La chromatographie de partage est une méthode de séparation de molécules suivant leur migration/répartition différentielle dans deux phases liquides. La phase stationnaire est liquide et la phase mobile l'est aussi, les liquides doivent par conséquent être non miscibles.

En 1952, Martin et Synge reçurent le prix Nobel de chimie pour leur invention de la chromatographie de partage^[1] Le support : c'est le solide poreux qui est impreigné de liquide. Son intervention comme absorbant est inévitable et quelquefois même, il peut être dominant sur l'effet de partage. Le papier est choisi selon critères expérimentaux (épaisseur, texture). Les supports sont particulièrement variables : cellulose, gel de silice...

Techniques

Actuellement, la chromatographie de partage est beaucoup utilisée en laboratoire, une des phases liquides est remplacée par une phase stationnaire greffée. La phase stationnaire est greffée par des méthodes utilisant la chimie des silanes (liaisons Si-O-Si-C) avec des alkyl-silanes. Les longues chaines alkyl greffées sur la phase solide sont assimilables à une phase liquide, c'est pour cela qu'il s'agit d'une chromatographie de partage.

Les phases greffées sont généralement :

• des amines
• des nitriles

pour la chromatographie de partage classique (les greffons sont polaires).

• des chaînes alkyles (en général chaîne de 16-18 carbones)

pour les chromatographies de partage dites en phase inverse (les greffons sont apolaires).

Le choix de la phase mobile est importante et ce choix se fait suivant les molécules à séparer. Suivant si on veut qu'elles aient une affinité forte ou non avec la phase stationnaire, qui rappelons-le est soit polaire ou apolaire (reverse phase).

L'élution se fait suivant la séparation désirée par un gradient d'élution isocratique ou non.

La chromatographie de partage est désormais la plus utilisée avec les techniques de chromatographie en phase liquide à haute performance. Un soluté particulièrement soluble dans la phase fixe migrera lentement, ceci est due à la force de rétention. A l'inverse, un soluté soluble dans la phase mobile migrera plus vite, ceci est due à la force d'entrainement. Rapport frontal :RF =distance parcourue par le soluté/distance parcourue par le solvant

Le rapport frontal se calcule entre 0 et 1 Le soluté qui est particulièrement soluble dans la phase fixe aura un RF particulièrement faible, à l'inverse, le soluté qui est soluble dans la phase mobile aura un RF élevé et proche de 1. Les appareils : La chromatographie de partage liquide-liquide peut être faite :

• sur colonne : celle-ci est remplie d'un support impreigné d'un solvant fixe. Le tout forme la phase stationnaire. Le support doit absorber suffisamment de solvant fixe pour obtenir une couche épaisse. Cette couche épaisse va exercer son rôle de solvant à l'égard des solutés entrainés par le solvant mobile. Il est impossible dans cette technique d'obtenir des supports complètement inertes, par conséquent il est quasiment impossible de déterminer ce qui relève du partage.

• sur papier : On fait un dépôt sur une feuille de papier (membrane de cellulose) puis cette feuille de papier est introduite dans une cuve (dite "sandwich") contenant la phase fixe, celle-ci est le plus fréquemment aqueuse. La cellulose du papier particulièrement hydrophile se sature en eau, ce qui forme la phase fixe. La phase mobile est introduite dans l'augette localisée sur la partie supérieure de la cuve. La phase mobile migre par capillarité, la séparation des solutés se fait par partage entre les deux solvant.

Applications

Analyse quantitative, séparations des éléments d'une solution liquide selon son affinité avec une autre phase liquide (interactions polaires). Séparation des alcools d'un parfum, séparation des hydrocarbures d'un pétrole, d'une huile...

Voir aussi

Chromatographie Chromatographie en phase gazeuse Chromatographie en phase liquide

Chromatographie en phase supercritique Chromatographie chirale Chromatographie en phase liquide à haute pression Chromatographie d'exclusion stérique

Références

Principes des méthodes d'analyse biochimique tome1 (biosciences et techniques)  : Cl. AUDIGIÉ, G. DUPONT, F. ZONSZAIN.

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