Gaschromatographie

Chromatographie en phase gazeuse : utilisation, procédure et domaines d’application

Mise en œuvre

La chromatographie en phase gazeuse (CPG) est une méthode permettant de séparer des mélanges en composés chimiques individuels et qui est largement employée pour analyser des composants gazeux ou pouvant être vaporisés.

Mode opératoire

Un gaz inerte est souvent employé comme phase mobile afin de faire passer l’échantillon dans la colonne de séparation en remplissant la fonction de gaz porteur. Suivant la polarité et la pression de vapeur des différentes molécules de gaz, les composants de l’échantillon restent plus ou moins longtemps sur la phase stationnaire de la colonne. Après le passage dans la colonne, le détecteur situé à l’extrémité de celle-ci mesure le temps de sortie.
Les signaux électroniques du détecteur sont consignés dans un dispositifs appelé chromatogramme en fonction du temps écoulé depuis l’injection, ou temps de rétention : 

  • Le chromatogramme illustre la concentration des composants en fonction du temps sous forme de pics.
  • Dans des conditions chromatographiques constantes, le temps de rétention des pics est caractéristique d’un composé et peut donc fournir une indication qualitative sur les composants contenus dans l’échantillon. Pour ce faire, il est nécessaire de disposer d’un étalon de référence des composants suspectés d’être présents dans l’échantillon.
  • Enfin, la surface du pic est utilisée pour effectuer le dosage quantitatif du composant.

Domaines d’application

Les chromatographes en phase gazeuse font partie des instruments d’analyse les plus importants dans les laboratoires de recherche et à usage industriel. Même les mélanges complexes peuvent être analysés de manière qualitative et quantitative. En combinaison avec un spectromètre de masse, même de petites quantités de substances peuvent être détectées et les structures élucidées.
Les applications sont principalement des analyses en médecine, biologie, chimie alimentaire, analyse environnementale et criminalistique.

Ai-je besoin d’autres gaz d’exploitation ou d’essai en plus d’un gaz porteur, y compris pour la norme ISO 17025 ?

Des gaz inertes de haute pureté ainsi que des mélanges peuvent être utilisés comme gaz porteurs, en étant adaptés de manière optimale aux combinaisons de détecteurs respectifs, tels que GC-FID, GC-TCD, GC-ECD, GC-MS. 

Outre le gaz porteur, d’autres gaz de service peuvent être nécessaires suivant le détecteur employé (par exemple, des gaz de flamme pour générer une flamme, des gaz combustibles pour la combustion, ou des gaz pour le processus d’ionisation ou de méthanisation). 

En outre, les détecteurs nécessitent un étalonnage. Des gaz d’essai appropriés sont nécessaires à cet effet. En fonction de l’utilisation et de l’application (laboratoire accrédité, exigence réglementaire ou légale, procédure d’approbation, etc.), ces gaz doivent être traçables selon les normes d’étalonnage internationales telles que celles du NIST (National Institute for Standardisation and Technology) ou du VSL (Van Swinden Laboratory), ou encore auprès d’un laboratoire accrédité, et être fournis avec un certificat d’étalonnage DAkkS conforme à la norme ISO 17025.

Vous vous demandez quels paramètres spécifier pour la définition exacte d’un mélange individuel ?  C’est très simple ; il vous suffit de consulter des informations supplémentaires indiquées ici.

Gaz porteurs et gaz de service pour les types de détecteurs les plus courants, tels que les détecteurs à conductivité thermique ou à ionisation de flamme

  • Sélectionnez la combinaison de chromatographe en phase gazeuse et de détecteur que vous utilisez.
  • Sélectionnez la plage de limite de détection cible.
  • Vous trouverez des gaz vecteurs appropriés, ainsi que les gaz de service qui peuvent être nécessaires pour l’application concernée.
  • En cliquant sur l’entrée, vous pouvez obtenir des informations supplémentaires sur les gaz respectifs, comme le degré de pureté ou d’impuretés, directement dans le catalogue des gaz Carbagas.
Procédure

Gaz

Limite de détection (mol/mol ou masse/masse)

 

< 1000 ppm

< 100 ppm

< 10 ppm

< 1 ppm

GC-WLD (Détecteur de conductivité thermique)

Gaz porteur Ar ALPHAGAZ 1 Ar n.a.
He ALPHAGAZ 1 He n.a.
N2 ALPHAGAZ 1 N2 n.a.
H2 ALPHAGAZ 1 H2 n.a.
GC-FID (détecteur à ionisation de flamme)
Gaz porteur Ar ALPHAGAZ 1 Ar

ALPHAGAZ 2 Ar

He ALPHAGAZ 1 He

ALPHAGAZ 2 He

N2 ALPHAGAZ 1 N2

ALPHAGAZ 2 N2

H2 ALPHAGAZ 1 H2

ALPHAGAZ 2 H2

Gaz d'exploitation (flamme) H2 ALPHAGAZ 1 H2

ALPHAGAZ 2 H2

Air ALPHAGAZ 1 Air

ALPHAGAZ 2 Air

Gaz d'exploitation (procédé de méthanisation)

H2 ALPHAGAZ 1 H2

ALPHAGAZ 2 H2

H2/He Alphagaz Mix 1 40%H2 en He
GC-ECD (détecteur de capture d'électrons)
Gaz porteur N2 n.a. ALPHAGAZ 2 N2
He n.a. ALPHAGAZ 2 HE
Ar/CH 4  n.a.

