CAN 306 Techniques de séparation Examen final
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CAN 306 Techniques de séparation
Examen final
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Date : Jeudi 16 avril 2015 Local : D3-2033/2034 Responsable : Pedro A. Segura Heure : 9h30-11h30 Consignes :
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L’annexe se trouve à la page 7.
Écrire vous réponses dans les pages 9-14.
I. Indiquer dans la section réponses (page 9) la ou les lettres qui correspondent à la réponse correcte : 1. Cette technique consiste à utiliser des acides forts pour libérer les éléments (p. ex. P, Cd,
etc.) présents dans l’échantillon et les transférer à la phase liquide : a) Extraction sur
phase solide b) Extraction
liquide-liquide c) Digestion acide d) Extraction par
liquide pressurisé
2. Technique d’extraction d’échantillons solides ou semi-solides utilisant des solvants
organiques à des pressions élevées (30-200 bar) et à des températures supérieures à leur
point d’ébullition (50-200 C) : a) Microextraction
sur phase solide b) Extraction
liquide-liquide c) Dispersion de
matrice sur phase solide
d) Extraction par liquide pressurisé
3. Dans cette technique, la phase d’extraction est un solide (appelé sorbant) ayant des petits
pores sur lesquels les analytes vont se sorber (absorber et/ou adsorber) par divers types d’interactions : a) Extraction par
liquide pressurisé
b) Précipitation c) Centrifugation d) Extraction sur phase solide
4. Dans cette technique, on mélange l’échantillon avec un support solide (silice greffée avec
C18 ou C8) pour former une pâte qui sera ensuite lavée avec un solvant organique afin d’éluer les analytes : a) Microextraction
sur phase solide b) Extraction
liquide-liquide c) Dispersion de
matrice sur phase solide
d) Extraction par liquide pressurisé
5
6
7
8
9
10
. D’après l’
1
a) La d’analyaugmenutilisanVorg/Va
. Quelles te
métaux? a) Digest
. Séparation
opposée, fa) Échan
ioniqu
. Selon la shydrophile
a) -
. Identifier la) Silice
0. Capacité d
élués: a) Résolu
équation du r
quantité yte extraite nte en nt un ratio
aq élevé.
b
echniques de
tion acide b
n dans laquelfixés sur un suge
ue b
tructure de lae-lipophile) le
b
les sorbants ub)
d’une colonn
ution b
rendement d’
100% :
b) La d’analyte augmente utilisant uVorg/Vaq fa
e séparation
b) Précipitat
lle l’ion d’inupport insolubb) Précipitat
a phase solides interactions
b) Ioniques
utilisés en SPEC18
ne chromatog
b) Temps rétention
’extraction da
quantité extraite
en un ratio aible.
c)
préparatoires
tion c)
térêt en soluble, par des intion c)
de de la cartos responsable
c)
E de phase invc) Poly
raphique à f
de ajusté
c)
ans l’extracti
Plus d’analytextrait en fades extracmultiples qfaisant une extraction un volume phase d’extraction équivalent.
s sont génér
Échange ionique
ution est retennteractions éle
Centrifugati
ouche SPE dees de la rétenti
London (dispersion)
verse : ydiméthylsilo
fournir des pi
Volume mor
on liquide-liq
te est aisant ctions qu’en seule avec
de
d) Lemutsofa
ralement utili
d) Msu
nu par des iectrostatiquesion d) M
su
e type Oasis ion peuvent ê
d) D
oxane d) Pd
ics étroits po
rt d) Ef
quide %
e rendement eaximisé eilisant u
olvant de ible.
isées pour le
Microextractiour phase solid
ons de chargs :
Microextractiour phase solid
HLB (balancêtre de type :
ipôle-dipôle
Polystyrène divinylbenzèn
our les soluté
fficacité
2
est en un K
es
n de
ge
n de
ce
ne
és
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11. Temps minimum nécessaire pour que la phase mobile non retenue par le système chromatographique se rende au détecteur: a) Temps mort b) Temps de
rétention c) Facteur de
rétention d) Sélectivité
12. Quel serait l’ordre d’élution des parabènes suivants en chromatographie liquide en phase
inverse :
Propylparabène
Butylparabène
Méthylparabène
Éthylparabène
a) Propyl, butyl, méthyl, éthyl
b) Méthyl, éthyl, propyl, éthyl
c) Méthyl, éthyl, propyl, butyl
d) Butyl, propyl, éthyl, méthyl
13. Pour la séparation de composés plutôt apolaires par GC, les phases stationnaires les plus
adéquates sont : a) (Diphényle)0.05
(diméthyle)0.95
polysiloxane
b) Poly(éthylène glycol)
c) (Biscyanopropyle)0.9 (cyanopropylphényle)0.1 polysiloxane
d) Diméthylpolysiloxane
14. Dans ce détecteur, les analytes sont brûlés dans une flamme H2/air :
a) ECD b) FID c) MS d) TCD
15. Ce détecteur mesure le rapport m/z des analytes sous la forme d’ions dans la phase gazeuse : a) ECD b) FID c) MS d) TCD
II. UélAdsolo
III. L
ansu
FigurSAX)mL/mPics :citrat
Un de vos lectrophorès
A (pKa de l’aes temps de ont : potentiongueur du c
a. Calcumobilneutre
b. La larque leapprox
c. Quel 6.7 es
La Figure 1 mnions obtenuppresseur.
re 1. Cond); phase mo
min, volume : 1) F-, 2) Cte (C6H5O7
3-)
collègues trse capillaire.acide conjugmigration d
iel appliqué capillaire au uler la mobillité électroose et son temprgeur à la baes composés ximativemenserait l’impat utilisé au li
montre le chrnu par chro
ditions expérbile : gradied’injection
CH3COO-, 3)) et 10) sacc
ravaille sur Il a observ
gué=10) et lee 2.9 et 3 miau capillairedétecteur =4ité électrophsmotique pops de migratiase du pic AA et B sont
nt gaussiensact sur la réieu du tampo
romatogramomatographi
rimentales : ent de conce: 10 uL. Da) Cl-, 4) Br-
charine (C7H
la séparatié que sur l’ée composé Bin respectivee=25 kV, lo45 cm, pH dhorétique (enur ce systèmion est de 3.
