Objectif : identifier les composants d'un mélange par chromatographie d'adsorption sur couche mince

La chromatographie sur couche mince a été étudiée et réalisée en classe de 1ère, il s'agit ici de révision.

Rappels sur le principe (fiche à télécharger : les méthodes chromatographiques)

• une chromatographie est une techique de séparation des constituants d'un mélange homogène par entraînement au moyen d'un solvant (éluant ou phase mobile) sur un support (phase fixe ou stationnaire).
• Chaque constituant est partagé entre :
  • son affinité à rester fixer sur le support (force de rétention)
  • sa solubilité dans le solvant (force d’entrainement) :
• Plus une substance est soluble dans la phase mobile, plus elle est entraînée par cette phase
• Inversement, une substance peu soluble dans la phase mobile migre peu.
• Deux phénomènes peuvent entrer au jeu au niveau de la phase fixe pour une chromatographie d'adsorption solide/liquide :
  • l'adsorption des constituants (si phase fixe = solide)
  • la solubilité des constituants (si phase fixe = liquide)

Chromatographie sur couche mince - Acides aminés (fiche à télécharger)

Préparation de la chromatoplaque en respectant les consignes d'usage :

• réactivation préalable par chauffage (95 °C, 20 à 30 minutes) afin d'éliminer toute molécule d'eau qui pourrait interférer avec la séparation (il ne faut pas que ce soir une chromatographie de partage)
• espacement identique des dépôts vis à vis des bords ;
• espacements identique entre chaque dépôts ;
  ==> nécessite de mesurer au préalable les dimensions de la chromatoplaque afin de calculer l'espacement entre chaque dépôt (combien de dépôts ?)
• échantillon à analyser : en double essai, pas sur les bords de la chromatoplaque
• dépôts clairement identifiés.
• chromatoplaque clairement identifiée

Schéma d'une chromatoplaque après migration (=développement) et révélation (ici : CCM d'acides aminés)

Après développement (migration) et révélation, l'exploitation doit se faire de manière très rigoureuse.
Voici un rappel des consignes à suivre (exemple sur un autre type de chromatographies) :

• marquer immédiatement le front de migration du solvant au crayon graphite
• entourer chaque spot et délimiter le centre
• indiquer : référence de la chromatoplaquer, composition de l'éluant, durée de la migration, composition du révélateur.. soit toutes informations utiles 

Chromatographie analytique sur couche mince de l'extrait issu de la solubilisation de fraises Tagada

Réaliser un schéma légendé de la chromatoplaque avec ses dépôts en respectant l'echelle de la chromatoplaque fournie.

Identifier deux erreurs qui pourraient affecter la qualité de la CCM.

Rechercher un danger éventuel, sa nature puis une situation exposant au danger.

En déduire si nécessaire la (les) mesure(s) de prévention à mettre en œuvre.

Révélation : comparaison du révélateur aniline et du révélateur permanganate.

La qualité du révélateur est indispensable : les mêmes échantillons "A" ne seront pas analysés qualitativement de la même façon selon le révélateur utilisé.

Le cliché ci-dessous a été pris avant que le permanganate imprégnant la phase stationnaire ne change complètement de couleur, suivi d'une petite retouche pour faire d'avantage ressortir la coloration jaune (due à la réduction du permangante par les fonctions hydroxyls des glucides)

Regrouper sous une forme appropriée, les indications de mesures d et D, la couleur ainsi que le rapport frontal Rf concernant chacun des spots.

Identifier les glucides présents dans le mélange à analyser en argumentant la réponse.

Chromatographie analytique sur couche mince d'un mélange d'acides aminés à identifier

Réaliser un schéma légendé de la chromatoplaque avec ses dépôts en respectant l'echelle de la chromatoplaque fournie.

Identifier deux erreurs qui pourraient affecter la qualité de la CCM.

Rechercher un danger éventuel, sa nature puis une situation exposant au danger.

En déduire si nécessaire la (les) mesure(s) de prévention à mettre en œuvre.

Révélation : quatre exemples des chromatoplaques obtenues 

Quelles remarques et critiques peut-on formuler :
- Sur la préparation de chacune des chromatoplaques (identification, position et espacement des dépôts) ?
- Sur la qualité des dépôts effectués ?
- Sur la qualité du développement (migration) en lien avec la durée de migration et le solvant utilisé ? L'éluant utilisé offre-t-il une séparation satisfaisante des solutés
- Sur l'exploitation des chromatoplaques ?
- Sur les résultats obtenus (le travail ayant porté sur les mêmes échantillons, avec le même solvant de migration, le même révélateur mais manipulateurs différents et durées de migration différentes) ?

Regrouper sous une forme appropriée, les indications de mesures d et D, la couleur ainsi que le rapport frontal Rf concernant chacun des spots.

Identifier les acides aminés présents dans la solution buvable en argumentant la réponse.

Exemple d'exploitation d'une CCM de glucides

La chromatographie sur couche mince est une chromatographie analytique : elle permet "seulement" d'identifier les constituants d'un mélange.

Si les dépôts sont réalisés de façon standardisés, il est possible d'estimer la concentration de chaque constituant révélé :
-à condition qu'il soit identifié à l'aide des solutions étalons déposées
-que la concentration en soluté de chaque solution étalon soit connue.

Dans ce cas, la mesure de l'intensité de chaque spot du mélange peut être comparée avec l'intensité des spots des solutions étalon, par exemple avec le logiciel gratuit Mesurim et à partir d'une simple photo.