Phase preparatoire + variante headspace Flashcards
Que regroupe l’analyse
Phase preparatoire + mesure (instrumentale) comme detection, identification, quantification, profilage
De quoi sont ocmposes les etapes analytiques prepatoire
Separation
–> decantation, filtration, tamisage
Extraction
–> dissolution
–> extraction en phase solide (SPE)
–> extraction en phase liquide (LLE, LSE)
–> extraction accélérée par solvant (ASE)
–> extraction par fluide supercritique (SFE)
—> extraction en phase gazeuse (extraction par espace de tête)
Modification
–> derivatisation
Exemple de recherche de liquide inflammmable, quels sont les 3 etapes dans la phase d’analyse des prelevements
Extraction des composés volatils
Séparation des composés extraits
Détection des composés séparés
Quels sont les 3 possibles extraction?
> distillation / entraînement à la vapeur >extraction chimique par un solvant
extraction de l’espace de tête (headspace)
Expliquer la distillation
Ajout d’eau (ou un solvant organique) dans l’échantillon qui est chauffé, les composés volatils sont extraits de la matrice et entraînés par la vapeur d’eau. Il y a ensuite une condensation sélective des composés volatils (p. ex. liquide inflammable). La température d’ébullition du liquide inflammable doit être inférieure à celle de l’eau, qui est le solvant extracteur.
Avantages : peu cher, peu d’appareillage, on récupère un produit (on peut l’amener au tribunal, pas comme un chromatogramme…), possibilité de confrontation avec un liquide de comparaison (inférence de source sous forme liquide). Et ça marche 😊
Inconvénients : temp, il faut chauffer, pas très sensible, il faut bien laver la verrerie et le volume du dispositif est limité.
Donc peu utilisé.
Expliquer l’extraction chimique par un solvant (LSE / ASE)
Le spécimen est lavé/trempé dans un solvant présentant une affinité chimique avec les composés recherchés, ensuite on filtre et évapore le solvant -> concentration. Il faut que la température d’ébullition du solvant soit plus basse que celle du liquide inflammable. Souvent utilisé si on a des grandes quantités, comme des habits imbibés.
Avantages : sélectivité « ajustable » par le choix du solvant, extraction efficace des composés peu volatils
Inconvénients : « perte » des composés les plus volatils (concentration par évaporation), choix du solvant approprié, verrerie (contaminations possibles)
Technique qui peut être mise en séquence.
Expliquer Headspace
phase vapeur en equilibre au dessus d’un specimen liquide ou solide, on veut analyser els vapeurs et non la phase condensee
L’equilibre entre les 2 phases est decrit par le coefficient de partition: Keq = Ccondensee/Cvapeur
–> il y’a des tables de ces coefficient pour differents solvants dissous dans de leau
En connaissant Cvap, on peut trouver Ccondensee car on connait le Keq
Expliquer headspace statique ou direct
Extraction directe d’un volume donné de la phase gazeuse, en général au moyen d’une seringue. Cela peut être fait à Tamb ou après chauffage pour diminuer le Keq (exemple : K de l’éthanol dans l’eau passe de 1355 to 328 si T passe de 40° à 80° C). Pour les spécimens aqueux on peut ajouter des sels inorganiques pour diminuer la solubilité dans l’eau et augmenter la concentration en phase vapeur.
Avantages : pas besoin de concentrer (moins de manipulations), prélèvement représentatif de la phase vapeur, quantification de la concentration dans la phase condensée possible, aisé à mettre en œuvre, intrusion minime (quand on enlève en phase vapeur, il y a un changement de concentration dans les deux phases pour rétablir l’équilibre).
Inconvénients : manipulation de spécimens gazeux, pas de concentration (pas très sensible)
Expliquer headspace passif
Extraction et concentration des vapeurs par diffusion et sorption sur un phase adsorbante.
Généralement on fait ça en chauffant pour diminuer le Keq et faciliter la diffusion.
Exemple de phase adsorbantes : SMPE, ACS (bande de charbon actif, efficace mais peu spécifique), SBSE (adsorption avec un barreau magnértique, possible dans air ou eau), SorbStar (barres de polymères), …
Expliquer SPME - Solid phase microextraction
Avantages : sélectivité « ajustable » : choix d’adsorbant, sensibilité augmentée : concentration (sans risque de pertes), assez facile à mettre en œuvre, suivant les dispositifs utilisés, possibilité faire plusieurs analyses avec le même extrait, bonne robustesse
Inconvénients : effet de déplacement, concentration par diffusion naturelle (difficile à prédire, à contrôler), analyses quantitatives parfois délicates.
En comparaison avec le direct, le direct on aura pas les composés les plus lourds et il n’y a pas de concentration et avec passif on aura une sur-représentations des composés lourds car ils auront pris la place des légers
Expliquer Headspace dynamique
Extraction et concentration des vapeurs par aspiration (vide) ou entraînement (gaz vecteur inerte) sur un support adsorbant. Généralement il y a aussi un chauffage. La trappe est un piège où on va refroidir les composés, pour la conservation, ce qui n’est pas optimal
Avantages : extrême sensibilité par concentration maximale (épuisement du spécimen), rapidité
Inconvénients : pertes : phénomène de percée (« breakthrough ») -> les petites molécules risquent d’aller dans la GC avant qu’on veuille commencer l’analyse (si on a trop tiré ou poussé), appauvrissement du spécimen (fin de séquence), stratégie d’archivage ou de contre-analyse délicate. En effet, si on refait l’analyse avec ce qui reste, on aura pas le même résultat
Sur quoi doit se faire le choix de la technique
- de la nature des composés recherchés (polaires vs apolaires)
- de la volatilité des composés recherchés
- de la concentration des composés volatils présents (sensibilité vs risques de déplacement, compétition)
- options « stratégiques » du laboratoire (facilité de mise en oeuvre, habileté, coût, continuité de la preuve, capacité matérielle d’analyse, etc.)
Pour les composes volatiles que faire? peu volatil?
direct pour volatil et dynamic pour peu volatif
–>Une extraction liquide au pentane peut être complémentaire car elle permet de voir les composés lourds
Expliquer desorption
Pour headspace passif et dynamique
- par solvant : CS2, pentane, … (on parle alors souvent d’élution). Le plus utilisé mais le plus toxique aussi.
- par la chaleur (thermodésorption) : SPME, SBSE : injecteur ; Tubes Tenax, Sorb-Star® : système autonome de désorption
