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Partie 1 • Méthodes séparatives
Un détecteur spécifique, qui ne voit que certains produits, donnera un chromatogramme
plus simple. À la limite, pour doser un analyte, l’idéal serait de disposer d’un détecteur ne
voyant que lui. On peut répartir les détecteurs en deux groupes, ceux qui conduisent aux
seuls temps de rétention, et ceux qui donnent, en outre, des informations structurales sur les
composés détectés. Tous les détecteurs donnent une réponse qui dépend de la concentration
molaire ou massique du soluté dans le gaz vecteur. Plusieurs détecteurs peuvent être associés
en série (fig. 3.15).
3.7.1 Détecteur à conductibilité thermique (TCD)
Ce détecteur universel, mis au point dès les débuts de la CPG, est longtemps resté incontournable. Sa miniaturisation permet de l’utiliser aussi bien pour les colonnes remplies que
pour les colonnes capillaires. De sensibilité moyenne, si on le compare aux autres détecteurs, il a néanmoins une gamme dynamique très étendue (6 décades). Son principe repose
sur la mesure des variations de conductibilité thermique des mélanges gazeux en fonction
de leur composition. Il s’agit d’un catharomètre comportant deux thermistors identiques,
placés dans deux minuscules cavités d’un bloc métallique thermostaté à une température
supérieure à celle de la colonne (fig. 3.12). L’un d’eux est baigné par le gaz vecteur prélevé
en amont de l’injecteur et l’autre par le gaz vecteur en aval de la colonne.
chromatogramme
signal
colonne
bloc
cathar.
1
1
2
2
filament
catharomètre (branchement)
alimentation
bloc thermostaté
côté restricteur
côté aval colonne
gaz vecteur
signal
sortie du gaz vecteur
R 3
R 4
R 2
R 1
CPG
injecteur
restricteur de débit
Figure 3.12 Détecteur à conductibilité thermique.
À gauche agencement montrant la circulation du gaz vecteur. À droite schéma d’un
bloc catharométrique classique avec le principe de son raccordement électrique dans
un montage du type pont de Wheatstone (équilibré si R 1 /R 2 = R 3 /R 4 ). En régime stationnaire il s’établit un équilibre de température, donc de résistance, fonction de la
conductibilité thermique du gaz vecteur et de l’intensité électrique. Lorsqu’un soluté
est élué, le changement de composition de la phase gazeuse modifie sa conductibilité.
L’équilibre thermique est rompu, d’où il résulte une variation de la résistance du filament, proportionnelle à la concentration du composé dans le gaz vecteur (en général
la résistance diminue si la température augmente).
3.7.2 Détecteur à ionisation de flamme (FID)
Considéré comme pratiquement universel pour les composés organiques, c’est le détecteur
par excellence de la CPG actuelle. Le courant gazeux issu de la colonne pénètre dans la
flamme d’un petit brûleur alimentée par un mélange d’hydrogène et d’air. Ce détecteur
détruit l’échantillon dont la combustion produit des ions et particules chargées, responsables
Partie 1 • Méthodes séparatives
Un détecteur spécifique, qui ne voit que certains produits, donnera un chromatogramme
plus simple. À la limite, pour doser un analyte, l’idéal serait de disposer d’un détecteur ne
voyant que lui. On peut répartir les détecteurs en deux groupes, ceux qui conduisent aux
seuls temps de rétention, et ceux qui donnent, en outre, des informations structurales sur les
composés détectés. Tous les détecteurs donnent une réponse qui dépend de la concentration
molaire ou massique du soluté dans le gaz vecteur. Plusieurs détecteurs peuvent être associés
en série (fig. 3.15).
3.7.1 Détecteur à conductibilité thermique (TCD)
Ce détecteur universel, mis au point dès les débuts de la CPG, est longtemps resté incontournable. Sa miniaturisation permet de l’utiliser aussi bien pour les colonnes remplies que
pour les colonnes capillaires. De sensibilité moyenne, si on le compare aux autres détecteurs, il a néanmoins une gamme dynamique très étendue (6 décades). Son principe repose
sur la mesure des variations de conductibilité thermique des mélanges gazeux en fonction
de leur composition. Il s’agit d’un catharomètre comportant deux thermistors identiques,
placés dans deux minuscules cavités d’un bloc métallique thermostaté à une température
supérieure à celle de la colonne (fig. 3.12). L’un d’eux est baigné par le gaz vecteur prélevé
en amont de l’injecteur et l’autre par le gaz vecteur en aval de la colonne.
chromatogramme
signal
colonne
bloc
cathar.
1
1
2
2
filament
catharomètre (branchement)
alimentation
bloc thermostaté
côté restricteur
côté aval colonne
gaz vecteur
signal
sortie du gaz vecteur
R 3
R 4
R 2
R 1
CPG
injecteur
restricteur de débit
Figure 3.12 Détecteur à conductibilité thermique.
À gauche agencement montrant la circulation du gaz vecteur. À droite schéma d’un
bloc catharométrique classique avec le principe de son raccordement électrique dans
un montage du type pont de Wheatstone (équilibré si R 1 /R 2 = R 3 /R 4 ). En régime stationnaire il s’établit un équilibre de température, donc de résistance, fonction de la
conductibilité thermique du gaz vecteur et de l’intensité électrique. Lorsqu’un soluté
est élué, le changement de composition de la phase gazeuse modifie sa conductibilité.
L’équilibre thermique est rompu, d’où il résulte une variation de la résistance du filament, proportionnelle à la concentration du composé dans le gaz vecteur (en général
la résistance diminue si la température augmente).
3.7.2 Détecteur à ionisation de flamme (FID)
Considéré comme pratiquement universel pour les composés organiques, c’est le détecteur
par excellence de la CPG actuelle. Le courant gazeux issu de la colonne pénètre dans la
flamme d’un petit brûleur alimentée par un mélange d’hydrogène et d’air. Ce détecteur
détruit l’échantillon dont la combustion produit des ions et particules chargées, responsables