Rapport De Stage Hplc

......................................................................................................12 3.5 La colonne...........................................................................................................................12 3.6 Le détecteur.........................................................................................................................13 3.7 Le logiciel............................................................................................................................13 4 Domaine d’application de l’HPLC .............................................................................................13 II Les hydrocarbures aromatiques polycycliques .........................................................................14 III Méthodologie...............................................................................................................................14 1. Préparation des solutions mères des différents HAPs ...............................................................14 2. Protocole de la méthode mise en place......................................................................................15 IV Résultats et Discussion................................................................................................................17 1. Identification de quelques hydrocarbures aromatiques polycycliques ......................................17 2. Etalonnage et validation de la méthode .....................................................................................21 2.1 La répétabilité de l’anthracène...........................................................................................21 2.2 La répétabilité du pyrène ....................................................................................................25 2.3 La reproductibilité de l’anthracène ....................................................................................26 2.4 La reproductibilité du pyrène .............................................................................................28 V Conclusion.....................................................................................................................................31 Références bibliographiques ...........................................................................................................32 Annexes .............................................................................................................................................33

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Liste des tableaux Tableau I : Gradient d’élution. Tableau II : Réalisation de la gamme d’étalonnage Tableau III : Comparaison de paramètres physico-chimiques entre deux solvants : l’acétonitrile et le méthanol Tableau IV : Données statistiques calculées sur la gamme de répétabilité Tableau V : Données statistiques calculées sur la gamme de reproductibilité

Liste des figures Figure 1: Schéma explicatif de l’appareillage de l’HPLC. Figure 2 : Fonctionnement de l’HPLC Figure 3: Les deux phases de l’injection avec une vanne. Figure 4 : Chromatogramme illustrant un gradient d’élution appliqué sur 9 hydrocarbures aromatiques polycycliques. Figure 5 : Chromatogramme de séparation de cinq hydrocarbures aromatiques polycycliques avec une proportion de 70 % de méthanol. Figure 6 : Chromatogramme de séparation de cinq hydrocarbures aromatiques polycycliques avec 65 % de méthanol dans la phase mobile Figure 7 : Séparation de trois HAPs moyennement lourds. Listes des graphiques Graphique 1 : Droite d’étalonnage de l’anthracène de la répétabilité Graphique 2 : Graphe des résidus de l’anthracène en répétabilité. Graphique 3 : Courbe d’étalonnage en modèle quadratique Graphique 4 : Graphe des résidus de l’anthracène en modèle quadratique Graphique 5 : Droite de validation indirecte de l’anthracène du modèle quadratique Graphique 6 : Courbe d’étalonnage du pyrène en répétabilité. Graphique 7 : Graphe des résidus du pyrène en répétabilité.

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Graphique 8 : Droite d’étalonnage de l’anthracène en reproductibilité. Graphique 9 : Graphe des résidus de l’anthracène en reproductibilité. Graphique 10 : Courbe d’étalonnage de l’anthracène en modèle quadratique. Graphique 11 : Graphe des résidus de l’anthracène en modèle quadratique. Graphique 12 : Courbe d’étalonnage en modèle quadratique. Graphique 13 : Droite d’étalonnage du pyrène lors de la réproductibilité. Graphique 14 : Graphe des résidus du pyrène en reproductibilité.

Liste des annexes

Annexe A : Données statistiques de validation du dosage de l’anthracène dans les conditions de répétabilité Annexe B : Données statistiques de validation du dosage du pyrène dans les conditions de répétabilité Annexe C : Données statistiques de validation du dosage de l’anthracène dans les conditions de reproductibilité Annexe D : Données statistiques de validation du dosage de l’anthracène dans les conditions de reproductibilité Annexe E : Acquisitions des données de l’anthracène et du pyrène

Liste des abréviations HPLC : High Performance Liquid Chromatography CPL : Chromatographie en phase liquide CPG : Chromatographie en phase gazeuse SAA : Spectrométrie d’Absorption Atomique HAP : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques

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Glossaire

Elution : durée du processus d’analyse entre l’injection et la sortie du produit de la colonne Eluant : composition de la phase mobile utilisée pour faire migrer les produits sur une colonne Phase mobile : un fluide qui traverse la colonne Phase stationnaire : Adsorbant contenu dans la colonne avec lequel les solutés entrent en interaction. Temps de rétention : Temps mesuré entre l’injection et le maximum du pic chromatographique Temps mort : temps mis par la phase mobile pour traverser la colonne (également temps mis par les solutés n’ayant aucune affinité pour la phase stationnaire pour traverser la colonne).

DESCRIPTION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL

L'UFR SciFA (Unité de Formation et de Recherche Sciences Fondamentales et Appliquées) est l’unité qui regroupe les domaines de la chimie, de la biologie, de la physique, de l’électronique ainsi que les filières STAPS (Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives) de l’Université Paul Verlaine. Elle est administrée par un Conseil d'UFR et dirigée par un Directeur élu par le Conseil. Actuellement, il s’agit de Mr. XXX, élu jusqu’en 2014. Les formations disponibles à l’UFR SciFA appartiennent au domaine « Sciences et Technologies » de l’université Paul VerlaineMetz. Parmi les nombreuses disciplines enseignées, on distingue la chimie et la biologie qui, au cours de leur formation, utilisent des techniques analytiques s’effectuant dans la salle

« appareillage » à l’Institut de Chimie, Physique et des Matériaux. Cette salle est équipée de nombreux appareils tels que l’HPLC, la CPG, la SAA, le fluorimètre et un spectromètre à cuve, l’électrophorèse capillaire. Elle est occupée une centaine d’heures dans l’année par 75 à 100 étudiants provenant de filières différentes (licence physique-chimie, licence chimie bioorganique, master environnement et aménagement, master chimie…).

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INTRODUCTION

Depuis de nombreuses années, le développement des activités polluantes anthropiques affecte l’environnement. C’est pourquoi, au XXIe siècle, la protection de l’environnement est devenue un enjeu majeur. En effet, l’accumulation de polluants divers dans l’environnement n’est plus acceptable. Ainsi la préservation de l’environnement constitue un des trois piliers du développement durable.

L’étude de la qualité des composantes de l’environnement (eau, air, sol) est réalisée par des laboratoires d’analyses. Ceux-ci font appel au domaine de la chimie analytique, plus précisément de la chromatographie. Cette technique consiste à séparer les constituants d’un mélange pollué et à les quantifier, via l’utilisation de méthodes spécifiques. Afin d’assurer la fiabilité de ces méthodes d’analyses et donc leur validation, des systèmes d’assurance qualité dans les laboratoires ont été mis en place. La validation de méthode est souvent perçue comme une contrainte car elle fait appel à des démarches statistiques parfois mal maitrisées par les analystes. Cependant, le laboratoire a tout à gagner en utilisant des méthodes qui fournissent des résultats exacts pour les clients.

Dans cette étude, il s’agira, tout d’abord, de prendre en main la chromatographie en phase liquide de l’Institut de Chimie, Physique et Matériaux en réalisant une série de tests qui permettra de contrôler régulièrement les appareillages d’analyse utilisés en travaux pratiques. Dans un deuxième temps, nous évaluerons la fiabilité de dosage (validation de méthode) de deux HAPs avec étalonnage interne par un troisième.

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I) SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

1. Historique de la chromatographie en phase liquide

Bien que certains historiens fassent remonter l’origine de la chromatographie à l’Antiquité, on retient généralement comme point de départ dans ce domaine, les travaux, en 1906, du chimiste-botaniste russe,

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