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Questions and Answers

Associez les étapes de la CCM avec leur description correcte:

Dépôt de l'échantillon = Application ponctuelle de l'échantillon sur la plaque. Préparation de la plaque = Tracer une ligne de départ et s'assurer que les produits migrent. Élution = Migration de la phase mobile entraînant les constituants. Séchage de la plaque = Arrêt de la migration et fixation des composés.

Faites correspondre les variables qui affectent la séparation des composés en CCM avec leur impact:

Polarité de la phase mobile = Influe sur la vitesse à laquelle les composés migrent. Nature de la phase stationnaire = Détermine la force d'adsorption des composés. Taille des particules de l'adsorbant = Affecte la résolution de la séparation. Température = Peut modifier la vitesse de migration et la solubilité des composés.

Associez les problèmes potentiels en CCM avec leurs causes les plus probables:

Taches étalées = Application excessive de l'échantillon ou solvant trop polaire. Pas de séparation = Phase mobile inappropriée ou composés trop similaires. Migration irrégulière = Plaque contaminée ou phase mobile non homogène. Taches en forme de croissant = Solvant de l'échantillon incompatible avec la phase mobile.

Reliez les techniques de révélation en CCM aux types de composés qu'elles permettent de visualiser :

<p>UV = Composés absorbant les UV, comme les aromatiques. Iode = Visualisation non spécifique de nombreux composés organiques. Réactif de Dragendorff = Alcaloïdes et composés contenant de l'azote. Ninhydrine = Acides aminés et amines primaires.</p> Signup and view all the answers

Associez les étapes de préparation d'une CCM avec leurs objectifs spécifiques :

<p>Choix du solvant = Optimiser la séparation des composés. Saturation de la cuve = Assurer une migration uniforme du solvant. Préparation de l'échantillon = Concentrer l'analyte et éliminer les interférences. Activation de la plaque = Améliorer l'adsorption des composés.</p> Signup and view all the answers

Faites correspondre les facteurs expérimentaux en CCM avec leurs effets sur le facteur de rétention (Rf):

<p>Augmentation de la polarité du solvant = Augmente le Rf des composés polaires. Augmentation de la température = Peut légèrement augmenter le Rf. Augmentation de la taille des particules de la phase stationnaire = Diminue le Rf. Surcharge de l'échantillon = Peut diminuer le Rf en raison de la saturation de la phase stationnaire.</p> Signup and view all the answers

Associez les applications spécifiques de la CCM avec les domaines où elle est utilisée :

<p>Contrôle de la pureté des produits pharmaceutiques = Industrie pharmaceutique. Identification des pigments dans les œuvres d'art = Conservation de l'art. Détection de pesticides dans les aliments = Sécurité alimentaire. Analyse des lipides dans les échantillons biologiques = Biochimie.</p> Signup and view all the answers

Reliez les modifications possibles de la phase stationnaire en CCM à leurs conséquences sur la séparation:

<p>Ajout d'un liant = Améliore l'adhérence de la phase stationnaire sur la plaque. Utilisation de silice modifiée chimiquement = Permet la séparation de composés très polaires ou apolaires. Augmentation de la granulométrie = Diminue la résolution mais augmente la vitesse de migration. Imprégnation avec un agent complexant = Permet la séparation de métaux ou d'ions.</p> Signup and view all the answers

Associez les types de colonnes chromatographiques avec leurs descriptions correspondantes:

<p>Colonnes Monolithiques = Constituées d’un bloc continu de matériau poreux, sans particules. Colonnes à Phase Stationnaire Modifiée = La phase stationnaire est chimiquement modifiée pour améliorer la sélectivité. Colonnes à Phase Stationnaire Polymérique = Utilisent des polymères (comme le polystyrène-divinylbenzène) comme phase stationnaire. Colonnes Capillaires = Compatibles avec des débits plus élevés que les colonnes classiques grâce à leur faible résistance au flux.</p> Signup and view all the answers

Faites correspondre les types de colonnes chromatographiques avec leurs avantages spécifiques:

<p>Colonnes Monolithiques = Débit plus rapide grâce à une faible résistance au flux. Colonnes à Phase Stationnaire Modifiée = Adaptabilité selon les composés et stabilité chimique accrue. Colonnes à Phase Stationnaire Polymérique = Haute stabilité chimique et thermique. Colonnes Capillaires = Excellente résolution et sensibilité pour les analyses complexes.</p> Signup and view all the answers

Associez les types de colonnes chromatographiques avec leurs applications typiques:

<p>Colonnes Monolithiques = Analyses rapides et échantillons complexes. Colonnes à Phase Stationnaire Modifiée = Analyses en phase inverse (ex: colonnes C18 pour composés hydrophobes). Colonnes à Phase Stationnaire Polymérique = Analytes sensibles aux conditions acides ou basiques. Colonnes Capillaires = Séparation de composés volatils avec une grande efficacité.</p> Signup and view all the answers

Associez les caractéristiques suivantes aux types de colonnes chromatographiques appropriés:

<p>Matériau poreux continu = Colonne Monolithique Sélectivité améliorée par modification chimique = Colonne à Phase Stationnaire Modifiée Polystyrène-divinylbenzène = Colonne à Phase Stationnaire Polymérique Diamètre interne très réduit = Colonne Capillaire</p> Signup and view all the answers

