• De La Rosa Alvarez Fernando Carlos

• Fomperosa Mortera Kurt• Jimenez Dominguez Guillermo• Pastrana Beltran Alejandro• Ziga Valenzuela Maximiliano

Unidad 3:

Métodos cromatográfi

cos

¿Qué es la Cromatografía?• La cromatografía en sus orígenes era exclusivamente

una técnica de separación que se transformó en técnica de análisis cuando se acopló con un dispositivo para monitorizar las especies químicas que se iban separando .

¿Para que nos sirve?La cromatografía se ha convertido en un método analítico de primer orden para separar, identificar y cuantificar los compuestos presentes en muestras liquidas o gaseosas (para muestras solidas se requiere una etapa de disolución o extracción).

Conceptos de fase estacionaria y de fase móvil• La cromatografía es el término colectivo para un

conjunto de técnicas de laboratorio para la separación de mezclas. El propósito de la cromatografía preparativa es para separar los componentes de una mezcla para un uso más avanzada.

• Las cromatografías se hacen en dos fases. Una estática y otra móvil.

• En la fase estática o estacionaria, la mezcla se coloca sobre un soporte fijo, por ejemplo papel. En esta fase tenemos ya la mezcla sobre un soporte, en nuestro ejemplo un papel

• En la fase móvil se hace mover otra sustancia sobre la mezcla que ya está sobre el soporte de la fase estática, por ejemplo un líquido que se mueve por el papel con la mezcla.

• En la fase móvil empezará el proceso de separación de los componentes de la mezcla al moverse a distintas velocidades por el líquido los distintos componentes de la mezcla sobre el papel.

Clasificación de los métodos cromatógrafosEl principio básico de la separación de las sustancias que componen una mezcla se fundamenta en una serie de sucesivos equilibrios entre la fase estacionaria y la fase móvil. El equilibrio dependerá de la partición o diferente adsorción que tengan la fase estacionaria y los componentes de la mezcla

Cromatografía

Plana

Papel

Capa Fina

Columna

Gases

Líquidos

Fluidos Supercrítico

s

Clasificación según el proceso de desarrollo.• Según el procedimiento en que se desarrolla se utiliza

la siguiente clasificación, que fue la usada por Tiselius en 1940:Desarrollo por elución.Desarrollo por desplazamiento.Análisis frontal.

Desarrollo por desplazamiento.• Consiste en desarrollar con un disolvente que sea

adsorbido por la fase estacionaria con mayor fuerza con que adsorbe a los componentes de la mezcla, al contrario que el desarrollo por elución. A medida que el disolvente pasa a lo largo de la columna, desplaza a la mezcla, que al mismo tiempo se separa parcialmente.

Análisis Frontal• Consiste en la aplicación continua de una mezcla en

el origen. En principio el componente menos fuertemente adsorbido fluye a lo largo de la columna, mientras que el más fuertemente adsorbido se acumula cerca del origen. Es una técnica preparativa más que analítica.

Cromatografía de Gases • La cromatografía de gases es una técnica

cromatografía en la que la muestra se volatiliza y se inyecta en la cabeza de una columna cromatografía. La elución se produce por el flujo de una fase móvil de gas inerte.

• Existen dos tipos de cromatografía de gases (GC): la cromatografía gas-sólido (GSC) y la cromatografía gas-líquido (GLC), siendo esta última la que se utiliza más ampliamente, y que se puede llamar simplemente cromatografía de gases (GC).

• La GLC utiliza como fase estacionaria moléculas de líquido inmovilizadas sobre la superficie de un sólido inerte.

• La GC se lleva a cabo en un cromatógrafo de gases. Éste consta de diversos componentes como el gas portador, el sistema de inyección de muestra, la columna (generalmente dentro de un horno), y el detector

Instrumentación• Principios de la técnica

En cromatografía de gases la muestra se volatiliza y se inyecta en la cabeza de una columna cromatografía.

• Respecto a la cromatografía líquida, la cromatografía de gases tiene la ventaja de disponer de detectores mucho más universales (por ejemplo, el de ionización de llama).

Instrumentación• La instrumentación requerida para cromatografía de gases

también es mucho más sencilla y económica que la empleada en HPLC. Sin embargo, en cromatografía de gases, la influencia de la temperatura sobre la distribución del equilibrio es considerable, a diferencia de la cromatografía líquida. Por ello, la cromatografía de gases presenta limitaciones en tres casos:

• Compuestos poco volátiles, generalmente los de peso molecular superior a 300 u.m.a.

• compuestos sensibles a una elevación de la temperatura incluso moderada (determinados compuestos de interés biológico)

• compuestos que se encuentran en forma iónica (puesto que son en general poco volátiles)

Aplicaciones• A menudo la cromatografía de gases se emplea para

confirmar de la presencia o ausencia de un compuesto en una muestra determinada.

• Medioambientales: Análisis de pesticidas y herbicidas, análisis de hidrocarburossemi volátiles y volátiles, análisis del aire...

