QCM : Chromatographie liquide haute performance (26 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une chercheuse veut analyser des ions métalliques dissous dans l’eau. Quelle technique de chromatographie liquide convient le mieux à cet analyte ?

Le partage
L’adsorption
L’échange d’ions
L’exclusion stérique

L’échange d’ions

Explication

L’échange d’ions convient surtout aux ions minéraux ou organiques en solution aqueuse. L’adsorption et le partage visent principalement les composés organiques de faible masse moléculaire, tandis que l’exclusion stérique sépare selon la taille.

2. Une solution contient des macromolécules dont les masses moléculaires sont proches de 2 000. Quelle technique permet de les séparer selon leur taille ?

L’exclusion stérique
L’adsorption
L’échange d’ions
Le partage

L’exclusion stérique

Explication

L’exclusion stérique sépare les macromolécules selon leur taille, donc leur masse moléculaire, et s’applique approximativement au-delà de 1 000. L’échange d’ions repose sur des interactions ioniques, tandis que l’adsorption et le partage conviennent principalement aux petites molécules organiques.

3. Quelles techniques constituent les quatre grands types de chromatographie liquide ?

Perméation de gel, partage, échange d’ions et exclusion stérique
Adsorption, partage, filtration sur gel et échange d’ions
Adsorption, chromatographie gazeuse, échange d’ions et exclusion stérique
Adsorption, partage, échange d’ions et exclusion stérique

Adsorption, partage, échange d’ions et exclusion stérique

Explication

Les quatre types sont l’adsorption, le partage, l’échange d’ions et l’exclusion stérique. La chromatographie gazeuse n’est pas un type de chromatographie liquide, et la perméation de gel comme la filtration sur gel sont des appellations de l’exclusion stérique selon le milieu.

4. Une colonne est remplie de particules de support réduites d’environ 150 µm à 5 µm. Quel effet général cette modification entraîne-t-elle en HPLC ?

Une efficacité inchangée et un besoin de pressions plus élevées
Une efficacité accrue et un besoin de pressions plus élevées
Une efficacité accrue et un besoin de pressions plus faibles
Une efficacité réduite et un besoin de pressions plus élevées

Une efficacité accrue et un besoin de pressions plus élevées

Explication

La réduction du diamètre des particules accroît l’efficacité des colonnes, mais rend nécessaire l’application de pressions plus élevées. L’augmentation de l’efficacité ne signifie donc pas que la pression requise diminue.

5. Pour une colonne HPLC de quelques centimètres, quelle pression faut-il prévoir pour obtenir une vitesse de phase mobile comprise entre 0,1 et 1 cm/s ?

Environ 100 bars
Environ 10 bars
Environ 1 bar
Environ 1 000 bars

Environ 100 bars

Explication

Une colonne HPLC de quelques centimètres nécessite environ 100 bars pour atteindre une vitesse de phase mobile de 0,1 à 1 cm/s. Une valeur de 10 ou 1 000 bars correspond à un décalage d’un ordre de grandeur, et 1 bar est très inférieur à l’ordre de grandeur attendu.

6. Pourquoi les pressions en tête de colonne sont-elles beaucoup plus faibles en chromatographie gazeuse qu’en HPLC ?

La phase mobile liquide, moins visqueuse, entraîne une perte de charge plus faible en HPLC
La phase mobile gazeuse, plus visqueuse, entraîne une perte de charge plus importante en chromatographie gazeuse
La phase mobile liquide, plus visqueuse, entraîne une perte de charge plus importante en HPLC
La phase mobile gazeuse, moins visqueuse, entraîne une perte de charge plus faible en chromatographie gazeuse

La phase mobile liquide, plus visqueuse, entraîne une perte de charge plus importante en HPLC

Explication

La phase mobile liquide est plus visqueuse et entraîne une perte de charge plus importante dans la colonne, ce qui explique les pressions plus élevées en HPLC. La réponse qui attribue une viscosité supérieure au gaz inverse la comparaison des phases mobiles.

7. Lors d’une analyse HPLC, un laboratoire programme la proportion des solvants pour qu’elle évolue pendant l’élution. Quel régime utilise-t-il ?

Un régime à composition fixe
Un gradient d’élution
Un régime isocratique
Une variation du débit d’élution

Un gradient d’élution

Explication

En gradient d’élution, la composition de la phase mobile varie par programmation des solvants. Le régime isocratique maintient une composition constante ; une variation du débit porte sur le débit, et une composition fixe ne décrit pas un gradient.

8. Une pompe HPLC doit fournir un débit de 5 mL/min avec une précision meilleure que 0,5 % et être compatible avec des solvants corrosifs. Quel cahier des charges correspond aux exigences indiquées ?