Associez chaque type de colonne avec une application où il est particulièrement avantageux:

<p>Colonnes Monolithiques = Analyses haute-débit de protéines. Colonnes à Phase Stationnaire Modifiée = Séparation de médicaments dans des matrices biologiques complexes. Colonnes à Phase Stationnaire Polymérique = Chromatographie d'exclusion stérique des polymères. Colonnes Capillaires = Analyse de gaz rares avec une sensibilité élevée.</p> Signup and view all the answers

Associez les affirmations suivantes avec le type de colonne chromatographique le plus pertinent:

<p>Idéale pour les séparations rapides avec une bonne efficacité. = Colonne Monolithique Permet d'ajuster la polarité de la phase stationnaire. = Colonne à Phase Stationnaire Modifiée Résiste aux pH extrêmes et aux températures élevées. = Colonne à Phase Stationnaire Polymérique Offre une surface importante pour l'interaction avec les analytes. = Colonne Capillaire</p> Signup and view all the answers

Associez les solvants aux modes d'ionisation qu'ils favorisent en spectrométrie de masse:

<p>Acide formique = Ionisation en mode positif Acide acétique = Ionisation en mode positif Trifluoroacétique (TFA) = Ionisation en mode positif Solvant basique = Ionisation en mode négatif</p> Signup and view all the answers

Associez les interactions moléculaires suivantes avec le type de colonne chromatographique qui les favorise le plus:

<p>Interactions hydrophobes avec de longues chaînes alkyles. = Colonne à Phase Stationnaire Modifiée (C18) Adsorption sur une matrice poreuse tridimensionnelle. = Colonne Monolithique Exclusion basée sur la taille des molécules de polymères. = Colonne à Phase Stationnaire Polymérique (poreuse) Partage avec une fine couche de phase stationnaire. = Colonne Capillaire</p> Signup and view all the answers

Associez les groupes fonctionnels aux types d'ionisation qu'ils subissent préférentiellement en spectrométrie de masse:

<p>Groupes amines (−NH2) = Ionisation en mode positif Groupes hydroxyles (−OH) = Ionisation en mode positif Groupes carboxyles (−COOH) = Ionisation en mode négatif Groupes phénols (−OH) = Ionisation en mode négatif</p> Signup and view all the answers

Associez les techniques avancées suivantes avec le type de colonne chromatographique le plus susceptible d'être utilisé:

<p>Chromatographie bidimensionnelle pour une séparation maximale. = Colonne Capillaire Purification à grande échelle de biomolécules. = Colonne Monolithique Analyse de composés chiraux avec des phases chirales greffées. = Colonne à Phase Stationnaire Modifiée Séparation de polymères selon leur poids moléculaire. = Colonne à Phase Stationnaire Polymérique</p> Signup and view all the answers

Reliez le type d'ion détecté en spectrométrie de masse aux processus d'ionisation correspondants:

<p>[M+H]+ = Gain d'un proton [M−H]− = Perte d'un proton M+H+→ [M+H]+ = Molécule neutre gagne un proton et devient positive R−COOH→ [R−COO]−+H+ = L’ionisation d’un acide carboxylique</p> Signup and view all the answers

Associez chaque terme à sa description correcte dans le contexte de la spectrométrie de masse:

<p>Ionisation par électrospray (ESI) = Pulvérisation d'un échantillon liquide en gouttelettes chargées à haute tension. Rapport masse/charge (m/z) = Mesure permettant l'identification et la quantification des composés. Mode positif = Molécules gagnent un proton (H+) Mode négatif = Molécules perdent un proton (H+)</p> Signup and view all the answers

Faites correspondre les conditions de phase mobile avec leur impact sur l'ionisation en spectrométrie de masse:

<p>Solvant acide dans la phase mobile = Favorise la disponibilité des protons pH basique dans la phase mobile = Facilite la déprotonation Présence d'acide formique = Augmente l'ionisation en mode positif Absence d'acide acétique = Diminue l'ionisation en mode positif</p> Signup and view all the answers

Associez les réactions chimiques avec les modes d'ionisation appropriés:

<p>M+H+→ [M+H]+ = Ionisation en mode positif M−H+→[M−H]− = Ionisation en mode négatif R−NH2+H+→[R−NH3]+ = Ionisation d'une molécule d'amine en mode positif R−COOH→ [R−COO]−+H+ = Ionisation d'un acide carboxylique en mode négatif</p> Signup and view all the answers

Associez les exemples de molécules à leur tendance à s'ioniser positivement ou négativement:

<p>Molécule d'amine (R−NH2) = S'ionise positivement Acide carboxylique (R−COOH) = S'ionise négativement Molécule avec un groupe hydroxyle (−OH) = Peut s'ioniser positivement Molécule avec un groupe thiol (−SH) = Peut s'ioniser négativement</p> Signup and view all the answers

Reliez les étapes de la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS) aux processus correspondants:

<p>Source d'ionisation = Conversion des molécules en ions chargés. Analyseur de masse = Mesure du rapport masse/charge (m/z) des ions. HPLC = Permet la séparation des composés d'intérêt. Détecteur = Detection des composés séparés.</p> Signup and view all the answers

