Chromatographie en phase gazeuse : choix du gaz de lavage

[mathieu.c]

Bonjour,

Je dois réaliser un protocole expérimental permettant de mesurer la concentration du toluène dans l'eau par CPG. Ce travail est sensé permettre aux chercheurs du laboratoire dans lequel j'effectue ce projet de mesurer les concentrations en NAPL dans l'eau.
Personne au labo n'étant capable de m'aider, je m'en remets à vous !
Apparemment il faut utiliser un gaz/solvant de lavage pour nettoyer la seringue. Je n'ai absolument aucune idée de quoi utiliser. Que me conseillerez vous ?
Merci d'avance.

Mathieu

PS: Je réalise la chromatographie avec la méthode d'espace de tête. Peut être qu'un gaz serait plus approprié...
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[moco]

Aucune importance. L'azote va très bien, mais l'air aussi.

[mathieu.c]

En fait non je me suis trompé. Je ne suis pas à la recherche d'un gaz de lavage mais d'un solvant de lavage ("wash solvent" dans la notice). Celui ci doit être puisé dans un échantillonneur par le GC (automatisé).
Je ne pense pas que ce soit l'azote du coup.

[invite2313209787891133]

Bonjour

Tu peux prendre du méthanol, de l'éthanol ou de l'acétone.

Une petite remarque : On peut aussi doser le toluène dans l'eau par spectro UV, le faire par GC en head space est assez peu précis.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mathieu.c]

Ok merci beaucoup.
Pourquoi la méthode headspace est elle peu précise dans le cas du toluène ?

[invite2313209787891133]

Déjà parce que la méthode head space est peu précise à la base, dans le sens où il n'y a pas de référence (on injecte un volume en espérant qu'il soit reproductible). Par ailleurs le couple eau-toluene forme un hétéro azéotrope, et la concentration de la phase vapeur n'est pas proportionnelle a celle du liquide.

[mathieu.c]

D'accord. Le GC que j'ai à disposition me permet aussi d'injecter le mélange sous forme liquide. Devrais je privilégier cette méthode par rapport à la méthode headspace pour augmenter la précision? Si oui quelle précision puis je espérer obtenir par rapport à la spectro UV ? Équivalente ou pas ?
Merci.

[invite2313209787891133]

Bonjour

Une injection en phase liquide sera plus précise en effet, par contre le seuil de détection sera aussi plus bas, donc à voir. En fait tout dépend de la concentration et de la précision demandée.
Comparativement à la mesure par UV je ne sais pas lequel est le plus sensible.

[mathieu.c]

Bonjour,
Une autre question concernant la CPG : j'ai 2 machines à allumer en plus du GC. L'une fourni le dihydrogène (gaz vecteur) et une autre sur laquelle est écrit "Zero Air Station". A quoi sert cette machine ?
Merci d'avance.
Mathieu

[ivan59200]

Le zero air station te permet juste d'avoir un air ultrapur si je me souviens bien.

Après pour avoir plus de précision sur le head space tu peux ajouter dans tes échantillons une quantité présice d'un produit type ethylbenzene qui te permettra d'"éliminer" les variations.

[mathieu.c]

Pourquoi fait on circuler de l'air dans le GC ? Je pensais qu'il n'y avait qu'un seul gaz, le gaz vecteur...
Oui j'ai lu quelque chose à propos d'introduire un étalon (éthanol) mais il était précisé que celui ci permettait de corriger les erreurs dû aux imprécisions de manipulation à la main. J'utilise un système PAL qui s'occupe de prélever les échantillons et d'injecter. Est donc vraiment utile d'introduire un étalon ?

Dernière question, si quelqu'un peu me ré-expliquer ceci phrase ça m'aiderait à mieux comprendre :

Déjà parce que la méthode head space est peu précise à la base, dans le sens où il n'y a pas de référence (on injecte un volume en espérant qu'il soit reproductible). Par ailleurs le couple eau-toluene forme un hétéro azéotrope, et la concentration de la phase vapeur n'est pas proportionnelle a celle du liquide.

Que veut dire "en espérant qu'il soit reproductible" ?
Le fait que le couple eau-toluène forme un hétéroazéotrope implique que la loi de Henry n'est donc pas applicable au toluène ?

