Effet de la pression et de la température sur la séparation d’haloéthanes en SFC (Supercritical Fluid Chromatography)

En SFC, l’état physique du CO2 supercritique, et en particulier sa masse volumique, a une influence sur sa polarité et donc sur la rétention des composés [1].

Pour moduler cette polarité, il convient de faire varier la pression et/ou la température du fluide. Lorsque la masse volumique décroit (donc que la pression diminue), le facteur de capacité (caractérisant la rétention) augmente. Ce phénomène est indépendant de la nature du soluté et de la phase stationnaire, il peut s’expliquer essentiellement par la variation des interactions soluté-phase mobile [2].
Lors d’un précédent post (16 mai 2013), nous avons présenté des résultats obtenus sur la séparation de 2 composés génotoxiques : le 1,2-dibromoéthane et 1-bromo-2-chloroéthane dans des conditions fixes de température (65°C) et de pression (2000 psi).

Pour évaluer l’effet de la pression et de la température sur la séparation de ces composés, nous avons fait varier la pression de sortie du CO2 (de 1500 psi à 3500 psi) en condition isotherme (65°C), puis la température de colonne (de 15°C à 75°C) en condition isobare (2000 psi). L’étude se déroule sur un appareil UPC²™ de Waters®.

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Analyse de composés génotoxiques (haloéthanes) par SFC (Supercritical Fluid Chromatography)

Nous avons évalué l’intérêt de la Supercritical Fluid Chromatography (SFC) ou Chromatographie en Phase Supercritique (CPS) pour l’analyse d’haloéthanes génotoxiques.

Photo UPC² de WatersLa SFC est une technique de séparation chromatographique où la phase mobile est un fluide porté à l’état supercritique ou subcritique. On utilise couramment le CO2 car son point critique est facilement accessible. La phase stationnaire, contenue dans une colonne, peut être constituée de particules solides de granulométrie fine (silice ou graphite poreux par exemple), ou être chimiquement modifiée comme les phases utilisées en chromatographie liquide.

Les 1,2-dibromoéthane et 1-bromo-2-chloroéthane sont des composés génotoxiques qu’il faut donc pouvoir rechercher et quantifier. La chromatographie gazeuse (CPG) avec injection en espace de tête est une solution possible. Cependant, le caractère thermolabile de ces haloéthanes nécessite une optimisation pointue de la température et du temps d’incubation pour éviter leur dégradation.  La mise en œuvre de cette technique est donc assez délicate.

La chromatographie en phase supercritique pourrait permettre de s’affranchir de ce problème. En effet cette technique permet d’analyser des composés en solution sans  les chauffer. Les propriétés de diffusibilité particulières du CO2 supercritique permettent la séparation de composés de structure très proches.

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