Licence Chimie et Chimie Physique UE Chimie Analytique

Licence Chimie et Chimie Physique UE Chimie Analytique TD Protocoles analytiques Enseignant : Y. FRANCOIS

Yannis FRANCOIS Laboratoire de Dynamique et Structure Moléculaires par Spectrométrie de Masse Tour de Chimie, 12ème étage e-mail: yfrancois@unistra. fr

Postulat du protocole analytique à résoudre Dosage de l’eugénol dans un mélange complexe par HPLC/UV Matériel à disposition : Ø Un mélange de quatre composés (Eugénol, Carvone, 3 -hydroxyacétophénone, 4 -hydroxyacétophénone) ØLe handbook Ø Un spectromètre UV Ø Une chaine HPLC à détection UV ü Phase stationnaire C 18 ü Phase mobile : mélange Acétonitrile/eau (concentration variable) üBoucle d’injection 20 µL Ø Les quatre composés standards ØTout le matériel de laboratoire classique (pipette, fiole jaugée, etc…)

Formule chimique des composés Ø Eugénol Ø 4 -hydroxyacétophénone Ø Carvone Ø 3 -hydroxyacétophénone

Propriétés spectrales UV des composés 3 -hydroxy 217 nm 250 nm 4 -hydroxy 317 nm 220 nm 273 nm Carvone 236 nm Eugénol 203 nm 240 nm 280 nm

Optimisation séparation 3 -hydroxy 4 -hydroxy Eugénol Condition : mode isocratique Eau/ACN 40/60 Carvone

Optimisation séparation 3 -hydroxy 4 -hydroxy Condition : mode isocratique Eau/ACN 80/20

Optimisation séparation Carvone Eugénol 4 -hydroxy Condition : mode gradient 3 -hydroxy Temps % ACN % H 2 O 0. 00 20 80 13. 00 60 40 20. 00 60 40 21. 00 20 80

4 -hydroxyacétophénone 18, 92 17, 38 17, 40 9, 77 9, 73 7, 85 7, 87 Identification 3 -hydroxyacétophénone Eugénol

Etalonnage Eugénol y = 12150 x – 25 R 2 = 0, 999 7000 6000 5000 Aire 4000 3000 2000 1000 0 0 0. 1 0. 2 0. 3 0. 4 Concentration eugénol (mg. ml-1) 0. 5 0. 6

Aspects quantitatifs Critère de qualité Ø Moyenne arithmétique x de n mesure : Ø Écart type ou déviation standard : Ø Coefficient de variation CV : Bonne indication de la dispersion des résultats

Postulat du protocole analytique à résoudre Dosage de l’eugénol extrait du clou de girofle par différentes techniques Matériel à disposition : Ø Des clous de girofle Ø Le Handbook Ø Un appareil Soxhlet, une ampoule à décanter et un évaporateur rotatif Ø un spectromètre UV Ø Une chaine CPG à détection FID ü Phase stationnaire carbowax (polaire) ü Phase mobile : Hélium ü Injecteur manuel ØUne chaine HPLC à détection UV ü Phase stationnaire C 18 ü Phase mobile : mélange Acétonitrile/eau (concentration variable) üBoucle d’injection 20 µL ØDe la soude, de l’eugénol et de la carvone. ØTout le matériel de laboratoire classique (pipette, fiole jaugée, etc…)

Recherche littérature Ø Eugénol bp = 255°C 203 nm 240 nm 280 nm

Extraction solide – liquide Appareil Soxhlet

Extraction liquide – liquide Mode opératoire : Ø Extraire l’Eugénol du mélange extrait du clou de girofle (lavage) Ø Extraction avec de la soude 1 M (récupération de l’Eugénol en phase aqueuse) Ø Acidification (p. H 2) avec de l’acide chloridrique Ø Extraction au dichlorométhane Ø Evaporation à l’évaporateur rotatif Ø Récupération dans un volume connu de Me. OH Ø Filtrage de l’extrait final

Etude en UV Protocole : Ø Fixer la longueur d’onde à 203 nm (λmax) Ø Réaliser une gamme d’étalonnage dans le domaine de linéarité de l’appareil Ø Doser l’extrait

Etude en HPLC/UV Protocole : Ø Fixer la longueur d’onde à 203 nm (λmax) Ø Réaliser une gamme d’étalonnage dans le domaine de linéarité de l’appareil Ø Doser l’extrait

