QCM : Modes et développement en HPLC (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une préparation de solvants inflammables est réalisée au laboratoire. Concernant les précautions générales de sécurité :

Les solvants organiques usagés peuvent être éliminés dans l’évier après dilution.
Les déchets halogénés et non halogénés sont collectés dans des récipients distincts.
Le port d’une blouse en coton, de lunettes et de gants adaptés est recommandé.
La manipulation sous hotte ou dans un local très aéré limite l’exposition aux vapeurs.
Le pipetage à la bouche reste une pratique acceptable pour de petits volumes.

Les déchets halogénés et non halogénés sont collectés dans des récipients distincts. · Le port d’une blouse en coton, de lunettes et de gants adaptés est recommandé. · La manipulation sous hotte ou dans un local très aéré limite l’exposition aux vapeurs.

Explication

La blouse en coton, les lunettes et les gants adaptés sont requis, et une hotte ou un local très aéré est recommandé. Les déchets halogénés et non halogénés doivent être séparés ; les solvants organiques ne vont pas à l’évier et le pipetage à la bouche est proscrit.

2. Parmi les propositions suivantes concernant les fondements de la chromatographie, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

En 1903, Tswett sépare des pigments foliaires sur du carbonate de calcium élué à l’eau.
La phase mobile percole à travers la phase stationnaire et entraîne les solutés.
Le coefficient de distribution est le rapport de la concentration stationnaire à la concentration mobile.
La séparation chromatographique repose sur une distribution différentielle entre deux phases non miscibles.
La phase stationnaire est mobile, tandis que la phase mobile reste fixée dans la colonne.

La phase mobile percole à travers la phase stationnaire et entraîne les solutés. · Le coefficient de distribution est le rapport de la concentration stationnaire à la concentration mobile. · La séparation chromatographique repose sur une distribution différentielle entre deux phases non miscibles.

Explication

La chromatographie sépare les constituants par leur distribution différentielle entre phases stationnaire et mobile non miscibles. La phase mobile percole et entraîne les solutés, et K=CsCmK = \frac{C_s}{C_m}. En 1903, Tswett utilisait de l’éther de pétrole, tandis que la phase stationnaire est fixée.

3. En chromatographie sur papier, que représente le rapport frontal, noté RfRf ?

Le rapport entre la distance parcourue par le centre de la tache et la longueur totale de la bande de papier.
La différence entre la distance parcourue par le front du solvant et celle parcourue par le centre de la tache, depuis la ligne de dépôt.
Le rapport entre la distance parcourue par le front du solvant et celle parcourue par le centre de la tache, depuis la ligne de dépôt.
Le rapport entre la distance parcourue par le centre de la tache et celle parcourue par le front du solvant, depuis la ligne de dépôt.

Le rapport entre la distance parcourue par le centre de la tache et celle parcourue par le front du solvant, depuis la ligne de dépôt.

Explication

Le rapport frontal compare la distance de migration du centre de la tache à celle du front du solvant, toutes deux mesurées depuis la ligne de dépôt. Inverser ces distances donne le rapport réciproque, et non le RfRf.

4. Pour une colonne HPLC remplie de 150 × 4,6 mm et une porosité totale de 0,65, quel temps mort approximatif est attendu à un débit de 1,0 mL/min ?

Environ 1,6 min, correspondant au passage de la phase mobile dans la colonne
Environ 4,6 min, déterminé directement par le diamètre interne de la colonne
Environ 2,5 min, correspondant au temps d’élution d’un soluté modérément retenu
Environ 0,65 min, obtenu en multipliant le débit par la porosité totale

Environ 1,6 min, correspondant au passage de la phase mobile dans la colonne

Explication

Le volume de phase mobile de cette colonne est estimé à environ 1,6 mL ; à 1,0 mL/min, cela donne un temps mort d’environ 1,6 min. Le chiffre 2,5 mL désigne plutôt le volume géométrique de la colonne, et non son volume mobile.