Associez les composants de la chromatographie liquide à leur fonction principale:

<p>Colonne chromatographique = Sépare les composés de l'échantillon. Pompe = Maintient un débit constant de la phase mobile. Injecteur = Introduit l'échantillon dans le système. Détecteur = Mesure la concentration des analytes après séparation.</p> Signup and view all the answers

Reliez chaque type de colonne aux avantages spécifiques qu'elle offre en chromatographie liquide:

<p>Colonnes capillaires = Haute efficacité de séparation et faible consommation de solvant. Colonnes remplies = Large gamme d'applications et adaptabilité aux techniques HPLC. Pré-colonnes = Protègent la colonne principale des contaminants et prolongent sa durée de vie. Colonnes chirales = Sépare les énantiomères avec une haute spécificité.</p> Signup and view all the answers

Associez les types de détecteurs HPLC (Chromatographie liquide haute performance) avec leur principe de détection:

<p>UV-Vis = Absorbe la lumière ultraviolette ou visible à une longueur d'onde spécifique. Fluorescence = Excitation des molécules suivie de l'émission de lumière à une longueur d'onde plus élevée. Electrochemical = Mesure le courant produit par l'oxydation ou la réduction des analytes. Réfractomètre = Mesure le changement d'indice de réfraction dû aux analytes.</p> Signup and view all the answers

Associez les techniques de chromatographie liquide avec le type de séparation qu'elles réalisent:

<p>Chromatographie d'exclusion stérique (SEC) = Sépare les molécules en fonction de leur taille. Chromatographie d'échange d'ions (IEC) = Sépare les molécules en fonction de leur charge. Chromatographie d'affinité = Sépare les molécules en fonction de leur affinité biologique pour un ligand spécifique. Chromatographie en phase inverse (RPC) = Sépare les molécules en fonction de leur hydrophobicité.</p> Signup and view all the answers

Faites correspondre le type de phase mobile avec son impact sur la séparation en chromatographie liquide:

<p>Phase mobile polaire (ex: eau, méthanol) = Favorise l'élution des composés polaires en chromatographie en phase inverse. Phase mobile apolaire (ex: hexane, dichlorométhane) = Favorise l'élution des composés apolaires en chromatographie en phase normale. Tampons de pH = Maintiennent le pH constant pour contrôler la charge des analytes et de la phase stationnaire. Modificateurs organiques (ex: acetonitrile) = Ajustent la force éluante de la phase mobile pour optimiser la séparation.</p> Signup and view all the answers

Reliez chaque méthode de gradient d'élution avec son application principale en chromatographie liquide:

<p>Gradient linéaire = Augmentation progressive de la force éluante pour séparer un large éventail de composés. Gradient à paliers = Changements brusques de la composition de la phase mobile pour séparations rapides. Gradient concave = Utilisé pour les composés qui nécessitent une augmentation lente de la force éluante au début de la séparation. Gradient convexe = Utilisé pour les composés qui nécessitent une augmentation rapide de la force éluante au début de la séparation.</p> Signup and view all the answers

Associez l'instrumentation de chromatographie en phase liquide à sa fonction spécifique dans le système:

<p>Dégazeur = Élimine les gaz dissous de la phase mobile pour éviter les bulles et améliorer la stabilité du débit. Four de colonne = Maintient une température constante pour améliorer la reproductibilité et l'efficacité de la séparation. Passeur d'échantillons automatique = Automatise l'injection d'échantillons pour accroître le débit et la précision. Collecteur de fractions = Recueille les fractions éluées pour une analyse ultérieure ou une purification des composés.</p> Signup and view all the answers

Faites correspondre les méthodes de préparation d'échantillons avec leur utilité en chromatographie liquide:

<p>Extraction liquide-liquide = Sépare les analytes d'une matrice complexe en utilisant des solvants non miscibles. Extraction en phase solide (SPE) = Concentre et purifie les analytes en les adsorbant sur une phase solide. Filtration = Élimine les particules et les impuretés pour protéger la colonne et améliorer la précision des analyses. Dérivation = Modifie chimiquement les analytes pour améliorer leur détectabilité ou leur séparation.</p> Signup and view all the answers

Associez les termes suivants utilisés en chromatographie avec leur définition correcte:

<p>Temps de rétention (tR) = Temps nécessaire pour qu'un analyte atteigne le détecteur après l'injection. Temps mort (t0) = Temps pour qu'une molécule non retenue traverse la colonne. Facteur de rétention (k′) = Rapport entre le temps passé par l'analyte dans les phases stationnaire et mobile. Facteur de sélectivité (α) = Rapport des facteurs de rétention de deux analytes adjacents.</p> Signup and view all the answers

Associez les composants suivants d'un système LC-MS à leur fonction:

<p>Colonne chromatographique = Sépare les analytes. Source d'ionisation = Ionise les analytes Analyseur de masse = Trie les ions selon leur rapport masse/charge (m/z). Détecteur = Enregistre les ions triés et produit un spectre de masse.</p> Signup and view all the answers

Faites correspondre les axes d'un spectre de masse avec ce qu'ils représentent :

