Les principes de séparation de la CCM

Les forces intermoléculaires sont fondamentales pour la séparation des composés par CCM. Nous avons trois composants en jeu ici, la phase stationnaire, la phase mobile et l'échantillon. L'équilibre entre les interactions de ces composants entraîne la séparation.

La phase stationnaire consiste en un réseau 3D de gel de silice constitué de chaînes d'oxygène de silicium répétées, avec des groupes OH créant une surface polaire, comme le montre la figure 1.

Un diagramme illustré représentant les interactions sur la surface de la plaque de CCM. La surface grise, appelée phase stationnaire, montre un réseau de silice, avec un atome de silicium central relié à deux autres par une liaison oxygène de chaque côté, et un groupe OH attaché à sa position axiale. Cette structure répétitive est appelée réseau de liaison du gel de silice. Un cercle vert, représentant un composé polaire, a deux liaisons intermoléculaires en forme de V avec les groupes OH de la surface. Il s'agit d'interactions fortes avec la plaque de CCM, valeur Rf basse. Plus haut sur la plaque, un ovale rose, représentant un composé apolaire, n'a aucune interaction avec les groupes OH de surface. Il est étiqueté Interactions faibles avec la plaque CCM, migré plus haut sur la plaque par le solvant, valeur Rf plus élevée. Une flèche est dessinée à partir de l'ovale rose pointant vers le haut de la plaque - indiquant la direction de la migration. En haut du diagramme se trouve une flèche bleue, pointant de droite à gauche, intitulée phase mobile.

Figure 1 : Diagramme d'interaction CCM

Celle-ci interagit avec l'échantillon, qui est souvent un mélange de composés de polarités différentes. Les composés avec des groupes fonctionnels polaires auront une interaction plus forte avec la plaque de CCM que les composés apolaires. Ils interagissent avec la surface par le biais d'une série de forces intermoléculaires, notamment les interactions dipôle-dipôle, la liaison hydrogène (dépendante du groupe fonctionnel) et les forces de Van der Waals. Les composés apolaires, quant à eux, n'interagissent que par le biais de faibles forces de Van der Waals. Les composés polaires seront adsorbés plus fortement sur la plaque de CCM et ne migreront pas aussi loin, créant ainsi une séparation.

Le dernier composant de ce puzzle d'interactions est la phase mobile, celle sur laquelle vous avez le plus de contrôle. Le choix de la phase mobile dépend des échantillons que vous séparez. Le solvant lui-même a une affinité pour la phase mobile et les échantillons sont essentiellement en compétition avec les sites de liaison de la plaque avec le solvant. La phase mobile fait migrer les échantillons vers le haut de la plaque. Si le solvant a une interaction trop faible avec la phase mobile, les échantillons resteront à la ligne de dépôt. En revanche, s'il a une interaction trop forte, il fera migrer les échantillons jusqu'en haut de la plaque. L'équilibre de l'interaction consiste à trouver un solvant ayant une affinité avec la phase stationnaire similaire à celle des échantillons, ce qui fait que les différents composés migrent à des vitesses différentes.