Résister à la corrosion et contrôler un débit constant de 0,1 à 10 mL/min à mieux que 0,5 %
Résister à la corrosion et contrôler un débit constant de 1 à 10 mL/min à mieux que 0,5 %
Tolérer la corrosion et contrôler un débit constant de 0,1 à 10 mL/min à mieux que 0,5 %
Résister à la corrosion et contrôler un débit constant de 0,1 à 10 mL/min à moins de 5 %

Résister à la corrosion et contrôler un débit constant de 0,1 à 10 mL/min à mieux que 0,5 %

Explication

Les pompes HPLC doivent résister à la corrosion et délivrer un débit constant compris entre 0,1 et 10 mL/min, contrôlé à mieux que 0,5 %. Une tolérance de 5 % relâche la précision, l’absence de résistance à la corrosion omet une exigence, et une plage débutant à 1 mL/min est trop restreinte.

9. Dans une pompe HPLC à deux cylindres déphasés, le cylindre A aspire la phase mobile tandis que le cylindre B la pousse vers la colonne. Quel mécanisme contribue à limiter les pulsations du débit ?

Un débit intermittent sans amortissement
Un amortisseur placé entre les deux cylindres
Une chambre de mélange placée entre les deux cylindres
Une aspiration simultanée par les deux cylindres

Un amortisseur placé entre les deux cylindres

Explication

L’amortisseur réduit les pulsations, tandis que les cylindres déphasés alternent aspiration et refoulement pour alimenter la colonne. La chambre de mélange sert à mélanger des solvants, et une aspiration simultanée ne correspond pas au fonctionnement décrit.

10. Un opérateur remplit d’abord la boucle d’un injecteur avec un échantillon, puis commute la vanne pour diriger cet échantillon vers la colonne. Quels modes utilise-t-il, dans cet ordre ?

« load », puis rinçage
Rinçage, puis « inject »
« load », puis « inject »
« inject », puis « load »

« load », puis « inject »

Explication

En position « load », la boucle se remplit avec l’échantillon ; en position « inject », celui-ci est envoyé vers la colonne. L’ordre inversé commence par l’envoi vers la colonne, tandis que le rinçage n’est pas l’une des deux positions décrites.

11. Un laboratoire veut modifier le volume injecté avec un injecteur à boucle dont le volume est fixe. Quelle modification est nécessaire ?

Remplacer la boucle par une boucle d’un autre volume
Régler le volume sans changer la boucle
Remplacer le septum pour régler le volume
Modifier la pression de fonctionnement pour régler le volume

Remplacer la boucle par une boucle d’un autre volume

Explication

Le volume fixe de la boucle impose de la remplacer pour modifier le volume injecté. Un réglage sans changement de boucle correspond à la confusion avec un volume variable ; le septum et la pression ne règlent pas le volume de la boucle.

12. Une colonne HPLC doit respecter les dimensions décrites pour ce type de colonne. Quel choix est conforme aux plages indiquées ?

Tube de 3 mm de longueur, de 12 cm de diamètre interne, garni de particules de 5 µm
Tube de 12 cm de longueur, de 3 mm de diamètre interne, garni de particules de 5 µm
Tube de 12 cm de longueur, de 8 mm de diamètre interne, garni de particules de 5 µm
Tube de 12 cm de longueur, de 3 mm de diamètre interne, garni de particules de 50 µm

Tube de 12 cm de longueur, de 3 mm de diamètre interne, garni de particules de 5 µm

Explication

Les colonnes décrites mesurent 3 à 25 cm de long, ont un diamètre interne de 1 à 5 mm et sont garnies de particules de 3 à 10 µm. Inverser longueur et diamètre, choisir des particules de 50 µm ou un diamètre de 8 mm sort de ces plages.

13. Pour séparer un mélange en chromatographie HPLC en mode normal, quel type de phase stationnaire faut-il sélectionner ?

Une phase apolaire portant des groupements amino, diol ou cyano
Une phase apolaire portant des groupements méthyle, octyle ou phényle
Une phase polaire portant des groupements méthyle, octyle ou octadécyle
Une phase polaire portant des groupements amino, diol ou cyano

Une phase polaire portant des groupements amino, diol ou cyano

Explication

En mode normal, la phase stationnaire est polaire et peut porter des groupements amino, diol ou cyano. Les groupements méthyle, octyle, phényle et octadécyle caractérisent plutôt les phases apolaires du mode inversé.

14. Une méthode HPLC est conduite en mode inversé. Quelle phase stationnaire convient à ce fonctionnement ?

Une phase polaire portant des groupements amino, diol ou cyano
Une phase apolaire portant des groupements amino, diol ou cyano
Une phase apolaire portant des groupements méthyle, octyle, phényle ou octadécyle
Une phase polaire portant des groupements méthyle, octyle, phényle ou octadécyle

Une phase apolaire portant des groupements méthyle, octyle, phényle ou octadécyle

Explication

En mode inversé, la phase stationnaire est apolaire et peut comporter des groupements méthyle, octyle, phényle ou octadécyle. Les groupements amino, diol et cyano sont associés aux phases polaires du mode normal.