<p>Axe x = Rapport masse/charge (m/z). Axe y = Intensité relative (abondance des ions). Molécule [M+H]+ = Masse moléculaire de l’analyte protoné Molécule [M-H]- = Masse moléculaire de l’analyte déprotoné</p> Signup and view all the answers

Associez les unités suivantes à la grandeur physique correspondante en chromatographie:

<p>Minutes (min) = Temps de rétention. Sans unité = Facteur de rétention. Secondes (s) = Temps mort.</p> Signup and view all the answers

Associez les types d'analyseurs de masse à leurs caractéristiques principales :

<p>Quadripôle = Sépare les ions en ajustant les tensions. Piège ionique = Piège les ions en utilisant un champ électrique. Temps de vol (TOF) = Mesure le temps que mettent les ions à atteindre le détecteur. Secteur magnétique = Sépare les ions en fonction de leur trajectoire dans un champ magnétique.</p> Signup and view all the answers

Faites correspondre les étapes suivantes de l'analyse LC-MS avec leur description :

<p>Injection de l'échantillon = Introduction de l'échantillon dans le système LC. Séparation chromatographique = Séparation des analytes dans la colonne chromatographique. Ionisation = Transformation des analytes en ions. Détection = Enregistrement des ions triés et production d'un spectre de masse.</p> Signup and view all the answers

Associez les paramètres suivants à leur influence sur la séparation chromatographique :

<p>Polarité de la phase stationnaire = Affecte la rétention des analytes. Débit de la phase mobile = Contrôle la vitesse de séparation. Taille des particules de la colonne = Influence l'efficacité de la séparation. Gradient de température = Permet d'optimiser la séparation des composés complexes.</p> Signup and view all the answers

Associez les termes relatifs à la résolution et à la sensibilité en spectrométrie de masse à leurs définitions :

<p>Résolution = Capacité à séparer deux pics de masses très proches. Sensibilité = Capacité à détecter de faibles concentrations d'analyte. Limite de détection (LOD) = Concentration minimale détectable avec un niveau de confiance donné. Limite de quantification (LOQ) = Concentration minimale quantifiable avec une précision acceptable.</p> Signup and view all the answers

Associez chaque paramètre chromatographique à sa description la plus précise :

<p>Facteur de Sélectivité ($\alpha$) = Capacité de la colonne à séparer deux composés proches en termes de propriétés physico-chimiques. Résolution (Rs) = Capacité à séparer deux pics chromatographiques adjacents. Nombre de Plateaux Théoriques (N) = Mesure de l’efficacité de la colonne en termes de séparation. Hauteur Equivalente à un Plateau Théorique (H) = Longueur de colonne nécessaire pour atteindre un plateau théorique.</p> Signup and view all the answers

Associez chaque terme à sa signification dans le contexte de la largeur des pics chromatographiques :

<p>$\sigma$ (Écart-type) = Mesure de la dispersion ou de l'élargissement du pic. $\omega$ (Largeur totale du pic) = Largeur d’un pic chromatographique à une certaine hauteur. $\omega_{0.5}$ (Largeur à mi-hauteur) = Largeur du pic chromatographique aux points où l'intensité est 50% de la hauteur maximale. $\omega = 4\sigma$ = Largeur totale du pic mesurée entre les points où l'intensité descend à environ 13,5% de sa hauteur maximale.</p> Signup and view all the answers

Associez chaque paramètre à son impact sur l'efficacité de séparation en chromatographie :

<p>Augmentation du nombre de plateaux théoriques (N) = Améliore la séparation en augmentant l'efficacité de la colonne. Diminution de la hauteur équivalente à un plateau théorique (H) = Indique une meilleure efficacité de la colonne par unité de longueur. Augmentation du facteur de sélectivité (α) = Améliore la séparation des composés ayant des propriétés physico-chimiques similaires. Augmentation de la résolution (Rs) = Indique une séparation plus complète des pics chromatographiques adjacents.</p> Signup and view all the answers

Reliez chaque terme à son équation correspondante :

<p>Facteur de sélectivité = $\alpha = k_2' / k_1'$ Résolution = $R_s = 2(t_{R2} - t_{R1}) / (\omega_1 + \omega_2)$ Nombre de plateaux théoriques = $N = 16 \cdot (T_R^2 / \omega^2)$ ou $N = t_R^2 / \sigma^2$ Hauteur équivalente à un plateau théorique = $H = L / N$</p> Signup and view all the answers

Associez chaque variable dans les équations chromatographiques à sa description :

<p>$t_R$ = Temps de rétention d'un analyte. $\omega$ = Largeur du pic chromatographique. $\sigma$ = Écart-type du pic chromatographique, représentant sa dispersion. D = Débit volumétrique de la phase mobile.</p> Signup and view all the answers

Associez chaque description à l'optimisation des paramètres chromatographiques correspondante afin d'améliorer la séparation :

<p>Réduire la hauteur équivalente à un plateau théorique (H) = Utiliser des particules de colonne plus petites ou améliorer l'uniformité du packing. Augmenter le nombre de plateaux théoriques (N) = Allonger la colonne ou optimiser la phase stationnaire. Augmenter le facteur de sélectivité ($\alpha$) = Modifier la composition de la phase mobile ou la température. Augmenter la résolution (Rs) = Optimiser les paramètres de la colonne et les conditions de séparation.</p> Signup and view all the answers