A est 0.08 mbien séparé? solution de on de pH 2.5
mme d’un éche ionique e
colonne ASntration de N
ans le suppr-, 5) NO3
-, 6H4NO3S
-).
ion de deuélectrophéro
B (pKa de l’aement. Les congueur totadu tampon=2n m2V-1s-1) dme a été mes5 min.
min et celle ds si l’on con
cette sépara5?
hantillon conet détection
S11 (colonnNaOH (0.5m
resseur, Na+
6) C6H5COO
ux amines pogramme quacide conjug
conditions exale du capilla2.5). des moléculesurée avec u
du pic B 0.0nsidère que le
ation si un ta
ntenant un mn par condu
ne polymérimM à 38 mM+ est échangO-, 7) SO4
2-
primaires paue le composguée=4.6) onxpérimentaleaire = 75 cm
es A et B. Lune substanc
9 min. Est-ceurs pics son
ampon de pH
mélange de 1uctivité ave
ique de typM) ; débit : gé contre H, 8) PO4
3-, 9
4
ar sé nt es m,
La ce
ce nt
H
10 ec
pe 2
H+. 9)
IV. Lenobpr
Figur
a. Lab. Idc. D
dé
d. Endeceap
e. Ddéco
Les chromatonsemble d’abtenu à unerogrammatio
a. Ex
re 2. Sépara
a séparation dentifier l’io’après la Figéplacée vers
3n sachant ques conductanette espèce, près le suppr’après vos réétection par onductivité d
ogrammes dalcanes linéae températuron de la temxpliquer les
tion des alca
CTechniqu
Ex
se fait-elle pn compétiteu
gure 1, pourla droite? Ex
ue la conducnces ioniquela conductaesseur? Et céponses dansconductivité
directe (sans
de la Figuraires (C6-C21
re constante,pérature (chdifférences o
anes par GC-
CAN 306 ues de séparamen final
par échange ur et l’ion sor les deux réxpliquer ⇋
⇋ctance d’unees limites ance de la pelle des anals la questioné avec supprsuppresseur
re 2 montre1) dans une , tandis que
hauffage de 5observées.
-FID.
ration
anionique ooluté le plus éactions suiv
⇋⇋ 3e espèce dondu cation ephase mobillytes? Expliqn précédenteresseur par rr)?
ent la séparcolonne apo
e celui en (b50 à 250C à
u cationiqueretenu.
vantes, laque
nnée dépend et l’anion qule augmentequer. , quel est l’arapport à la
ration par Golaire. Celub) a été obteà un taux de
e? Expliquer
elle est la plu
de la sommui constituene ou diminu
avantage de ldétection pa
GC-FID d’ui en (a) a étenu avec un8C/min).
5
r
us
me nt ue
la ar
un té ne
6
V. En cherchant dans la littérature scientifique les techniques de séparation utilisées pour l’analyse de l’ibuprofène dans le plasma, un de vos collègues en trouve deux : la chromatographie en phase liquide et l’électrophorèse capillaire. En comparant l’électrophérogramme et le chromatogramme de la séparation de l’ibuprofène, il observe des différences importantes de la largeur des pics (dans les deux techniques, les pics ont des facteurs d’asymétrie < 1.2). Chromatographie en phase liquide
Largeur du pic à la base=0.23 min, longueur de la colonne=15 cm, temps de rétention = 3.1 min.
Électrophorèse capillaire Largeur du pic à la base=0.09 min, longueur du capillaire au détecteur = 60 cm, temps de migration = 5.8 min. a. Calculer la hauteur des plateaux théoriques du pic de l’ibuprofène obtenus
avec ces deux techniques. b. Expliquer la différence observée dans les valeurs de la hauteur des plateaux
théoriques d’après l’équation de van Deemter.
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Annexe
7
, é
é
é
,
H ,
,
Note : α ≥1, alors k2 ≥ k1
C
16 5.54/
log log
2500
Note : P en psi, L en mm, F en mL/min, en cP, dc en mm et dp en m
41.7.
1.25 1
√4 1
1
Note : k2= k du pic le plus retenu de la paire.
1
1 10
Note : pour un acide
2
1
1 10
Note : pour une base
2
Unités de app= m2V-1s-1
10
Pour une separation de type échange anionique, on utilise S- et E-
10
Tabl
Scm
eau 1. Cond
m2eq-1) en s
ductances ion
solution aque
niques limite
euse à 25 Ces équivalen
C.
ntes des catioons et anionss (en
8
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9
Question I /30 Question II /15 Question III /20 Question IV /15 Question V /20 Total /100
Réponses aux questions
Question I. Réponses :
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Questions II-V. Réponses :
10
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Examen final Nom, Prénom :
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Examen final Nom, Prénom :
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