[network45]

Bonjour, juste une remarque, évite d'injecter ton mélange eau/toluène directement dans ton GC, les colonnes n'aiment pas trop ça...
Et en ce qui concerne les gaz, tu as un mélange dihydrogène/air au niveau de ton FID pour l'alimentation de la flamme de ce dernier

[invite2313209787891133]

Bonjour

L'air sert uniquement à purger, la flamme du FID est alimentée e H2 pur (sinon la flamme remonterai par le tuyau).
Un étalon ne peut être utiliser en head space, car il y a un partage différent entre la phase liquide et la phase vapeur selon les composés.
Éventuellement tu peux passer un échantillon et mesurer la reproductibilité, et une gamme pour vérifier la linéarité.

Bonjour, juste une remarque, évite d'injecter ton mélange eau/toluène directement dans ton GC

En head space on injecte la phase gazeuse.

[network45]

Bonjour Dudulle, j'ai fais cette remarque parce qu'il parlait de faire une injection directe, sans passer par le head space. Mais oui en HS on injecte uniquement la phase gazeuse

[mathieu.c]

Merci pour vos réponses concernant l'utilisation des différents gaz.

@network45:

Pourquoi les colonnes n'aiment pas le mélange eau-toluène ? Quelles seraient les conséquences d'une telle injection pour la colonne ? (j'étais à 2 doigts de le faire...)

@dudulle:

1. Que veut dire "en espérant qu'il soit reproductible" ?
2. Par ailleurs le couple eau-toluene forme un hétéro azéotrope, et la concentration de la phase vapeur n'est pas proportionnelle a celle du liquide.

Est ce que tu peux m'expliquer un peu plus en détail ces 2 points ?

1. Est ce que les volumes de mélange eau-toluène que je mets dans mes échantillonneurs doivent être rigoureusement les mêmes à chaque fois si j'effectue une séquence de mesure avec des concentrations différentes ?
2. Dans ce cas là la méthode headspace n'est pas du tout valable pour le mélange eau-toluène ? Si c'est le cas, il y a t-il une solution de mesure avec le GC sachant que l'injection liquide n'est à priori pas possible...? Cela m'arrangerait car c'est un peu le sujet de mon projet de laboratoire...

Merci d'avance.

Mathieu

[invite2313209787891133]

L'injection directe n'est pas conseillée avec une colonne greffée SiOH, mais avec une apolaire ça ne pose pas problème, si tu veux je te donnerai une référence de colonne utilisable (je ne les connais pas de tête). Mais encore une fois il est probable que cette méthode soit moins sensible.

Quand tu distilles un mélange d'eau et de toluène la phase gazeuse contient environ 80% de toluène, quelle que soit la composition de départ, sauf si tu es très proche de 100% de toluène ou 100% d'eau, mais même dans ces conditions le rapport de concentration entre les 2 phases n'est pas proportionnelle.

En fait l'idéal serait de passer tes échantillons dans une cartouche de SPE, puis d'extraire avec un solvant et le passer en CPG sous forme liquide. De cette façon tu pourra à la fois avoir une grande précision et une grande sensibilité.
En attendant tu devrais faire les essais de répétabilité, mais attention à bien préparer quelque chose de représentatif car le toluène est très peu soluble.

[network45]

C'est pas le mélange en lui même qu'elles n'aiment pas mais c'est la présence d'eau. Une des premières règles qu'on m'a enseigné en GC c'est de ne jamais injecter d'eau

[invite2313209787891133]

Oui, dans une colonne polaire ; dans une apolaire ce n'est pas gênant.

[ivan59200]

Alors si au niveau de ton injecteur tu as un split, il te suffit de bien le régler et la quantité injecté dans la colonne sera toujours la même et si utilises en plus un passeur d'échantillon, aucun soucis pour la répétabilité.

Même remarque que network, par principe et pour éviter les problèmes je n'ai jamais injecté d'eau dans un GC. il y a quelque temps j'ai travaillé sur la mise au point d'une méthode de dosage des HAP. Si je me souviens bien j'utilisais du dichlorométhane comme solvant, par contre je possédais un GC couplé avec un spectro de masse pour faire les dosages (je n'ai jamais trop aimé le FID).

Après tu pourrais imaginer de faire régir le toluène qui est dans ton eau pour former un composé insoluble dans l'eau mais soluble dans un solvant organique, mais là ça te fais une manip d'extraction en plus....

[ivan59200]

Mince j'avais pas vu que Dudulle parlait déjà d'extraction...