liquide (cf. § 2.4). Pour mieux maîtriser la reproductibilité des injections – le simple changement d’opérateur pouvant conduire, en mode
manuel, à des différences –, on adapte presque toujours un injecteur automatique grâce
auquel les mouvements de la seringue sont automatisés (fig. 3.1). Associé à un carrousel
porte-échantillons, il devient possible de programmer la séquence cyclique de prélèvement
de l’échantillon, de son introduction très rapide dans l’injecteur (0,2 s) et du rinçage de la seringue. Cette dernière phase est importante pour éviter les contaminations d’un échantillon
à l’autre lorsqu’il s’agit de dosages enchaînés de manière automatique.
Figure 3.3 Seringue de 10 mL d’un type courant, utilisé en CPG.
Un guide évite de tordre le piston, très fragile. Dans d’autres modèles (0,5 à 1 mL), le
piston rentre dans l’aiguille pour libérer la totalité de l’échantillon et éviter tout volume
mort (reproduit avec l’autorisation de la société Hamilton).
Une technique d’échantillonnage connue sous le nom d’« espace de tête », dont il existe
deux variantes, dites statique et dynamique, est très répandue en CPG pour faire l’analyse
qualitative des constituants volatils des échantillons (cf. chapitre 21).
3.3.2 Injecteurs
L’injecteur est la porte d’entrée de l’échantillon dans le chromatographe. Il a deux autres
fonctions : vaporiser et entraîner en tête de colonne l’échantillon mélangé au gaz vecteur.
Les caractéristiques des injecteurs, ainsi que les modes d’injection, diffèrent suivant les
types de colonnes auxquels ils sont réunis. La qualité des séparations dépend de cette phase
de l’analyse.
Partie 1 • Méthodes séparatives
de progression du gaz vecteur dans la colonne. Par ailleurs, en adaptant un débitmètre à
bulle de savon en sortie de colonne, on peut, connaissant son diamètre, en déduire la vitesse
u 0 du gaz vecteur à la sortie de l’appareil, à la pression atmosphérique P 0 . Le rapport entre
ces deux vitesses est égal à J , facteur de compression (ou coefficient de perte de charge),
lui-même relié à la pression relative P/P 0 (P pression en tête de colonne) :
J =
u
u 0
=
3
2
·
(P/P 0 )
2
− 1
(P/P 0 ) 3 − 1
(3.1)
3.3 INTRODUCTION DE L’ÉCHANTILLON ET CHAMBRE
D’INJECTION
3.3.1 Introduction de l’échantillon
Une très petite quantité d’échantillon en solution (ex. 0,5 mL), est introduite dans l’appareil
avec une microseringue (fig. 3.3) dont il existe de nombreux modèles adaptés aux divers injecteurs et colonnes. Pour les échantillons gazeux on utilise des vannes à boucles semblables
à celles que l’on rencontre en chromatographie liquide (cf. § 2.4). Pour mieux maîtriser la reproductibilité des injections – le simple changement d’opérateur pouvant conduire, en mode
manuel, à des différences –, on adapte presque toujours un injecteur automatique grâce
auquel les mouvements de la seringue sont automatisés (fig. 3.1). Associé à un carrousel
porte-échantillons, il devient possible de programmer la séquence cyclique de prélèvement
de l’échantillon, de son introduction très rapide dans l’injecteur (0,2 s) et du rinçage de la seringue. Cette dernière phase est importante pour éviter les contaminations d’un échantillon
à l’autre lorsqu’il s’agit de dosages enchaînés de manière automatique.
Figure 3.3 Seringue de 10 mL d’un type courant, utilisé en CPG.
Un guide évite de tordre le piston, très fragile. Dans d’autres modèles (0,5 à 1 mL), le
piston rentre dans l’aiguille pour libérer la totalité de l’échantillon et éviter tout volume
mort (reproduit avec l’autorisation de la société Hamilton).
Une technique d’échantillonnage connue sous le nom d’« espace de tête », dont il existe
deux variantes, dites statique et dynamique, est très répandue en CPG pour faire l’analyse
qualitative des constituants volatils des échantillons (cf. chapitre 21).
3.3.2 Injecteurs
L’injecteur est la porte d’entrée de l’échantillon dans le chromatographe. Il a deux autres
fonctions : vaporiser et entraîner en tête de colonne l’échantillon mélangé au gaz vecteur.
Les caractéristiques des injecteurs, ainsi que les modes d’injection, diffèrent suivant les
types de colonnes auxquels ils sont réunis. La qualité des séparations dépend de cette phase
de l’analyse.