Un micro GC : pour quoi faire?

By 12 mars 2017mars 15th, 2017Méthodes séparatives, Micro GC

Comme il a été évoqué dans un précédent article (à lire ici), la technique microGC ou micro-chromatographie ne date pas d’hier. Pourtant, son usage est encore méconnu et parfois il est difficile pour certains analystes, chercheurs ou chimistes de savoir quand et pourquoi utiliser cette technique. Cet article va tenter de vous donner quelques clefs.

Analyse de gaz et vapeurs

Tout d’abord, le micro GC est dédié à l’analyse de gaz et vapeurs. Il ne s’agit pas d’y injecter des liquides ou des gaz condensables. En effet, la technique d’injection spécifique (micro injecteur usiné dans du silicium) est particulièrement adaptée aux gaz, mais ne peut pas supporter les liquides qui l’endommageraient en l’obstruant. Quand on parle de gaz, il peut s’agir de gaz simples comme l’oxygène, le dioxyde de carbone, le méthane mais aussi des gaz plus complexes comme des HFC, des CFC. Il peut s’agir de vapeurs de solvant (méthanol, alcools légers, COV en général)

La liste des composés qui peuvent être analysés en micro GC est donc très vaste. Avant de valider si c’est la technique qui convient à votre besoin, voici quelques notions en micro GC:

  • Mise en oeuvre simple : pour faire fonctionner votre analyseur, vous avez besoin de gaz « vecteur », la plupart du temps l’hélium, une prise de courant et c’est tout ! L’analyseur Fusion dernier modèle intègre le logiciel de traitement accessible depuis n’importe quel terminal. Après avoir chargé la méthode de travail en mémoire et quelques minutes de stabilisation, vous pouvez démarrer votre première analyse : le microGC est équipé d’une mini-pompe interne et prélève uniquement la quantité de gaz nécessaire pour son analyse (quelques mL).
  • Échantillons : les contenants d’échantillon peuvent donc être divers : une poche (sac de prélèvement), une bouteille de gaz, une ampoule, un flux de gaz continu, en sortie d’un réacteur, un évent etc.. Il est également possible d’injecter du gaz à l’aide d’une seringue et d’un accessoire d’adaptation.
  • La microGC est une technique séparative. Le choix de la bonne colonne vous assure une mesure sans interférence. Comme en chromatographie traditionnelle, le signal représente alors un molécule unique.
  • Le détecteur
    Puce du détecteur TCD

    Détecteur Micro Catharomètre (TCD)

    est un micro-catharomètre : il est universel (répond à toutes les espèces), très linéaire sur la gamme 0-100% et permet de mesurer dans la même analyse des concentrations très variées (de 100 ppm à 99% sur le même run!)

  • Les analyses sont rapides : comme l’injecteur injecte très peu de gaz, les colonnes sont courtes, les durées d’analyse sont en moyenne de 2 minutes. Et l’appareil peut donc donner un résultat toutes les 2 minutes. Sur certaines analyses, il est possible d’aller encore plus vite.

Limitations

Les limites sont essentiellement celles de l’injecteur. Comme vu précédemment, il ne supporte pas les liquides. En effets, les liquides porteurs de sels, ou en condensant à l’intérieur de celui-ci, obstruent les canaux et endommagent le fonctionnement des micro-vannes à membrane qui le compose. Les canaux sont très petits. Pour vous donner un ordre d’idée, le volume de la boucle d’échantillon est de seulement 15µL environ. De plus, étant fabriqué à partir de silicium, l’injecteur ne supporte pas les acides forts. Les acides sulfurique, chlorhydrique et nitrique sont à éviter absolument.

Injecteur MEMS de MicroGC

Injecteur MEMS de MicroGC

En ce qui concerne les condensats, la température de votre échantillon est à prendre en considération. Si il est chaud ou maintenu en température (réacteur, procédé industriel, catalyse…) la température de l’injecteur ne doit pas être plus basse afin de se prémunir de la condensation des vapeurs. Il peut être chauffé à 100°C. Si l’échantillon est à plus haute température, il est possible de refroidir le gaz avant introduction, avec des dispositifs de filtration adaptés ou des pièges, mais il faut impérativement valider ces dispositifs afin qu’ils ne modifient pas la composition de l’échantillon initial que vous souhaitez mesurer.

En résumé, si votre échantillon est gazeux à pression atmosphérique et à une température de moins de 100°C, qu’il ne contient pas d’acides forts, il y a alors de fortes chances que votre analyse soit possible en micro GC.

Avantages

Outre la rapidité et la fiabilité de la mesure exposée précédemment, la microGC reste une technique simple, qui peut être appréhendée par des utilisateurs divers non-spécialistes. Les utilisateurs de micro GC ont avant tout un besoin de résultat et il n’y a pas de nécessité d’être expert en analyse ou en chromatographie pour obtenir des résultats fiables.

Les micro GC sont de petite taille, consomment peu de gaz vecteur et peuvent se placer plus proche de votre échantillon.

Avec la programmation en température de la colonne, votre microGC peut s’avérer pour toute analyse de gaz plus performant et plus simple qu’un GC de laboratoire.

Exemple d'analyse

Chromatogramme sur microGC avec programmation de température

Pour tout projet, afin de valider votre application, votre échantillonnage (à ne pas négliger!), n’hésitez pas à nous contacter pour discuter de votre projet actuel ou à venir.

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