Associez chaque concept à son impact sur la forme du pic chromatographique :

<p>Élargissement du pic = Diminution de la résolution et de la sensibilité. Pics asymétriques = Peut indiquer une surcharge de la colonne ou des interactions non idéales. Pics larges = Généralement associés à une faible efficacité de la colonne. Pics étroits et bien définis = Indiquent une haute efficacité et une bonne séparation.</p> Signup and view all the answers

Associez chaque formule à sa représentation dans la théorie des plateaux :

<p>$N \uparrow$ = Signifie que l'efficacité de la colonne augmente en ayant plus de plateaux théoriques. $H \downarrow$ = Indique que la hauteur équivalente à un plateau diminue, ce qui améliore la séparation. $\alpha &gt; 1$ = Implique que la colonne est sélective et peut séparer des composés. $R_s &gt; 1.5$ = Représente une séparation complète de deux pics chromatographiques.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Principe de la CCM

Technique de séparation où une phase mobile liquide entraîne les constituants d'un échantillon à travers une phase stationnaire adsorbante sur une plaque.

Phase mobile (CCM)

Un solvant ou mélange de solvants qui se déplace par capillarité sur la plaque.

Phase stationnaire (CCM)

Un adsorbant sur une plaque de verre qui sépare les constituants.

Dépôt de l'échantillon (CCM)

Déposer l'échantillon en un point sur la plaque avec une pipette capillaire.

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Dépôts multiples (CCM)

Plusieurs dépôts au même endroit, avec séchage entre chaque dépôt.

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Ligne de départ (CCM)

Tracer une ligne pour assurer que la phase mobile ne recouvre pas le dépôt.

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Migration de la phase mobile (CCM)

Placer la plaque dans un bocal avec la phase mobile qui migre par capillarité.

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Ligne d'arrivée (CCM)

Tracer une ligne pour marquer où arrêter la migration du solvant.

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Colonne chromatographique

Sépare les composés de l'échantillon en fonction de leurs interactions avec la phase mobile et la phase stationnaire.

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Pompes en LC

Assurent un débit stable de la phase mobile à travers la colonne.

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Injecteur en LC

Introduit l'échantillon dans le flux de la phase mobile avant qu'il n'entre dans la colonne.

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Détecteur en LC

Mesure la concentration des composés à la sortie de la colonne.

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Système d’acquisition de données

Permet de sauvegarder et d'analyser les données issues du détecteur.

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Solvants et réactifs en LC

Utilisés comme phase mobile pour transporter les analytes à travers la colonne et optimiser la séparation.

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Colonnes capillaires (LC)

Colonnes fines en verre ou en acier inoxydable, idéales pour l'analyse de composés complexes.

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Colonnes remplies (LC)

Colonnes plus larges remplies de particules, utilisées dans les systèmes HPLC (Chromatographie liquide haute performance) pour diverses applications.

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Colonne Monolithique

Colonne constituée d'un bloc continu de matériau poreux, sans particules.

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Applications des Colonnes Monolithiques

Analyse rapide et échantillons complexes.

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Avantages des Colonnes Monolithiques

Débit plus rapide grâce à une faible résistance au flux et une bonne efficacité de séparation.

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Colonne à Phase Stationnaire Modifiée

Colonne où la phase stationnaire est chimiquement modifiée pour améliorer la sélectivité (ex: colonnes C18 pour composés hydrophobes).

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Applications des Colonnes à Phase Stationnaire Modifiée

Analyses en phase inverse.

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Avantages des Colonnes à Phase Stationnaire Modifiée

Adaptabilité selon les composés et stabilité chimique accrue.

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Colonne à Phase Stationnaire Polymérique

Utilisent des polymères (comme le polystyrène-divinylbenzène) comme phase stationnaire.

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Applications des Colonnes à Phase Stationnaire Polymérique

Analytes sensibles aux conditions acides ou basiques.

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Source en Spectrométrie de Masse

Convertit les molécules en ions chargés et les transfère à l'analyseur.

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Analyseur de Masse

Mesure le rapport masse/charge (m/z) des ions pour identifier et quantifier les composés.

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Ionisation par Electrospray (ESI)

Technique d'ionisation où un liquide est pulvérisé en gouttelettes chargées sous haute tension.

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Ionisation en Mode Positif

Mode d'ionisation où les molécules gagnent un proton (H+) et deviennent chargées positivement.

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Solvants Acides en Mode Positif

Acide formique, acétique, et trifluoroacétique sont utilisés pour faciliter l'ionisation positive.

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Groupes Fonctionnels Favorables (Mode Positif)

Molécules avec groupes amines (-NH2) ou hydroxyles (-OH) qui acceptent facilement un proton.

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Ionisation en Mode Négatif

Mode d'ionisation où les molécules perdent un proton (H+) et deviennent chargées négativement.

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Groupes Fonctionnels Favorables (Mode Négatif)

Groupes carboxyles (-COOH), phénols (-OH) et thiols (-SH) qui perdent facilement un proton.