Etude en CPG FID Protocole : Ø Déterminer la température du four pour avoir un pic efficace et le plus rapide possible Ø Réaliser une gamme d’étalonnage dans le domaine de linéarité de l’appareil Ø Doser l’extrait Attention !!! Injection manuelle

Méthode d’étalonnage Deux méthodes : Ø Etalonnage externe Ø Etalonnage interne

Aspects quantitatifs Étalonnage interne Rappel : Le problème majeur de l’étalonnage externe est basé sur la non répétabilité de l’injection. Aire Concentration Résultat : Droite d’étalonnage non exploitable car non représentative Solution : étalonnage interne

Aspects quantitatifs Étalonnage interne Nomenclature : Ei : étalon interne Eech : échantillon inconnue analysé ESt : échantillon standard Principe : Ø Utiliser un Ei à une concentration fixe Ø Optimiser la séparation des deux composés Ei et Eech Ø Réaliser une droite d’étalonnage en faisant varier la concentration de l’ESt et en gardant concentration de l’Ei fixe Ø Représenter la droite d’étalonnage : Aire Eech/Aire Ei = f([Eech]/[Ei]) Ø Injecter le mélange contenant l’Ei et l’Eech Ø Reporter la valeur mesurée sur la courbe et en déduire [Eech]

Aspects quantitatifs Étalonnage interne Dans la pratique : Solution mère ESt V 1 V 2 V 3 V 5 V 4 1 mg/ml ESt 2 mg/ml ESt 3 mg/ml ESt 4 mg/ml ESt 5 mg/ml ESt 1 mg/ml Ei 1 mg/ml Ei Solution mère Ei

Aspects quantitatifs Étalonnage interne Résultat : Ei Concentration constante ESt Gradient Concentration

Aspects quantitatifs Étalonnage interne Résultat : Aire ESt/Aire Ei Aire Eech/Aire Ei [EEch]/[Ei] [Eech] = (AEech/AEi). [Ei] [ESt]/[Ei]

Aspects quantitatifs Étalonnage interne Propriété de l’Ei : Ø Structure chimique très proche Ø Temps de rétention très proche Ø Concentration très proche But de l’utilisation d’un Ei : Ø Utiliser un rapport de concentration Ø Corriger des erreurs de répétabilité de volume injecté

Aspects quantitatifs Critère de qualité Ø Moyenne arithmétique x de n mesure : Ø Écart type ou déviation standard : Ø Coefficient de variation CV : Bonne indication de la dispersion des résultats

Postulat du protocole analytique à résoudre Dosage du magnésium dans la Contrex par spectroscopie d’absorption atomique Matériel à disposition : Ø Du sel de magnésium (Mg. SO 4, 1 H 20) Ø Le tableau périodique des éléments Ø Un spectro d’absorbance atomique Øut le matériel de laboratoire classique (pipette, fiole jaugée, etc…)

Etude en SAA Protocole : Ø Déterminer la longueur d’onde d’étude Ø Réaliser une gamme d’étalonnage dans le domaine de linéarité de l’appareil Ø Préparation de la solution mère de Mg Ø Droite d’étalonnage Ø Doser la Contrex Attention !!! Effet de matrice

Aspects quantitatifs Étalonnage Résultat : Absorbance Mg Aire Eech [EEch] Surdosage [Mg]

Aspects quantitatifs Étalonnage par ajouts dosés Mélange de A et B On veut doser A A Le détecteur doit détecter A B B B B A Mais B interfère car le détecteur détecte un peu B A Alors on aura un signal correspondant à la quantité de A et un peu de la quantité de B B Du coup, [A] sera surestimée Effet de matrice

Aspects quantitatifs Étalonnage par ajouts dosés Mélange de A et B Dopé en A L’échantillon est dopé (concentration connue) A A A BA B interfère toujours A A B A en A A A On veut doser A A A Mais l’effet de B est réduit jusqu’à négligeable Du coup, [A] n’est plus surestimée Suppression Effet de matrice

Aspects quantitatifs Étalonnage par ajouts dosés Principe : Ajouter à une concentration inconnue mais constante, de notre composé des ajouts successifs de substance à analyser Aire ΔA ΔA ΔA [C 0] [C] Ajout 1 Ajout 2 Ajout 3

Aspects quantitatifs Critère de qualité Ø Moyenne arithmétique x de n mesure : Ø Écart type ou déviation standard : Ø Coefficient de variation CV : Bonne indication de la dispersion des résultats