Cours sur le chapitre 4

3 THÉORIE DYNAMIQUE DE LA CHROMATOGRAPHIE

3.1 Courbe de Van Deemter

La représentation graphique de l'équation H = A + B/u + C.u     est appelée courbe de Van Deemter

                       

On peut tirer un résultat important de cette courbe, c'est l'existence d'un débit optimal de phase mobile pour lequel l'efficacité de la colonne est maximum (HEPT minimum).
Réduire le débit de la phase mobile en deçà de ce débit optimal peut diminuer fortement le pouvoir séparatif d'une colonne, surtout en CPG où la contribution du terme B/u est importante.
Contrairement à la CPG, en HPLC au-dessus du débit optimal, l'efficacité de la colonne est pratiquement indépendante du débit de la phase mobile. Ceci permet de raccourcir les temps d'analyse, sans perdre trop de pouvoir de séparation
Ils existent d'autres formulations de l'équation de Van Deemter  plus adaptées à la HPLC.

Exemple de courbe de Van Deemter expérimentale : Exercice d'application

                                    

Soit une courbe de V.D. expérimentale, obtenue en HPLC, [ Int .Lab 30, 20 (2000)]; en ordonnée est reportée la hauteur de plateau  réduite 

h  = H/dp (où dp  = 5 mm est le diamètre des particules.

On considère deux points particuliers A et B sur cette courbe.

1- Au point A (débit = 1 ml/mn, U = 0,65 mm/s et h = 2), calculer le temps mort et le temps d'analyse.

2- Même question au point B (débit = 2,75 ml/mn, U = 1,7 mm/s et h = 2,5).

3- Calculer la perte d'efficacité de la colonne  entre A et B (NB/NA ). Conclusion. 

Solution:

1- tm = L/u soit 230 s = 3,83 mn; tA = tm(1+k') = 708 s = 11,80 mn

2- tm = 88,23 s = 1,.47 mn; tB = 271,76s = 4,5 mn

3- NB/NA = hA/hB = 0,.8 . En conclusion, N diminue un peu car il est multiplié par 0,8 mais le temps d'analyse diminue énormément car il est divisé par 2,6.
Il peut donc s'avérer plus "rentable" de faire l'analyse au point B qu'au point A.