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Analyseur de masse à Quadripôle

Sépare les ions selon leur rapport masse/charge (m/z).

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Spectre de masse

Représentation graphique des ions détectés par spectrométrie de masse.

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Temps de rétention (tR)

Temps nécessaire pour qu'un analyte atteigne le détecteur après l'injection.

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Temps mort (t0 ou tM)

Temps pour qu'une molécule non retenue traverse la colonne.

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Facteur de rétention (k′)

Rapport du temps passé dans la phase stationnaire par rapport à la phase mobile.

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Que mesure un spectromètre de masse?

Le spectromètre de masse mesure le rapport masse sur charge (m/z).

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Facteur de sélectivité (α)

Rapport des facteurs de rétention de deux analytes adjacents.

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Fonctionnement de LC-MS

Sépare les analytes, ionise, puis détecte les ions pour produire un spectre de masse.

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Écart-type (σ)

Mesure de la dispersion d’un pic chromatographique.

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Largeur à mi-hauteur (ω0.5)

Largeur du pic à mi-hauteur.

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Largeur totale (ω)

Largeur totale du pic, mesurée à 13,5% de la hauteur max.

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Résolution (Rs)

Capacité à séparer deux pics adjacents.

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Nombre de plateaux théoriques (N)

Mesure l’efficacité de la colonne pour la séparation.

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Hauteur équivalente à un plateau théorique (H)

Longueur de colonne pour un plateau théorique.

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Volume de rétention (VR)

Volume de phase mobile pour éluer un analyte.

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Study Notes

Techniques Chromatographiques

  • La chromatographie est une méthode d'analyse qualitative et quantitative puissante, initialement utilisée pour séparer les substances colorées.
  • Le principe repose sur la séparation entre une phase mobile et une phase stationnaire.

Chromatographie sur Couche Mince (CCM)

  • La CCM est une méthode simple et rapide, utilisée depuis plus de 50 ans, remplaçant progressivement la chromatographie sur papier pour une meilleure reproductibilité et rapidité.
  • Elle est moins performante, mais reste populaire car elle ne nécessite pas d'équipement sophistiqué, a un faible coût, et permet de traiter rapidement un grand nombre d'échantillons.
  • La CCM est une technique de chromatographie planaire avec une phase mobile liquide.
  • Elle est souvent utilisée pour analyser (CCM analytique) ou purifier (CCM préparative) des composants.
  • La chromatographie sur couche mince est une technique analytique qualitative, non quantitative.

Phase Stationnaire

  • La phase stationnaire peut être solide ou liquide.
  • Dans la CCM, on utilise une phase stationnaire de silice (absorbant) fixée sur une plaque de verre ou une feuille semi-rigide.
  • Cette phase peut être composée de gel de silice pour analyser un échantillon inconnu, d'alumine pour analyser une substance basique, ou de cellulose pour une substance très planaire (acide aminé, sucre...).

Phase Mobile et Échantillons CCM

  • La phase mobile est un solvant pur ou un mélange de solvants avec différents pourcentages pour la migration des échantillons sur la plaque; son volume ne doit pas dépasser la ligne de départ.
  • Les échantillons sont des substances de faible polarité pour une migration rapide, ils doivent être dissociés avec des solvants très volatils.
  • La vitesse de migration dépend de la nature du solvant et de la force électrostatique.

Principe de Fonctionnement CCM

  • La phase mobile est un solvant liquide et la phase stationnaire est un adsorbant sur une plaque en verre.
  • Les constituants de l'échantillon sont élués par la phase mobile qui monte par capillarité.
  • Ils sont identifiés par comparaison à l'élution simultanée de témoins.

Dépot en CCM

  • Le dépôt se fait de façon ponctuelle avec une pipette capillaire à usage unique, placée perpendiculairement pour ne pas se vider seule.
  • Faire plusieurs dépôts du même échantillon au même endroit en séchant entre chaque dépôt est parfois nécessaire.

Préparation de la Plaque CCM

  • Tracer une ligne de départ sur la plaque, assez haute pour que la phase mobile ne la dépasse pas.
  • Les produits ne doivent pas interagir fortement avec la phase mobile pour permettre leur migration par capillarité.
  • Prélever chaque produit avec un capillaire et déposer une petite goutte sur la plaque, en respectant l'ordre établi.
  • Il est important de ne pas élargir la tâche pour assurer une bonne lecture; sécher après chaque dépôt.
  • Si le produit est peu concentré, répéter les dépôts après séchage à chaque fois jusqu'à obtenir une tâche de taille appropriée.

Elution en CCM

  • Placer ensuite la plaque verticalement dans un bocal avec la phase mobile.
  • Observer la migration de la phase mobile; retirer la plaque quand le front du solvant atteint environ 0,5 cm du haut.
  • Tracer immédiatement une ligne d'arrivée, puis sécher la plaque pour stopper la migration.
  • La ligne d'arrivée sert à calculer le rapport frontal (Rf), une mesure relative de la migration des composants.

Développement des Plaques CCM

  • Placer la plaque dans une cuve saturée en vapeur de solvant d'élution avec un bord de la plaque trempant dans le solvant, en évitant le contact avec le dépôt.
  • Le solvant migre par capillarité.
  • Les constituants de l'échantillon migrent à des vitesses différentes, résultant en taches distinctes sur le trajet de migration du solvant.

