Chromatographie sur colonne et couche mince

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brusicor02
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Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar brusicor02 » 22 Mars 2012, 00:07

Bonsoir,
Alors, étant donné que ma recherche sur la chlorophylle s'est révélée très infructueuse, je me suis penché sur un autre sujet de TIPE : la chromatographie et notamment ce qui influence la séparation.
Je suis donc parti sur 3 paramètres : la polarisation de la phase fixe, la polarisation de la phase mobile et les impuretés. Ma question serait : comment dois-je faire varier ses paramètres pour avoir une différence flagrante (mesurable du moins) ? Cela ne m’empêchera pas de faire les manipulations, mais mon professeur m'a clairement fait comprendre qu'on va pas gaspiller les plaques pour CCM et couler une dizaine de colonnes, il faudrait donc que j'élague un peu.
Merci d'avance pour toutes les futures réponses.

PS : je compte utiliser comme mélange simple un mélange tartrazine-bleu patenté. Le solvant sera alors de l'éthanol, de l'eau salée et autre. Les phases fixes en chromatographie sur colonne peuvent être du gel de silice, de l'alumine ou du sucre glace.
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Re: Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar Claire » 24 Mars 2012, 21:17

Salut,

Je ne suis pas tout à fait sûre de saisir ce que tu veux faire, notamment quand tu parles de faire varier les impuretés :-/

Pour ce que je connais de la chromato (j'ai pas mal pratiqué en labo d'orga) en général on gardait toujours la silice comme phase stationnaire et on faisait varier les proportions de chaque solvant dans la phase mobile. On utilisait souvent des mélanges cyclohexane/acétate d'éthyle, ou alors du dichlorométhane/méthanol. Mais les composés que je purifiais étaient à mon avis beaucoup moins polaires que les composés que tu souhaites utiliser.

J'ai essayé récemment de purifier des urées (plutôt très polaires donc), et sur la plaque de silice c'était impossible de les faire migrer. Par contre sur plaque d'alumine quoi que je fasse ça migrait jusqu'au front d'éluant... Je ne veux pas t'induire en erreur mais j'ai peur que ça t'arrive avec les composés que tu as. Pour éviter ça il faudrait de toute façon que tu fasses des tests sur CCM.

Enfin bref, ça serait intéressant de savoir plus en détail comment tu souhaiteras procéder. En tout cas dans une première approche je pense que ça serait intéressant d'étudier la polarité de la phase mobile, pas forcément en changeant d'éluant mais plutôt en faisant varier les proportions d'un mélange de solvants qui serait ton éluant.

J'espère que je ne réponds pas trop à côté de ce que tu espérais...
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Re: Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar brusicor02 » 24 Mars 2012, 21:57

Bonjour, et merci de votre réponse.

Le but de mon TIPE est de savoir comment optimiser une chromatographie (colonne et couche mince). Comme je l'avais déjà dit, je pense faire varier deux paramètres : la nature de la phase stationnaire et celle de la phase mobile.

Une des expériences que je voudrais faire, c'est notamment faire varier la polarité de la phase mobile pour une CCM d'un mélange tartrazine/bleu Patenté (le colorant vert de la menthe). Je pensais utiliser des solutions de chlorure de sodium de concentrations différentes afin de faciliter plus ou moins la migration de la tartrazine, ainsi d'utiliser comme tu le propose différents éluants.

Mais je manque cruellement d'informations, vous qui avez fait de la chromatographie, pouvez-vous m'éclairer sur où m'orienter ?
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Re: Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar darrigan » 24 Mars 2012, 22:35

Il existe un protocole pour optimiser la séparation de composés, en faisant varier les mélanges d'éluants. Je n'ai pas le temps de te le donner là ce soir, car je voulais justement en faire un page du wiki, et je dois metTre au point la mise en forme... Mais je te dirai le principe d'ici peu.
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Re: Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar brusicor02 » 24 Mars 2012, 23:52

Et bien, je ne peux qu'être impatient de lire tout ceci ! :joie:
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Re: Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar Claire » 25 Mars 2012, 23:06

Bon bah il ne te reste plus qu'à attendre Darrigan alors ;-)

Sinon je ne sais pas trop ce que je peux t'apporter pour le moment... En général pour les CCM je fonctionne par essai/erreur. Avec les composés que j'utilise je prends toujours un mélange cyclohexane/acétate d'éthyle, par défaut je commence avec du 8/2 et j'ajuste si besoin : si ça migre trop haut je mets plus de cyclohexane et si ça ne migre pas assez j'augmente la quantité d'acétate d'éthyle.

