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Chimie : La chromatographie

• 1. Principe de la CCM

La Chromatographie sur Couche Mince (CCM) est l’une des chromatographies les plus faciles à mettre en oeuvre. Elle est utilisée en général dans un but analytique qualitatif.

Elle s'effectue généralement sur une plaque qui comporte une fine couche de silice (phase stationnaire) déposée sur un support.

Le matériel pour la chromatographie CCM:

• cuve à élution
• plaque chromatographique
• crayon à papier
• pipettes pasteur
• séchoir électrique

Les solutions:

• l'éluant
• mélange inconnu X (en solution)
• espèece chimique A (en solution)
• espèce chimique B (en solution) • autre espèce (en solution) ...


Préparation:

• on verse environ 5 mm d'éluant dans la cuve,
• On trace à 1 cm du bas de la plaque le trait de dépôt sans trop appuyer,
• On marque les points où déposer les solutions X, A et B sur le trait dépôt,
• on place les liquides sur les points,
• on laisse sécher au séchoir,
• on placer la plaque dans la cuve, on attendre à peu près un quart d'heure,
jusqu'à ce que l'éluant se trouve à 1 cm du haut de la plaque,
• on referme la cuve de chromatographie par un couvercle,
• retirer le plaque de la cuve,
• On trace alors le trait du front de l'éluant,
• on séche au séchoir.
• les points apparaitront alors à des hauteurs détérminées.

Lecture vertiacle:

• la substance X présente des taches après élution. Une tache au niveau A et une tache au nveau B. On en déduit donc que c'est un mélange d'au moins deux constituants A et B.
• les espèces A et B sont pures, elles ne présentent qu'une seule tache.



Lecture horizontale:

• Les taches au même niveau correspondent au même constituant.
• La substance X est un mélange de A et de B.

Avec une règle, on mesure les hauteurs des taches ç partir de la ligne des dépôts.

• Jusqu'è la ligne du front : c'est H
sub>• Jusqu'è la ligne de la tache A :c'est h_A
• Jusqu'à la ligne de la tache B :c'est h_B


Par définition, le rapport frontal R_f pour une espèce est le rapport des vitesses de l'espèce et celle de l'éluant. Ici pour A et B,nous avons:

2. Exemple Présence de la menthone dans l'huile essentielle extraite de la menthe

Pour vérifier la présence de menthone dans l'huile essentielle extraite, on réalise une chromatographie sue couche mince. L'éluant est souvent un mélange du type constitué de 75% de chloroforme et de 25% de cyclohexane. Le chromatogramme est donné ci-contre: :

Légende des dépôts :

• 1 : dépôt de menthone
• 2 : dépôt de menthol
• 3 : dépôt d’huile essentielle de menthe poivrée
• 4 : dépôt d’eucalyptol
• 5 : dépôt de menthofuranne


a) Le trait A matérialise le front de l'éluant, limite atteinte par l'éluant.

Le trait B est la ligne où l'on place les différents dépôts d'échantillon séparément.

b) On identifie la présence d'une espèce chimique dans l'échantillon s'il y a une tache à la même hauteur que celle de l'espèce chimique dans le chromatogramme.

c) On identifie donc la présence de menthone, menthol, eucalyptol et menthofuranne.

L'huile essentielle, qui est la substance (3) contient au total 6 constituants, dont 3 autres constituants non identifiables.

d) Le rapport frontal est égal à la distance parcourue par la tache de menthone divisée par celle parcourue par le front du solvant : Rf = 3,5 / 6 = 0,58

3. À propos de l'éluant

Le choix de l’éluant est trèsimportant pour réussir une bonne séparation en CCM. Il dépend de la polarité des constituants que l’on a à séparer. Lors de la mise au point, on essaie couramment divers éluants, purs ou en mélange.

L’éluant est un solvant qui migre par capillarité le long de la phase stationnaire qui est plaque à chromatographie, généralement de silice. Il entraîne avec lui les différents constituants du mélange étudié. Un éluant trop polaire entraîne tous les composants de l'échantillon.

Les constituants du mélange sont plus ou moins retenus par la phase stationnaire avec laquelle ils forment des liaisons de type électrique plus ou moins fortes. Plus cette attirance est forte, plus le constituant avance lentement. Si les vitesses de migration des composés sont différentes, ils seront séparés.

La plaque de chromatographie est lue directement si les composés sont visibles, ou placée sous une lumière UV.

Les produits peuvent également être révélés en pulvérisant la plaque une solution d'acide sulfurique suivi d'un chauffage dans une étuve.

-- Abdurrazzak Ajaja
fevrier 2015