Quelles sont les différentes techniques et applications possibles de la chromatographie dans l'eau ?

La chromatographie est une technique analytique puissante utilisée pour séparer, identifier et quantifier les composés présents dans un échantillon complexe. Dans le domaine de l'analyse de l'eau, elle est particulièrement utile pour caractériser la qualité de l'eau, détecter les polluants et surveiller les processus de traitement. Voici quelques techniques et applications de la chromatographie liées à l'analyse de l'eau :

1. Chromatographie en phase gazeuse (CPG ou GC en anglais):
La chromatographie en phase gazeuse est utilisée pour analyser des composés volatils et semi-volatils présents dans l'eau. Elle peut être couplée à des détecteurs sélectifs tels que le détecteur à ionisation de flamme (FID) pour les hydrocarbures, ou à des spectromètres de masse (GC-MS) pour une identification et une quantification plus précises. Par exemple, le FROG-5000™ de Defiant Technologies est un chromatographe portable capable d'analyser des échantillons d'eau pour les composés organiques volatils (COV).

2. Chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC):
L'HPLC est utilisée pour séparer des composés non volatils ou thermolabiles. Avec des phases stationnaires et mobiles adaptées, elle permet de cibler des polluants spécifiques comme les pesticides, les herbicides, les produits pharmaceutiques ou les composés organiques persistants (COP). Des détecteurs variés peuvent être utilisés, tels que le détecteur UV/VIS pour les composés possédant des chromophores, ou le détecteur de fluorescence pour des composés spécifiquement fluorescents.

3. Chromatographie d'échange d'ions (IEC):
Cette technique est utilisée pour détecter et quantifier les ions dans l'eau, comme les cations (sodium, potassium, calcium, etc.) et les anions (chlorure, nitrate, sulfate, etc.). Elle est essentielle pour le contrôle de la qualité de l'eau potable et des eaux usées traitées. Les analyseurs de processus comme ceux d'ABB peuvent être intégrés pour le suivi en continu des ions dans les processus industriels.

4. Chromatographie d'exclusion de taille (SEC ou GPC):
La SEC est utilisée pour déterminer le poids moléculaire et la distribution des poids moléculaires des composés organiques dans l'eau, comme les matières organiques naturelles. Elle est utile dans la recherche de traitement de l'eau pour comprendre comment les traitements affectent les caractéristiques moléculaires des contaminants.

5. "Purge and trap" chromatographie:
Cette technique est spécialement conçue pour analyser les composés volatils dans l'eau. Elle implique de purger l'échantillon avec un gaz pour extraire les composés volatils, qui sont ensuite piégés sur un adsorbant avant d'être désorbés et analysés par CPG. Elle est fréquemment utilisée pour l'analyse de COV selon des méthodes standard comme les méthodes EPA 502.2 ou 524.

6. Chromatographie en phase supercritique (SFC):
Bien que moins courante pour l'analyse de l'eau, la SFC peut être utilisée pour analyser des composés difficiles à séparer par HPLC. Elle utilise un fluide supercritique (souvent CO2) comme phase mobile et peut être couplée à des détecteurs UV, RI (indice de réfraction) ou MS.

Applications de la chromatographie dans l'eau :
- Surveillance des polluants environnementaux comme les pesticides, les herbicides et les produits pharmaceutiques.
- Contrôle des procédés de traitement des eaux usées pour assurer l'élimination efficace des contaminants.
- Analyse de la qualité de l'eau potable pour s'assurer de la conformité avec les réglementations sanitaires.
- Études de la dynamique des matières organiques naturelles et de leur interaction avec les contaminants.
- Recherche des sources de pollution et études de la dégradation des polluants.
- Suivi des niveaux de désinfectants et de leurs sous-produits dans les systèmes de distribution d'eau.

Chaque technique de chromatographie a ses propres avantages et limites, et le choix de la méthode dépend de la nature du composé à analyser, de sa concentration dans l'échantillon et de la matrice de l'échantillon. Des appareils comme le airmoVOC C6-C20+ de Chromatotec sont conçus pour l'analyse d'un large éventail de COV dans l'air, mais peuvent également être adaptés pour l'analyse de l'eau avec des techniques de préparation d'échantillons appropriées.