Réaliser une chromatographie sur couche mince
- Connaitre le montage d’une chromatographie sur couche mince.
- Connaitre les termes relatifs à la chromatographie sur couche mince.
- Exploiter le résultat d’une chromatographie sur couche mince.
- La chromatographie sur couche mince est une technique de séparation et d’analyse des mélanges homogènes.
- Elle utilise le principe de la migration par capillarité (comme sur un papier buvard) d’une espèce sur un support grâce à sa solubilité dans le solvant choisi.
- Ensuite, par comparaison avec des espèces pures de référence, il est possible de déterminer la nature des espèces chimiques isolées.
- Les règles de sécurité au laboratoire
- La réaction chimique
- La verrerie
- La solubilité
À l’origine, cette technique servait
à séparer des espèces chimiques
végétales colorées contenues dans
un mélange. Son nom vient d’ailleurs de la
racine grecque Khrôma et fut
employé pour la première fois par le
botaniste russe Mikhaïl Tswett en 1906
qui sépara les pigments d'une feuille
d'épinard.
La chromatographie est aujourd’hui une
méthode de séparation, mais
également d'identification des
constituants d’un mélange.
Les constituants d'un mélange homogène sont séparés par entrainement au moyen d'un solvant (nommé éluant ou phase mobile) sur un support (nommé phase fixe ou stationnaire).
Dans le cas de la chromatographie sur couche
mince (C.C.M.), voici le principe
général.
- Une petite quantité du mélange à séparer est déposée sur le support (la plaque de chromatographie).
- Le support est ensuite placé au contact de l’éluant.
- L’éluant migre de bas en haut, par capillarité, le long du support.
- L’éluant entraine ainsi les constituants du mélange vers le haut du support. C’est le phénomène d’élution.
- Chaque constituant migre d’une certaine hauteur, caractéristique de la substance. C’est la migration différentielle.
- Il suffit alors de comparer la migration de ces constituants avec des espèces chimiques de référence ou témoins. C’est l’analyse comparative.
Chromatographie : montage et vocabulaire
Choix du support (phase fixe) et de l’éluant (phase mobile).
- Choix de la phase fixe (exemple : plaque d’aluminium recouverte de gel de silice).
- Choix de la phase mobile. C’est un solvant ou un mélange de solvants (exemple : dichlorométhane, éther de pétrole, etc.).
Préparation de la cuve à chromatographie et du support.
- On verse environ 0,5 à 1 cm d’éluant dans la cuve à chromatographie que l’on referme avec un couvercle de manière à ce que l’éluant sature la cuve en vapeur.
- On trace alors un trait fin appelé ligne de dépôt (ou ligne de base) sur la plaque à chromatographie de manière à ce que ce trait soit au-dessus du niveau de l’éluant.
Préparation des dépôts.
- Sur la ligne de base, on doit réaliser les
différents dépôts :
- le mélange ;
- les témoins : ce sont les produits susceptibles d’entrer dans la composition du mélange.
- On doit enfin sécher ces dépôts pour bien les fixer sur le support.
-
La plaque est placée dans la cuve à la verticale et le couvercle est remis en place.
- On laisse l’éluant migrer par capillarité.
- On sort la plaque lorsque ce dernier arrive à ~0,5 cm du haut de la plaque en y traçant un nouveau trait appelé front du solvant.
La tache constituée du mélange va migrer vers le haut en se divisant en autant de taches qu’il y a de constituant.
Révélation et analyse du chromatogramme par comparaison.
Les taches ne sont pas nécessairement visibles.
Parfois, il est nécessaire de plonger la plaque
dans un révélateur qui va les rendre
visibles.
On compare la hauteur des taches issues du mélange
à celles des témoins.
Le constituant du témoin n° 1 n’est pas présent dans le mélange car la tache correspondante n’est à la hauteur d’aucune tache issue du mélange.
On considère les colorants alimentaires vendus dans le commerce.
- Le colorant rouge est codé, selon la nomenclature internationale, E122 (azorubine).
- Le colorant jaune est codé E102 (tartrazine).
- Le colorant vert n'est quant-à-lui pas codé : il s'agit du mélange homogène à étudier.
Étapes 1 à 3
On dépose sur la ligne de base d’un papier filtre une goutte de chaque colorant, côte à côte.
Montage pour une
chromatographie de colorants alimentaires
- Le support est alors positionné dans une cuve
fermée contenant de l'eau salée
(éluant).
L'eau salée doit imbiber le bas du support sans toucher les gouttes de colorant. - On laisse l'éluant monter par capillarité sur le support et on arrête l'expérience lorsque le front de l'éluant atteint le haut du support.
Étape 5
Le résultat de l'expérience montre que les colorants ne sont pas montés à la même vitesse. Ils ne sont donc pas à la même hauteur lorsqu'on enlève le support du bécher.
Chronologie d'une
chromatographie de colorants alimentaires
Le colorant vert est effectivement un mélange
homogène constitué de deux colorants :
le jaune tartrazine (E102) et le bleu
patenté (E131).
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