15. Un analyste sépare des analytes plutôt polaires en mode normal. Quel profil de phase mobile doit-il retenir ?

Une phase mobile peu polaire, comme l’eau ou l’acétonitrile
Une phase mobile polaire, comme l’eau ou le méthanol
Une phase mobile polaire, comme l’hexane ou l’éther éthylique
Une phase mobile peu polaire, comme l’hexane ou le chloroforme

Une phase mobile peu polaire, comme l’hexane ou le chloroforme

Explication

En mode normal, l’analyte et la phase stationnaire sont plutôt polaires, tandis que la phase mobile est peu polaire; l’hexane et le chloroforme sont des exemples cités. L’eau et le méthanol sont des solvants polaires associés au mode inversé.

16. Une séparation est réalisée en mode inversé avec un analyte et une phase stationnaire plutôt peu polaires. Quel choix de phase mobile est cohérent ?

Une phase mobile polaire, comme l’hexane ou l’éther éthylique
Une phase mobile peu polaire, comme l’hexane ou le chloroforme
Une phase mobile polaire, comme l’eau ou le méthanol
Une phase mobile peu polaire, comme l’eau ou l’acétonitrile

Une phase mobile polaire, comme l’eau ou le méthanol

Explication

En mode inversé, l’analyte et la phase stationnaire sont plutôt peu polaires, alors que la phase mobile est polaire; l’eau et le méthanol en sont des exemples. L’hexane et le chloroforme sont des solvants peu polaires associés au mode normal.

17. Un échantillon complexe contient de nombreux composés et nécessite une composition de phase mobile qui varie pendant la séparation. Quelle stratégie d’élution convient le mieux ?

Une élution en gradient, avec composition variable
Une élution en gradient, avec composition constante
Une élution isocratique, avec composition variable
Une élution isocratique, avec composition constante

Une élution en gradient, avec composition variable

Explication

Le gradient modifie la composition de la phase mobile et convient mieux aux échantillons complexes. L’élution isocratique conserve une composition constante et est mieux adaptée aux séparations simples.

18. Dans une cuve de longueur optique inchangée, la concentration d’une solution absorbante double. D’après la loi de Beer-Lambert, que devient son absorbance ?

Elle est divisée par deux.
Elle double.
Elle est multipliée par quatre.
Elle reste inchangée.

Elle double.

Explication

À longueur de trajet optique et coefficient d’extinction constants, la loi A=ε(λ) l CA=\varepsilon(\lambda)\,l\,C rend l’absorbance proportionnelle à la concentration. La division par deux inverse la relation, l’absorbance inchangée néglige la concentration et le facteur quatre suppose à tort une dépendance quadratique.

19. Un analyste veut détecter en UV-visible un composé qui n’absorbe pas dans la région étudiée et obtenir un spectre permettant d’examiner la pureté d’un pic. Quelle condition et quelle possibilité doivent guider son choix ?

Le composé doit être ionique; un réseau de diodes peut fournir des renseignements spectraux.
Le composé doit être chromophore; un réseau de diodes peut fournir des renseignements spectraux.
Le composé doit être fluorescent; un réseau de diodes peut fournir des renseignements spectraux.
Le composé doit être chromophore; une longueur d’onde sélective suffit à produire un spectre complet.

Le composé doit être chromophore; un réseau de diodes peut fournir des renseignements spectraux.

Explication

La détection UV-visible exige un chromophore, et un réseau de diodes peut fournir des renseignements spectraux. L’exigence d’un composé ionique relève de la conductimétrie, celle d’un composé fluorescent concerne la fluorimétrie, et une longueur d’onde sélective ne remplace pas l’acquisition spectrale.

20. Lorsqu’un soluté est excité par une radiation ultraviolette dans un détecteur fluorimétrique, dans quelle direction l’émission de fluorescence est-elle mesurée ?

Dans l’axe du faisceau d’excitation.
À l’interface entre le verre et le liquide.
À angle droit du faisceau d’excitation.
Dans la direction de la lumière transmise.

À angle droit du faisceau d’excitation.

Explication

Le détecteur fluorimétrique mesure l’émission de fluorescence à angle droit du faisceau qui excite le soluté. La mesure dans l’axe confond émission et excitation, tandis que l’interface verre-liquide et la lumière transmise évoquent des principes réfractométriques.

21. Dans un montage réfractométrique, un éluant seul circule dans une cellule de référence et le même éluant contenant le soluté dans une cellule de mesure. Quelle grandeur le détecteur suit-il en continu ?

