Le rapport frontal
En chromatographie sur couche mince (CCM) ou sur papier, on dépose un mélange sur une ligne de dépôt, puis un éluant monte le long de la plaque par capillarité. Chaque espèce parcourt une distance différente selon son affinité pour la phase fixe et sa solubilité dans l’éluant. Le rapport frontal (Rf) exprime cette distance sous forme de fraction.
La formule
Rf = distance parcourue par la tache ÷ distance parcourue par le front de l’éluant
Les deux distances se mesurent depuis la ligne de dépôt : jusqu’au centre de la tache et jusqu’à la ligne atteinte par l’éluant quand on a retiré la plaque. Le Rf est toujours compris entre 0 et 1 et n’a pas d’unité.
Exemple
Le front de l’éluant est à 8,0 cm. La tache 1 est centrée à 3,2 cm et la tache 2 à 4,0 cm :
- Rf₁ = 3,2 ÷ 8,0 = 0,40 ;
- Rf₂ = 4,0 ÷ 8,0 = 0,50 ;
- avec des taches larges de 0,4 et 0,5 cm, la résolution vaut 2 × 0,8 ÷ 0,9 ≈ 1,8 : les taches sont bien séparées.
La résolution
Rs = 2 × (distance entre les centres des taches) ÷ (somme des largeurs des taches)
- Rs ≥ 1,5 : taches complètement séparées ;
- Rs entre 1 et 1,5 : séparées mais presque jointives ;
- Rs inférieur à 1 : taches qui se chevauchent.
Obtenir des Rf exploitables
- Visez des Rf entre 0,2 et 0,8. Une tache proche de la ligne de dépôt ou du front est mal séparée et son Rf peu fiable.
- Sur gel de silice, si les taches restent trop basses, prenez un éluant plus polaire ; si elles montent trop, un éluant moins polaire.
- Marquez le front au crayon dès la sortie de la cuve, avant que l’éluant ne s’évapore.
- La ligne de dépôt doit se trouver au-dessus du niveau d’éluant dans la cuve, sinon les dépôts se dissolvent.
- Saturez la cuve en vapeurs d’éluant (couvercle, papier filtre) pour une migration régulière.
Identifier une espèce
Le Rf dépend de la phase fixe, de l’éluant, de la température et de la saturation de la cuve. Pour comparer un échantillon à une référence, déposez-les côte à côte sur la même plaque, idéalement avec un co-dépôt. Un même Rf suggère, sans le prouver, la même espèce : c’est la démarche classique des travaux pratiques de chimie au lycée.
Révéler les taches
Les espèces incolores se révèlent sous lampe UV (254 nm) sur plaque avec indicateur fluorescent, au diiode, à la ninhydrine pour les acides aminés, ou au permanganate de potassium.