5. Quel rôle joue la sélectivité chromatographique dans la séparation de deux solutés ?

Elle mesure le temps nécessaire à la phase mobile pour traverser la colonne.
Elle décrit l’élargissement des pics provoqué par la diffusion dans la colonne.
Elle quantifie leur différence de rétention et permet d’évaluer leur aptitude à être séparés.
Elle indique la quantité totale de soluté répartie entre les deux phases.

Elle quantifie leur différence de rétention et permet d’évaluer leur aptitude à être séparés.

Explication

La sélectivité est le rapport des facteurs de rétention de deux solutés et caractérise leur différence de rétention. Le temps de passage d’un composé non retenu correspond au temps mort, et non à la sélectivité.

6. Lorsqu’on double la résolution en augmentant uniquement la longueur d’une colonne chromatographique, quelle modification de longueur est nécessaire ?

Multiplier la longueur de la colonne par quatre.
Multiplier la longueur de la colonne par huit.
Multiplier la longueur de la colonne par deux.
Conserver la même longueur et doubler le débit.

Multiplier la longueur de la colonne par quatre.

Explication

La résolution varie comme la racine carrée de la longueur de colonne : la doubler exige donc de quadrupler la longueur. Doubler seulement la longueur augmente la résolution d’un facteur 2\sqrt{2}, et non d’un facteur deux.

7. Quelle différence distingue l’intégration manuelle d’un pic chromatographique de l’étalonnage spectrophotométrique d’une solution inconnue ?

L’intégration mesure l’absorbance de l’inconnue à 427 nm, tandis que l’étalonnage calcule l’aire des pics par triangulation.
L’intégration utilise la droite d’absorbance des étalons, tandis que l’étalonnage compare la masse de chaque pic à la masse totale.
L’intégration détermine la concentration à partir de cinq absorbances, tandis que l’étalonnage estime l’aire des pics par pesée répétée.
L’intégration estime l’aire relative par pesée des pics, tandis que l’étalonnage relie l’absorbance à la concentration au moyen d’une droite obtenue avec des étalons.

L’intégration estime l’aire relative par pesée des pics, tandis que l’étalonnage relie l’absorbance à la concentration au moyen d’une droite obtenue avec des étalons.

Explication

L’intégration manuelle consiste à découper les pics et à rapporter la masse de chacun à la masse totale, alors que l’étalonnage établit une relation entre absorbance et concentration à partir de solutions étalons. La triangulation sert à estimer l’aire d’un pic, et non à établir la concentration spectrophotométrique de l’inconnue.

8. Quel mode chromatographique emploie une phase mobile liquide et permet d’analyser des solutés dissous qui ne sont pas nécessairement volatils ni thermiquement stables ?

La chromatographie en phase liquide
La chromatographie en phase gazeuse
La chromatographie d’exclusion stérique
La chromatographie en phase supercritique

La chromatographie en phase liquide

Explication

La chromatographie en phase liquide convient aux solutés dissous et n’exige pas qu’ils soient volatils ou thermiquement stables. À l’inverse, la chromatographie en phase gazeuse requiert des composés volatils et thermostables, ou dérivatisés.

9. En chromatographie d’adsorption sur silice, quel effet entraîne une augmentation de la polarité de l’éluant sur les solutés adsorbés ?

Elle ralentit leur migration en diminuant la force éluante de la phase mobile.
Elle renforce leur adsorption en augmentant le nombre de sites actifs disponibles.
Elle les déplace davantage en concurrençant leurs interactions avec les sites actifs de la silice.
Elle transforme la séparation en partage entre la silice et l’eau fixée sur la cellulose.

Elle les déplace davantage en concurrençant leurs interactions avec les sites actifs de la silice.

Explication

Un éluant plus polaire entre davantage en compétition avec les solutés pour les sites actifs de l’adsorbant et favorise leur déplacement. À l’inverse, une augmentation de la polarité ne renforce pas l’adsorption en créant des sites actifs supplémentaires.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Modes et développement en HPLC.

Quels équipements porter au laboratoire chromatographique ?

Une blouse en coton, des lunettes et des gants adaptés.

Quelle équation donne la hauteur équivalente à un plateau théorique ?

H=A+Bu+CuH = A + \frac{B}{u} + Cu

Où ne jamais jeter un solvant organique au laboratoire chromatographique ?

À l’évier.

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