Chromatographie

L'analyse chromatographique est assurée par trois systèmes : un chromatographe en phase liquide à haute performance (CLHP, ci-contre), un chromatographe en phase gazeuse (CPG) et un chromatographe ionique.
Les deux premiers appareils permettent la séparation des composés constituant la matière organique des œuvres d'art : liants, colorants, fixatifs, consolidants, etc. Ils assurent également l'identification et la quantification des composants ainsi séparés. Le traitement des résultats obtenus aboutit à l'identification de l'origine de la matière organique.
Le système de chromatographie ionique est dédié à l'identification et à la quantification des sels solubles extraits des maçonneries.

 


Matériel utilisé

- phase liquide : système Agilent HP 1100 avec un détecteur d'absorption du rayonnement ultraviolet et visible à barrette de diodes (CLHP-DBD) ;

- phase gazeuse : système Finnigan GCQ composé d'un chromatographe et d'un spectromètre de masse à trappe d'ions (CPG-SM) avec possibilité d'introduction directe de l'échantillon.
- ionique : système bi-colonne (cations et anions) Dionex DX-320.

Principe de fonctionnement

Schéma d'ensemble d'un chromatographe en phase gazeuse

Schéma d'ensemble d'un chromatographe en phase gazeuse


La chromatographie, méthode d'analyse aujourd'hui quasiment incontournable, permet d'effectuer des analyses de tous types de substances à divers degrés d'état de matière : gaz, liquide, et solide, à condition, dans ce dernier cas, que la vaporisation soit possible sans décomposition à différentes températures (même élevées). L'échantillon, préparé sous forme liquide, est injecté dans un système constitué d'une colonne remplie d'une substance susceptible d'effectuer une séparation des différents composants. Ceux-ci sont mis en évidence dans leur ordre de sortie de la colonne par un système de détection adéquat, dont les signaux, à travers un numériseur (convertisseur analogique/numérique) sont dirigés sur un ordinateur pour analyse quantitative des composants correspondants. La technique de chromatographie en phase gazeuse (GC) est utilisée aussi bien pour les analyses qualitatives que quantitatives, ce qui nécessite néanmoins des systèmes particuliers de détection (IR, UV, V, MS), c'est-à-dire des systèmes permettant de caractériser sans équivoque les composants. Grâce à cette méthode, il est possible de déceler des traces d'impuretés de l'ordre de la ppm et dans certains cas de la ppb (1 ppb = 10-9 g/g). Elle est utilisée pour l'étude des laques, des vernis, des colorants(textile notamment), des cires, des liants des peintures (huiles, résines, protéines, etc.). Dans certains cas, les échantillons sont décomposés par pyrolyse (protéines), et les produits identifiés à la sortie sont caractéristiques de la molécule d'origine. 
La chromatographie en phase gazeuse est couplée, au LRMH, avec la spectrométrie de masse (GC-MS), ce qui permet d'effectuer l'analyse non seulement sur des éléments isolés, mais sur des groupements moléculaires.
La chromatographie en phase liquide haute pression (HPLC), fonctionne selon le même principe, mais le vecteur transportant les produits dans la colonne est un liquide au lieu d'un gaz.