Argon/Methan 90/10 ECD Mélange de gaz 

  n.a.

Argon/Methan 95/5 ECD Mélange de gaz

GC-MS (détecteur sélectif de masse par spectrométrie de masse)
Gaz porteur Ar ALPHAGAZ 1 Ar ALPHAGAZ 2 Ar
He ALPHAGAZ 1 He ALPHAGAZ 2 He
N2 ALPHAGAZ 1 N2 ALPHAGAZ 2 N2
H2  ALPHAGAZ 1 H2 ALPHAGAZ 2 H2 
Gaz de service (split ouvert) He ALPHAGAZ 2 He ALPHAGAZ 2 He

Gaz d'exploitation (ionisation chimique)

CH4 Méthane
NH3 Ammoniac 
Xe Xenon 

Gaz porteurs et gaz d'exploitation pour d'autres détecteurs tels que le détecteur de chimioluminescence.

  • Sélectionnez la combinaison de chromatographe en phase gazeuse et de détecteur que vous utilisez. 
  • Sélectionnez la plage de la limite de détection que vous souhaitez atteindre. 
  • Vous trouverez des gaz vecteurs appropriés ainsi que les gaz d'exploitation qui peuvent être nécessaires pour la fonctionnalité.
  • En cliquant sur l'entrée, vous pouvez obtenir des informations supplémentaires sur les gaz respectifs, comme la pureté ou les impuretés, directement à partir du catalogue de gaz de Carbagas.

n.a. = non applicable

Procédure  Gaz Limite de détection (mol/mol ou masse/masse)
  %

< 1000 ppm

< 100 ppm

< 10 ppm

< 1 ppm
GC-CLD (Détecteur de chimioluminescence)
Gaz porteur Ar ALPHAGAZ 1 Ar ALPHAGAZ 2 Ar
He ALPHAGAZ 1 He ALPHAGAZ 2 He
N2 ALPHAGAZ 1 N2 ALPHAGAZ 2 N2
Gaz d'exploitation (flamme) H2 et air ALPHAGAZ 1 H2
  ALPHAGAZ 1 Luft
GC-DID (Détecteur à ionisation de décharge)
Gaz porteur He n.a. ALPHAGAZ 2 He
Ar n.a. ALPHAGAZ 2 Ar
GC-ELCD (Détecteur électrochimique)
Gaz porteur Ar ALPHAGAZ 1 Ar ALPHAGAZ 2 Ar
He ALPHAGAZ 1 He ALPHAGAZ 2 He
H2 ALPHAGAZ 1 H2 ALPHAGAZ 2 H2
Gaz d'exploitation (four) O2 ou H2 n.a. ALPHAGAZ 1 O2 ALPHAGAZ 2 O2
  n.a. ALPAHAGZ 1 H2 ALPHAGAZ 2 H2
GC-FPD (Détecteur photométrique à flamme)
Gaz porteur N2 n.a. ALPHAGAZ 2 N2
Ar n.a. ALPHAGAZ 2 Ar
He n.a. ALPHAGAZ 2 He
H2 n.a. ALPHAGAZ 2 H2
Gaz d'exploitation (flamme) H2 et air n.a. ALPHAGAZ 2 H2
  n.a. ALPHAGAZ 2 Luft 
GC-FTIR (Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier)
Gaz porteur (gaz de purge) N2 ALPHAGAZ 1 N2 n.a.
GC-GPF (Gasphasenfluoreszenz)
Gaz porteur N2 ALPHAGAZ 1 N2 ALPHAGAZ 2 N2
Ar ALPHAGAZ 1 Ar ALPHAGAZ 2 Ar
He ALPHAGAZ 1 He ALPHAGAZ 2 He
GC-HID (Détecteur d'ionisation à l'hélium)
Gaz porteur He n.a. ALPHAGAZ 2 He
He et H2 n.a. ALPHAGAZ 2 He
n.a. ALPHAGAZ 2 H2
GC-MID Détecteur induit par micro-ondes) ou GC/PED (Détecteur par émission de plasma) ou GC/AED (Détecteur par émission atomique)
Gaz porteur et/ou gaz de plasma Ar n.a. ALPHAGAZ 2 Ar
He n.a. ALPHAGAZ 2 He
GC-PND (détecteur de phosphore-azote) ou GC/TID (détecteur thermionique)
Gaz porteur N2 n.a. ALPHAGAZ 2 N2
Ar n.a. ALPHAGAZ 2 Ar
H2 n.a. ALPHAGAZ 2 H2
Gaz d'exploitation (flamme) H2 et air  n.a. ALPHAGAZ 2 H2
n.a. ALPHAGAZ 2 Luft
GC-PID (détecteur de photoionisation)
Gaz porteur Ar ALPHAGAZ 1 Ar ALPHAGAZ 2 Ar
He ALPHAGAZ 1 He ALPHAGAZ 2 He
N2 ALPHAGAZ 1 N2 ALPHAGAZ 2 N2
H2 ALPHAGAZ 1 H2 ALPHAGAZ 2 H2

Gaz vecteurs et gaz d'exploitation pour d'autres techniques d'analyse

Utilisez-vous d'autres méthodes de mesure que la chromatographie en phase gazeuse et cherchez-vous des gaz vecteurs ou des gaz d'exploitation appropriés ? Vous trouverez nos recommandations dans les sections sur la spectrométrie d'absorption et la spectrométrie de masse.

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