Les grandeurs de rétention : principales définitions
Définitions des différentes grandeurs de rétention
Un certain nombre de grandeurs permettent de caractériser une analyse chromatographique.
Temps de rétention
C'est le temps que met le soluté à sortir de la colonne c'est à dire le temps écoulé entre l'injection et le maximum du pic du composé élué. C'est la principale grandeur de rétention.
Il est noté :
Il varie en fonction du débit, de la température d'élution, de la composition de la phase mobile et du vieillissement de la colonne.
Temps mort
Il est noté :
C'est le temps que met un soluté non retenu (l'air par exemple dans le cas de la CPG) à sortir de la colonne.
En HPLC, c'est également le temps mis par la phase mobile (l'éluant) pour traverser la colonne. Pour les colonnes de type C18, il est commun d'utiliser de l'uracil, composé qui n'est pas retenu par la phase stationnaire.
Temps de rétention réduit
Dans ce cas, on ne prend plus l'injection comme origine mais le pic du temps mort.
Il est noté t'R et est égal à :
Il correspond au temps de séjour du composé en contact avec la phase stationnaire. Volume de rétention
On peut associer au temps de rétention tR d'un soluté un volume de rétention VRcorrespondant au volume de phase mobile nécessaire à l'élution de l'analyte.
Avec D le débit du gaz vecteur
Volume de rétention réduit
Comme pour le temps mort réduit, on définit le volume mort réduit
Il est noté V'R et est égal à V'R = VR-VM. Il va notamment dépendre du diamètre et de la longueur des tubulures entre l'injecteur et le détecteur, aisni que des différents éléments présents entre eux : filtre, précolonne, longueur et compacité de la colonne.
On cherchera systématiqument à minimiser au maximum le volume mort
Facteur de rétention k (ou facteur de capacité k')
Le facteur de rétention caractérise la rétention d'un composé. C'est un paramètre important indépendant du débit (Attention à ne pas confondre avec le coefficient de distribution K!)
Si pour 2 analyses identiques (même composé, même phase mobile):
- on a 2 valeurs de tR identiques et 2 valeurs de k différentes, cela signifie qu'il y a une fuite de phase mobile avant la colonne
- 2 valeurs de tR et de k différentes indiquent des problèmes au niveau de la phase mobile ou de la phase stationnaire
Le facteur de rétention est définit suivant la relation :
Les autres grandeurs
Coefficient de distribution K
Avec Cs la concentration du soluté dans la phases stationnaire
Avec Cmla concentration du soluté dans la phases mobile
Sélectivité ou facteur de séparation
La sélectivité définit la position relative de 2 pics, le pic du soluté A sortant avant le pic du soluté B:
Il est égal à :
Facteur de résolution
Il définit la plus ou moins bonne séparation de 2 solutés. C'est une relation fondamentale de la chromatographie essentielle à la comprehension des paramètres agissant sur la séparation des analytes.
Pour des valeurs de R supérieures à 1,5, les pics sont correctement séparés.
On peut optimiser le facteur de résolution en modifiant les débits, les températures ou en changeant de type de colonne.