Analyse Qualitative CCM

  • Le rapport frontal (Rf) est utilisé, défini comme la distance parcourue par la substance divisée par celle du front de solvant.
  • La valeur de Rf est entre 0 et 1.
  • Des conditions identiques (composition d'éluant, température constante, cuve saturée) sont nécessaires pour des Rf reproductibles.

Visualisation des Substances Séparées en CCM

  • Détecteur universel: L'iode détecte les composés avec double liaison simple (tâches jaunes) et l'UV détecte les composés avec double liaisons conjuguées (tâches violettes).
  • Après révélation, marquer les taches au crayon pour pouvoir se rappeler de leur position même après qu'elles se soient estompées..
  • Détecteur spécifique: révélations des composés grâce a du permanganate de potassium KMNO4, de la vanilline, ou encore de la ninydrine.
  • Les témoins placés à côté de l'échantillon aident à identifier les constituants de l'échantillon (taches ayant la même distance et couleur).

Chromatographie en Phase Liquide (LC)

  • La chromatographie liquide est une technique analytique permettant de séparer, identifier et quantifier les composants d'un mélange.
  • Le processus repose sur phase mobile (liquide qui transporte les analytes) et une phase stationnaire (qui interagit avec les analytes).

Principe de Séparation de la LC

  • La séparation repose sur les différences d'affinité des analytes pour les phases mobile et stationnaire.
  • Les analytes ayant une forte affinité pour la phase mobile migrent rapidement, tandis que ceux ayant une affinité élevée pour la phase stationnaire migrent lentement.
  • Chaque analyte a un temps de rétention spécifique, permettant de séparer et d'identifier les composants du mélange.

Phases Utilisées en LC

  • La phase mobile peut être polaire(eau, méthanol, acétonitrile) ou apolaire, selon le type de chromatographie. La composition du solvant influence la sélectivité et l'efficacité de la séparation.
  • La phase stationnaire est un matériau solide ou une couche liquide fixée sur un support solide, choisie en fonction des caractéristiques chimiques des analytes.

Matériels Utilisés en LC

  • Colonne chromatographique: Sépare les composés de l'échantillon.
  • Pompes: Assurent un débit constant de la phase mobile.
  • Injecteur: Introduit l'échantillon dans la colonne.
  • Détecteur: Mesure la concentration des analytes à la sortie de la colonne (ex: UV-Vis ou MS).
  • Système d'acquisition de données: Suit et analyse les résultats.
  • Solvants/réactifs: Optimisent la séparation des analytes, en permettant la création d'une phase mobile adaptée.
  • Filtres/accessoires: Garantissent la pureté des solvants, protégeant les colonnes contre les particules et les contaminants.
  • Thermostat: Contrôle la température de la colonne pour influencer la performance et la reproductibilité des séparations.

Types de Colonnes en LC

  • Colonnes capillaires: colonnes très fines (0.1 à 0.5 mm de diamètre, jusqu'à 100 cm de longueur), fabriquées en verre ou acier inoxydable avec une paroi interne recouverte d'une phase stationnaire, idéales pour l'analyse de composés complexes, et à faible consommation de solvant.
  • Colonnes Remplies: colonnes plus larges remplies de particules solides ou supports poreux; généralement en acier inoxydable pour résister aux hautes pressions; utilisées dans les systèmes HPLC et compatibles avec des débits plus élevés que les colonnes capillaires.
  • Colonnes Monolithiques: Constituées d'un bloc continu de matériau poreux sans particules, appropriées pour des analyses rapides.
  • Colonnes à Phase Stationnaire Modifiée: Colonnes dont la phase stationnaire est chimiquement modifiée; Très utilisées pour l'analyse en phase inverse.
  • Colonnes à Phase Stationnaire Polymérique: Utilisent des polymères (comme le polystyrène-divinylbenzène) comme phase stationnaire et sont adaptées aux analytes sensibles aux conditions acides ou basiques.

Chromatographie Liquide Haute Performance (HPLC)

  • La chromatographie en phase liquide originelle se faisait sur des colonnes en verre.
  • Pour augmenter le débit, des manipulations ont été réalisées sous pression plus forte donnant ainsi naissance la chromatographie liquide sous haute pression (HPLC).
  • L'HPLC sert à réaliser des analyses non possibles avec les techniques sur couche mince ou en phase gazeuse.
  • Les composés (solutés) à séparer sont mis en solution et introduits dans la phase mobile liquide (éluant).
  • Les molécules interagissent avec la phase stationnaire dans une colonne chromatographique.
  • La phase mobile, poussée par une pompe à haute pression, traverse le système.
  • Les composés en solution se répartissent selon leur affinité entre les phases mobile et stationnaire.
  • Le résultat en sortie de colonne grâce à un détecteur approprié caractérisent les solutés par un pic.
  • L'ensemble des pics est appelé chromatogramme.
  • La phase stationnaire est un support poreux recouvert d'un gel tandis que la phase mobile est un liquide qui entraine les solutés à travers la colonne.

