Chromatographie en phase gazeuse (CPG/GC)

Tout comme d'autres formes de chromatographie, la GC implique une phase stationnaire et une phase mobile. En GC, la phase mobile est un gaz inerte (généralement de l'hélium ou de l'azote), et la phase stationnaire est soit un adsorbant solide, auquel cas on parle de chromatographie gaz-solide (GSC), soit un liquide adsorbé sur un support inerte, auquel cas on parle de chromatographie gaz-liquide (GLC, ou juste GC).

Comment fonctionne la chromatographie en phase gazeuse ?

Une fois l'échantillon recueilli et préparé, les analytes recherchés sont séparés dans la colonne, puis un détecteur mesure la quantité des composés en sortie de colonne. En GC, un analyte est injecté dans le port d'échantillonnage de l'instrument et pénètre dans un four où il est vaporisé. L'échantillon vaporisé est alors transporté à travers une colonne chromatographique par l'écoulement d'un gaz inerte qui constitue la phase mobile. Les composés de l'échantillon se répartissent entre la phase stationnaire de la colonne et le gaz vecteur. La force de l'interaction composé-phase stationnaire détermine le temps de rétention de l'analyte. À la sortie de la colonne, un détecteur (du type MS ou non MS) génère un signal à chaque passage d'un composé. Le résultat d'une séparation par GC est un chromatogramme.

Pour mesurer la concentration d'un échantillon pour analyse, un échantillon étalon de concentration connue est injecté dans l'instrument de GC. Le temps de rétention et la surface du pic de l'étalon sont comparés aux résultats de l'échantillon analysé afin de déterminer la concentration inconnue. Des étalons internes et externes sont couramment employés en GC pour quantifier de manière fiable l'échantillon analysé. On parle d'étalon externe lorsque l'étalon connu est analysé séparément de l'échantillon d'intérêt et que la réponse est comparée à celle de l'échantillon dans un autre chromatogramme.  Lorsque l'étalon est ajouté à l'échantillon analysé et que les deux sont analysés simultanément, on parle d'étalon interne.

Recueil et préparation d'échantillons pour l'analyse par GC

La GC permet d'analyser de nombreux échantillons, à condition que les composés soient raisonnablement volatils (qu'ils puissent être vaporisés) et thermiquement stables (qu'ils ne se dégradent pas à haute température). Les échantillons peuvent être prélevés sur des matériaux solides, liquides ou gazeux. Lors de la préparation d'échantillons en vue d'une analyse par GC, il est important de limiter autant que possible la complexité de l'échantillon, car la qualité de l'échantillon influe sur l'exactitude et la précision de vos résultats chromatographiques finaux. Il existe un grand nombre de techniques de préparation d'échantillons spécifiques à chaque type de matrice qui facilitent l'isolement et la concentration des analytes et des matrices d'échantillons, avant l'analyse par GC.

Comment choisir une colonne de GC ?

La colonne de GC est le cœur du système de GC ; c'est là que la séparation chromatographique a lieu. Le choix d'une colonne de GC adaptée doit se fonder sur 4 facteurs principaux : la phase stationnaire, le diamètre interne (DI) de la colonne, l'épaisseur de film et la longueur de la colonne. Ces éléments influent sur l'efficacité, la résolution et la capacité de la colonne.

La phase stationnaire doit être choisie en fonction de l'application.