Au niveau des colonnes, pour optimiser la séparation de deux composés je choisis l'éluant qui me donne (en CCM) le composé A qui migre vers le milieu de la plaque et le composé B qui migre à peine. Je cherche à avoir une différence de rapport frontal de 0.3 (environ) entre les deux composés.

Enfin bon tout ça reste très empirique et la qualité de la séparation va aussi être influencée par la géométrie de la colonne (si elle est longue et fine ou plutôt large et courte), la quantité de silice et aussi par l'expérimentateur. Pour ma part je préfère éluer très doucement au départ plutôt que d'aller très rapidement et devoir faire une deuxième colonne.

Au niveau pratique, est-ce-que tu as au moins la certitude que tes composés vont bien migrer avec l'eau salée ? Tu as trouvé cette info quelque part ou c'est juste une idée comme ça ?
Je reste assez perplexe sur l'idée de l'eau salée, étant donné qu'on récupère ensuite les composés purifiés par évaporation du solvant... Tu récupèreras plus de sel que de produit ! A moins que tu ne puisses extraire tes composés en phase organique après la colonne ?
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Re: Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar brusicor02 » 30 Mars 2012, 22:45

Bonsoir,
Mon explication avec la tartrazine venait d'une simple constatation sur un protocole : "dissoudre un peu de chlorure de sodium permet de mieux accentuer la séparation", mais je n'avais aucune explication du pourquoi.
Suite à ton message, mes recherches ont évoluées et m'ont indiqué le phénomène : il s'agit d'une chromatographie de partage, utilisant la différence de solubilité (référence ici). Voilà un nouveau paramètre à ajouter à ma liste. :)
Je pense que je vais me centraliser sur deux paramètres :
- influence de la solubilité : réutiliser ces colorants pour l'expliciter.
- influence de la polarité : utiliser la séparation des composants de la chlorophylle comme exemple et les idées que vous avez développement (notamment la méthode de darrigan qui attise ma curiosité et ton utilisation du mélange d'éluant de Claire qui me permettra peut-être d'avoir un protocole intéressant).

Aussi, je profite d'avoir des spécialistes de cette méthode pour vous demander si vous connaîtriez des cours sur la chromatographie sur colonne et sur couche mince, car j'avoue avoir peu de référence papier et cela m'ennuie un peu.
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Re: Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar darrigan » 31 Mars 2012, 01:21

A chaque fois, j'oublie !

Bon, j'ai retrouvé un lien : cela vient du Club CCM, un groupement de chimistes qui adore la CCM (hé oui, ça existe ;-) )

Car il ne faut pas croire que la CCM est juste une technique bonne pour des lycéens... Non, c'est vraiment une technique indispensable pour optimiser un mélange d'éluants pour ensuite faire de la chromatographie préparative sur colonne, une technique qui peut être très précise et reproductible quand elle utilise des plaques spéciales (et pas des rectangles en carton !), des genre "imprimantes" pour déposer les substances, des scanners pour analyser les plaques, des gratteurs pour isoler les taches, des interfaces avec la spectrométrie,de masse, etc.

Bref, de la CCM haute performance, appelée aussi High-Performance Thin Layer Chromatography) (HPTLC).
Très pratiqué par les grands laboratoires de R&D pharmaceutiques, cosmétiques...
Voir par exemple les appareillages de CAMAG.