La différence de conductivité électrique entre les deux liquides.
La différence d’indice de réfraction entre les deux liquides.
L’indice de réfraction du seul éluant dans la cellule de référence.
La différence d’absorbance entre les deux liquides.

La différence d’indice de réfraction entre les deux liquides.

Explication

Le détecteur réfractométrique suit en continu la différence d’indice entre l’éluant seul et l’éluant contenant le soluté. L’absorbance caractérise une détection UV-visible, la conductivité une détection conductimétrique, et la mesure d’une seule cellule omet la comparaison.

22. Un soluté ionique est séparé dans une phase mobile et l’on souhaite détecter sa présence par la propriété électrique qu’il confère à cette phase. Quel détecteur convient ?

Un détecteur fluorimétrique mesurant l’émission du soluté.
Un détecteur UV-visible mesurant l’absorbance du soluté.
Un détecteur réfractométrique mesurant la différence d’indice.
Un détecteur conductimétrique mesurant la conductivité électrique.

Un détecteur conductimétrique mesurant la conductivité électrique.

Explication

La conductimétrie mesure la conductivité électrique due au soluté dans la phase mobile et convient aux solutés ioniques. La différence d’indice relève de la réfractométrie, l’absorbance UV-visible exige un chromophore, et la fluorescence suppose une émission après excitation.

23. Un laboratoire envisage d’introduire directement dans une source de spectrométrie de masse un éluant à un débit de 1 mL/min. Quel problème empêche cette introduction directe ?

La faible conductivité de l’éluant empêche la formation des ions
La colonne ne peut pas séparer les composés à ce débit
Le débit gazeux correspondant dépasse les capacités de la pompe à vide
Le débit liquide rend le signal du détecteur trop peu sensible

Le débit gazeux correspondant dépasse les capacités de la pompe à vide

Explication

À 1 mL/min, l’éluant produit un débit gazeux qui dépasse les capacités de la pompe à vide, ce qui rend l’introduction directe impossible. La sensibilité, la conductivité et la séparation en colonne ne sont pas la cause indiquée.

24. Quel mécanisme décrit une source d’ions par électrospray en spectrométrie de masse ?

La vaporisation d’un échantillon solide par chauffage
La séparation des ions d’une phase liquide dans une colonne
L’ionisation d’une phase liquide par électronébulisation
L’ionisation d’une phase gazeuse par impact électronique

L’ionisation d’une phase liquide par électronébulisation

Explication

L’électrospray ionise une phase liquide en la transformant en fines gouttelettes par électronébulisation. L’impact électronique concerne une phase gazeuse, tandis que la vaporisation d’un solide et la séparation en colonne décrivent d’autres opérations.

25. Pour quantifier les acides d’un jus de raisin par étalonnage interne, quel composé faut-il ajouter à l’échantillon et à quelle concentration ?

L’acide fumarique à 5 mL pour 100 mL
L’acide tartrique à 0,4 g pour 100 mL
L’acide phosphorique à 0,4 g pour 100 mL
L’acide fumarique à 0,4 g pour 100 mL

L’acide fumarique à 0,4 g pour 100 mL

Explication

L’acide fumarique est considéré comme absent du jus et est ajouté à 0,4 g pour 100 mL afin de servir d’étalon interne. L’acide tartrique est un acide à quantifier, 5 mL correspond à un volume analysé et l’acide phosphorique compose la phase mobile.

26. Pour mettre en œuvre l’étalonnage externe des acides du jus de raisin, quelle préparation et quel volume d’analyse faut-il choisir ?

Un mélange étalon à 5 g pour 100 mL, analysé sur 0,4 mL
Un mélange étalon filtré sur membrane de 0,2 µm, analysé sur 0,4 mL
Un mélange étalon à 0,4 g pour 100 mL, analysé sur 5 mL
Un jus additionné d’acide fumarique à 0,4 g pour 100 mL, analysé sur 5 mL

Un mélange étalon à 0,4 g pour 100 mL, analysé sur 5 mL

Explication

L’étalonnage externe repose sur un mélange étalon d’acides organiques à 0,4 g pour 100 mL, dont 5 mL sont analysés. L’ajout d’acide fumarique concerne l’étalonnage interne du jus, et les autres réponses confondent concentration, volume ou préparation de l’échantillon.

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Mémorisez les réponses avec 73 flashcards sur Chromatographie liquide haute performance.

Quelles sont les quatre techniques de chromatographie liquide ?

L’adsorption, le partage, l’échange d’ions et l’exclusion stérique.

Quels composés l’adsorption ou le partage analysent-ils principalement ?

Les composés organiques de faible masse moléculaire.

Quels composés l’échange d’ions traite-t-il surtout en solution aqueuse ?

Les ions minéraux ou organiques.

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