Aplicaciones• Alimentos y aromas:

Fragancias y aromas, aceites, bebidas, ácidos orgánicos, azúcares, FAMES, ésteres metílicos, triglicéridos, alcoholes...

• Química Industrial: Alcoholes, ácidos orgánicos, aminas,aldehídos y cetonas, ésteres y glicoles, hidrocarburos, disolventes, anilinas, gases inorgánicos...

Biociencia• Drogas, fármacos, alcoholes y contaminantes en

sangre, disolventes residuales...

• Derivadas del petróleo: Gas natural, gases permanentes, gas de refinería, gasolinas, gasóleos, parafinas...

Funcionamiento del servicio• Las muestras deben ir acompañadas de la hoja de solicitud de

servicios generada en esta página web una vez realizado el registro en la misma. El usuario debe rellenar todos los campos de la solicitud de servicios que conozca, con el fin de obtener el mejor resultado posible.

• Cromatógrafos de gases Agilent Technologies 7890ADetector de captura electrónica (ECD)Detector de ionización de llama (FID)

Equipos• La Cromatografía de Gases acoplada a Espectrometría de

Masas (GC/MS, por sus siglas en inglés) es una técnica analítica dedicada a la separación, identificación y cuantificación de mezclas de sustancias volátiles y semivolátiles.

Cromatografía de Gases• Este equipo permite separar e identificar compuestos

volátiles, como son medicamentos, pesticidas, contaminantes orgánicos ambientales, entre otros. Existe la posibilidad de derivatizar compuestos poco volátiles para poder analizarlos por este medio

• El sistema consta de ionización por impacto electrónico, común en este tipo de equipo y además la posibilidad de ionización química con isobutano para obtener las masas moleculares de los compuestos.

Especificaciones Técnicas• Cromatógrafo de gases GC-2010 Shimadzu

Espectrómetro de masa GCMS-QP2010Columna Rxi-1ms (100% Dimetilpolixilosano, 50% Metilfenilpolisiloxano, 5% difenil-95% Dimetilpolixilosano ) (30m, 0.25mmDI, 0.25µm df)Sitesma de inyección split-splitless (450oC)Horno (420oC)

• En la HPLC isocrática el compuesto pasa por la columna cromatográfica a través de la fase estacionaria (normalmente, un cilindro con pequeñas partículas redondeadas con ciertas características químicas en su superficie) mediante el bombeo de líquido (fase móvil) a alta presión a través de la columna

Instrumentación• Con objeto de alcanzar un caudal de eluyente

razonable con rellenos de tamaño de partícula entre 3 y 10 μm, que, por otra parte, son comunes en la moderna cromatografía de líquidos, se requieren presiones de algunos cientos de kilos por centímetro cuadrado.

• Como consecuencia de estas elevadas presiones, el equipo necesario para la HPLC tiende a ser más sofisticado y caro que el que se utiliza en otros tipos de cromatografía.

Columnas y fases estacionarias

• Columnas columnas de relleno o empacadas consisten en unos tubos de vidrio, metal (inerte a ser posible como el acero inoxidable, níquel, cobre o aluminio) o teflón, de longitud de 2 a 3 metros y un diámetro interno de unos pocos milímetros, típicamente de 2 a 4. mnas de relleno

Columnas capilares• Las columnas capilares son de dos tipos básicos: las

de pared recubierta (WCOT) y las de soporte recubierto (SCOT). Las WCOT son simplemente tubos capilares donde la pared interna se ha recubierto con una finísima capa de fase estacionaria.

Detectores• El detector es la parte del cromatógrafo que se

encarga de determinar cuándo ha salido el analito por el final de la columna. Las características de un detector ideal Sensibilidad: Es necesario que pueda determinar con precisión cuándo sale analito y cuando sale sólo el gas portador. Tienen sensibilidades entre 10-8 y 10-15 g/s de analito

Cromatografía de fase normal• La cromatografía de fase normal o normal phase

HPLC (NP-HPLC) fue el primer tipo de sistema HPLC utilizado en el campo de la química, y se caracteriza por separar los compuestos en base a su polaridad. Esta técnica utiliza una fase estacionaria polar y una fase móvil apolar, y se utiliza cuando el compuesto de interés es bastante polar.

Cromatografía de fase reversa• La HPLC de fase reversa (RP-HPLC) consiste en una

fase estacionaria apolar y una fase móvil de polaridad moderada.

Derivatización• Esta acoplada con cromatografía de fase reversa en

lugar de cromatografía de intercambio catiónico, fue originalmente introducida como respuesta al incremento en la demanda de mayor sensibilidad y mayor velocidad de análisis, las ventajas de la metodología de la derivatización pre-columna incluyen simplicidad, velocidad y alta sensibilidad

Ingeriría Química G5Integrantes:

• De La Rosa Alvarez Fernando Carlos

• Fomperosa Mortera Kurt

• Jiménez Domínguez Guillermo

• Pastrana Beltrán Alejandro

• Ziga Valenzuela Maximiliano