Le document que je voulais te retrouver est un poster réalisé par le Club CCM, qui présente une méthode de mise au point d'un mélange d'éluants pour optimiser une séparation de taches. Principes :

Les divers éluants peuvent être répartis en 8 groupes, selon leur caractéristique : moment dipolaire et caractère protique donneur ou accepteur ou aprotique.
- Groupe 1 : Éther isopropylique, Éther éthylique
- Groupe 2 : Méthanol, Éthanol, Isopropanol
- Groupe 3 : Tétrahydrofurane
- Groupe 4 : Acide acétique
- Groupe 5 : Dichlorométhane
- Groupe 6 : Acétonitrile, Acétate d'éthyle, Acétone
- Groupe 7 : Toluène
- Groupe 8 : Chloroforme

L'optimisation se fait en 4 étapes :
1) Solvants purs : réaliser les CCM pour chaque groupe i.
2) Ajustement de la force éluante : si Rf trop élevés, baisser la force avec un mélange éluant i / heptane : 90/10 et 80/20 ; si Rf trop bas, augmenter la force avec mélange éluant i / méthanol : 90/10
3) Combinaisons de solvants
4) Ajustements mineurs

Voir un exemple d'application sur ce diaporama de Maxime Meunier (Sanofi-Aventis) :
http://www.clubdeccm.com/PDF/20091008/20091008_7.pdf

Pour commencer... :salut:
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Re: Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar brusicor02 » 31 Mars 2012, 01:52

Mais que d'informations, que de nouvelles choses à regarder ! Merci darrigan, je sais quoi faire pendant les vacances ! :-D
Trêve de plaisanterie, merci pour toutes ces informations, je pense que cela sera un des piliers de ma partie sur l'influence de la polarité.
Et je ne connaissais pas ce club de chimistes, peut-être certains membres pourront m'aider dans certains parties.
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Re: Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar darrigan » 02 Avr 2012, 14:13

Pour compléter un peu sur ce thème, je viens de mettre à jour certaines pages du wiki :
Voir :
- Chromatographie sur couche mince
- Optimisation de mélange d'éluants pour CCM (plus d'explication sur ce que j'écrivais plus haut)
- Chromatographie de feutres sur papier buvard
:salut:
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Re: Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar brusicor02 » 03 Avr 2012, 00:41

Merci beaucoup ! :+1:
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Re: Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar Kevin » 03 Avr 2012, 20:58

Pour la chromato sur colonne, je recommande la lecture du papier original de Clark Still :

http://ccc.chem.pitt.edu/wipf/Flash_Chromatography.pdf

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Re: Chromatographie sur colonne et couche mince

Messagepar brusicor02 » 22 Avr 2012, 17:30

Bonjour à tous,

Je déterre ma propre discussion afin de vous tenir informé des avancées de mes recherches pour mes TIPE. J'ai opté pour le plan suivant :

I - Description de la méthode chromatographique
A) Notions préalables et définitions
B) Identification de quelques phénomènes physiques pour la CCM ou la chromatographie sur colonne
C) Différentes chromatographie (HPLC, chromatographie chirale, ...)

II - La chromatographie de partage
A) Paramètre mis en jeu : la différence de solubilité
B) Expérimentation : étude de la chromatographie d'un mélange tartrazine-bleu patenté
C) Conclusion

III - La chromatographie d'adsobtion
A) Paramètre mis en jeu : différence de polarité entre molécules
B) Expérimentation : séparation des composants d'un extrait d'épinard
C) Conclusion

IV - Applications au laboratoire et l'industrie
A) Séparation de composants
B) Identification
C) Autres ?


J'ai déjà quelques idées de protocoles à mettre au propre afin de pouvoir enfin expérimenter. Mais une partie théorique me donne encore quelques problèmes : la différence de polarité. J'ai regardé vos liens (ce qui m'a occupé une grande partie des vacances), mais certains points me sont encore obscurs, c'est ainsi que je m'en réfère à vous, chimistes du forum. :)
Voilà quelques une des questions qui me viennent en tête :
- comment calculer la polarisabilité d'une molécule ? Peut-être est-ce trop technique pour mon niveau...
- est-ce que cette donnée intervient réellement dans la chromatographie ? Et si oui, comment relier la polarité sur solvant et cette dernière ?
- et ainsi, peut-on remonter à cette donnée par une chromatographie du composé en question ?
- existe-il une grandeur qui permet de déterminer à peu près le solvant à employer ?

Merci d'avance à tous ceux qui pourront m'aider. Rien qu'une piste pour m'orienter serait déjà un bon début.
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