Chromatographie sur couche mince

Comme indiqué précédemment, les plaques CCM (également appelées chromatoplates) peuvent être créées en laboratoire, mais sont généralement achetées. Les phases stationnaires les plus courantes sont le gel de silice et l'alumine ; cependant, d'autres options sont disponibles. De nombreuses plaques contiennent un produit chimique fluorescent dans l'UV à ondes courtes (254 nm). Le support des plaques CCM est généralement composé de verre, d'aluminium et de plastique. Les plaques de verre sont chimiquement inertes et peuvent résister aux colorations réactives et aux températures élevées ; cependant, elles sont fragiles et difficiles à découper. Les plaques d'aluminium et de plastique peuvent être découpées aux ciseaux. Cependant, l'aluminium peut ne pas supporter les colorations très acides ou oxydantes, et le plastique ne supporte pas les températures élevées nécessaires à la production de nombreuses colorations. Les plaques de plastique et d'aluminium étant malléables, la phase stationnaire peut s'écailler. Ne touchez en aucun cas la surface d'une plaque CCM avec les doigts, car cela pourrait la contaminer avec les huiles cutanées ou laisser des résidus sur vos gants, ce qui pourrait fausser les résultats. Manipulez-les toujours avec une pince ou par les bords.

Lors de l'établissement d'une phase stationnaire, tenez compte des caractéristiques de votre échantillon. Le gel de silice est uniquement compatible avec les acides aminés et les hydrocarbures. Il est également essentiel de comprendre que le gel de silice est acide. Par conséquent, il est inefficace pour séparer les échantillons basiques et peut détruire les composés acides. Ceci s'applique également aux plaques d'aluminium dans les liquides acides. Il est essentiel de comprendre que le gel de silice et l'alumine ont des propriétés distinctes. L'alumine est une substance simple qui ne permet pas de différencier des échantillons aussi grands que le gel de silice à épaisseur de couche égale. De plus, l'alumine étant plus réactive chimiquement que le gel de silicium, il est important de choisir soigneusement les composés et les classes. Cette précaution permettra d'éviter la décomposition et le réarrangement de l'échantillon.

Le choix du solvant est peut-être l'élément le plus critique de la CCM, et le choix du meilleur peut nécessiter quelques essais et erreurs. Tenez compte des propriétés chimiques des analytes, comme vous le feriez pour choisir une plaque. Un solvant de départ typique est un mélange hexane/acétate d'éthyle 1:1. La variation du rapport peut avoir une influence significative sur le Rf. Les valeurs du Rf varient de 0 à 1, où 0 indique une polarité très faible du solvant et 1 une polarité très élevée. Lors de votre expérience, il est préférable d'éviter des valeurs égales à 0 ou 1, car les composants à séparer ont des polarités opposées. Si la valeur est de 0, il est conseillé d'augmenter la polarité du solvant, car l'échantillon est immobile et bloqué en phase stationnaire. Si la valeur est de 1, il est conseillé de réduire la polarité du solvant, car le composé ne s'est pas séparé correctement. Les acides, les bases et les produits chimiques fortement polaires laissent souvent des traces plutôt que des taches dans les solvants neutres. Ces traces compliquent le calcul des valeurs du Rf et peuvent masquer d'autres zones. Pour corriger les traces d'acide, ajoutez quelques pour cent d'acide acétique ou formique au solvant. Comme pour les bases, l'ajout de quelques pour cent de triéthylamine peut améliorer les résultats. Pour les produits chimiques polaires, l'ajout de quelques pour cent de méthanol peut améliorer les résultats.

Lors de l'utilisation de colorants chimiques, il est également important de tenir compte de la volatilité du solvant. Tout solvant restant sur la plaque peut réagir avec le colorant et masquer les taches. De nombreux solvants peuvent être éliminés en les laissant sur la paillasse quelques minutes, mais les solvants extrêmement non volatils peuvent nécessiter un temps de conservation en chambre à vide. Les solvants volatils ne doivent être utilisés qu'une seule fois. Une utilisation répétée de la phase mobile peut entraîner des résultats incohérents et imprévisibles.

Une chambre ou un récipient de développement est nécessaire pour la production d'une plaque CCM. Il peut s'agir d'un simple bocal à large ouverture, mais il existe des verreries plus spécialisées conçues pour accueillir de grands plateaux. La chambre doit contenir juste assez de solvant pour en recouvrir le fond. Elle doit également contenir un morceau de papier filtre ou une autre substance absorbante pour emplir l'atmosphère de vapeurs de solvant. Enfin, elle doit être munie d'un couvercle ou d'un autre revêtement pour réduire l'évaporation.

Découpez la plaque à la taille appropriée et tracez une ligne droite au crayon à environ 1 cm du bas. Lorsque vous écrivez sur une plaque CCM, veillez à ne pas forcer, car cela enlèverait la phase stationnaire. Il est essentiel d'utiliser un crayon plutôt qu'un stylo, car l'encre remonte fréquemment avec le solvant. Utilisez des pipettes CCM pour administrer l'analyte jusqu'à la ligne. Assurez-vous qu'il y a suffisamment d'échantillon sur la plaque. Pour ce faire, utilisez un UV à ondes courtes. Vous devriez voir une tache violette. Si la tache n'est pas visible, ajoutez davantage d'échantillon. Il est recommandé de créer une tache commune en projetant l'étalon du composé cible sur une tache de la combinaison inconnue, si disponible. Cela garantit l'identification du composé cible.

Placez la plaque uniformément dans la chambre et appuyez-la contre le bord. Ne laissez jamais le solvant dépasser la ligne tracée. Laissez le solvant remonter la plaque par capillarité jusqu'à environ 1 cm du bord. Ne laissez jamais le solvant atteindre le bord de la plaque.

Retirez la plaque et tracez un trait au crayon sur le front de solvant.

À l'aide d'une lampe UV à ondes courtes, entourez les composants indiqués au crayon.

La CCM est extrêmement simple d'utilisation et abordable. Les étudiants de premier cycle peuvent apprendre cette approche et appliquer des principes comparables à d'autres techniques chromatographiques. La CCM nécessite relativement peu de matériel. Par conséquent, une fois le solvant optimal identifié, il peut être appliqué à d'autres techniques, comme la chromatographie liquide haute performance. Une plaque CCM peut séparer plusieurs composés, à condition que chacun ait sa propre phase mobile préférée. Il suffit de changer les solvants de la plaque CCM et d'en utiliser plusieurs selon les résultats souhaités. Comme indiqué précédemment, la CCM permet de déterminer la pureté d'un produit chimique. Cette pureté peut être facilement vérifiée à l'aide d'une lampe UV. La plupart des composés peuvent être identifiés simplement en vérifiant leur Rf. Vous pouvez rapidement modifier les conditions chromatographiques pour optimiser la résolution d'un composant donné.