Appareillage HPLC

  • L'appareillage d'HPLC est en principe composé d'un réservoir de solvant, d'une pompe, d'un systeme d'injection sur la colonne, et d'un détecteur.
  • Le réservoir de phase mobile est souvent une bouteille en verre avec un tube avec une extrémité filtrante en téflon.
  • La pompe délivre la pahse mobile sous pression avec un debit constant et stable.
  • le type d'injecteur le plus courant comporte une vanne à boucle d'échantillonnage d'une capacité fixe qui permet d'introduire sans modifier la pression dans la colonne.

Dimensions d'une Colonne HPLC

  • Longueur : typiquement 50 à 300 mm (50 mm pour analyses rapides ; jusqu'à 300 mm pour séparations complexes ou haute résolution)
  • Diamètre interne : typiquement 2,1 à 4,6 mm (2,1 mm pour réduire la consommation de solvant ; 4,6 mm standard pour analyses analytiques)
  • Taille des particules de la phase stationnaire : 3 à 5 μm

Vanne à Boucle d'Échantillonnage HPLC

  • Possède deux positions : une pour remplir la boucle d'injection et une pour injecter l'échantillon dans le système chromatographique.
  • Le remplissage de la boucle d'injection se fait à l'aide d'une seringue.
  • La pompe aspire le solvant et l'injecte dans la colonne.
  • Un tuyau sert de boucle qui servira de réservoir dont le volume correspond au volume injecté.
  • La partie d'injection est équipée également d'un réservoir-poubelle

Types de Séparation HPLC

  • La chromatographie d'adsorption (liquide / solide) est peu utilisée. Constituée d'une matière solide ayant un fort pouvoir d'adsorption.
  • La chromatographie de partage fait reposer le concept d'adsorption sur la répartition d'analyte sur deux phases immercibles entre elles.
  • La phase inverse est apolaire, hydrophobe et est la technique utilisée majoritairement aujourd'hui.
  • La chromatographie d'échange d'ions avec des molécules chargées.
  • La chromatographie d'exclusion : une séparation des composés basé sur la dimension de leur molécules.

Détecteurs HPLC

  • Les Détecteurs UV-Visible (UV-Vis): mesurent les longueurs d'onde absorbées.
  • Les appareils UV à barrette de diodes peuvent détecter plusieurs spectres différents, et donc analyser plus complexe.
  • La chromatographie liquide est couplée à la spectrométrie de masse pour separer les molécules en fonction de leur propriété et de leur interaction grace à la phase stationnaire.
  • Au niveau du MS, les analytes sont triés et détectés.

HPLC vs UPLC

  • La chromatographie liquide haute performance (HPLC) et l'Ultra-Performance LC(UPLC) sont des techniques qui différent par leurs specifiques techniques.
  • L'UPLC est plus précis, permet une analyse plus rapide que la technique HPLC

Chromatographie Liquide couplée à la Spectométrie de Masse(HPLC/MS)

  • Sépare les composés d'un mélange complexe en fonction de polarité et d'interactions.
  • Une phase mobile transporte les analytes de manière stationnaire.
  • La vitesse de migration va dépendre de l'interaction des analytes.
  • L’ionisation par electrospray(ESI) consiste à pulvériser un échantillon liquide en gouttelette en présence d'une haute tension électrique.
  • L'analyzer mesure le rapport de masse des ions, ce qui va déterminer le composant structurelle.
  • L'ensemble va permettre de quantifier les analytes.
  • Ce système est utilisé en mode positif : l'ionisation est facilitée par des solvant acide dans la phase mobile tel que l'acide acétique ou l'acide formique.

Schéma Global du Fonctionnement HPLC/MS

  • L'échantillon est introduit dans le système chromatographique.
  • Les analytes sont separés dans la colonne avec des filtres.
  • Les analyres sont ensuite transportés dans la source ionique via l'interface.
  • La, les analytesse sont ionisés et introduit dans l'analyseur de masse.
  • Pour finir, tous les composants sont triés ce qui produit a la fin un spectre de masse.
  • Les gouttes libèrent ensuite les ions moléculaires qui seront ensuite détectés par un appareil.

Grandeurs Physiques en Chromatographie

  • Différentes grandeurs physiques sont utilisées pour caractériser et analyser le processus de séparation.
  • Le temps de rétention (tR) et la définition du temps à laquelle un analyte atteins le détecteur après son injection dans une colonne.
  • Le temps mort est le temps qu'il faut à une molécule no retenue.
  • Le facteur de rétention est le rappport entre le temps des composant d'une phase stationnaire et mobile.
  • Le facteur de sélectivité mesure le pouvoir d'un composé d'en distinguer un autre.
  • Le principe de résolution permet de separer les pics.
  • Le nombre de plateaux théoriques est une mesure permettant l'efficacité de la séparation dans une colonne.
  • La hauteur équivalente à un plateau théorique quantifie la longueur nécessaire pour le processus et le volume de rtétention exprime le volume de la phae mobile nécéssaire pour tout nettoyer.
  • On utilise les débits pour mesurer le volume de phase mobile traversant la colonne par unité de mesure.
  • La rélation de prunelle est la mesure de l'équilibrage chromatographique des conditions permettant la séparation des analytes.

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