¿Para qué se utiliza la Cromatografia?

   La cromatografía se utiliza para lograr la separación de los componentes de una mezcla

como para medir la proporción de cada elemento en la mezcla.

   Fases de la cromatografía

   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.

   Tipos de Cromatografia

   Aunque hay muchas y variadas técnicas cromatográficas, el objetivo de todas es separar

las sustancias que forman una mezcla y enviarlas secuencialmente a un detector para que

las determine y cuantifique.

   Todas se basan en el mismo fenómeno: permitir que las sustancias que forman una mezcla

entren en contacto con dos fases (un líquido y un gas, un sólido y un líquido, etc.). Una de las

fases es estática (no se mueve) y tenderá a retener las sustancias en mayor o menor grado;

la otra, fase móvil, tenderá a arrastrarlas. Cada sustancia química tiene distinta tendencia a

ser retenida y a ser arrastrada.

   Dependiendo de la naturaleza de la fase estática y de la fase móvil se pueden distinguir

distintos tipos de cromatografía

   a) Cromatografía sólido-líquido. La fase estática o estacionaria es un sólido y la móvil un

líquido.

   b) Cromatografía líquido-líquido. La fase estática o estacionaria es un líquido anclado a un

soporte sólido.

   c) Cromatografía líquido-gas. La fase estática o estacionaria es un líquido no volátil

impregnado en un sólido y la fase móvil es un gas.

   d) Cromatografía sólido-gas. La fase estacionaria es un sólido y la móvil un gas.

   Según el tipo de interacción que se establece entre los componentes de la mezcla y la fase

móvil y estacionaria podemos distinguir entre.

   a) Cromatografía de adsorción. La fase estacionaria es un sólido polar capaz de adsorber a

los componentes de la mezcla mediante interacciones de tipo polar.

   b) Cromatografía de partición. La separación se basa en las diferencias de solubilidad de los

componentes de la mezcla en las fases estacionaria y móvil, que son ambas líquidas.

  

   c) Cromatografía de intercambio iónico. La fase estacionaria es un sólido que lleva anclados

grupos funcionales ionizables cuya carga se puede intercambiar por aquellos iones presentes

en la fase móvil.

La cromatografía de gases tiene amplia aplicación, en las industrias se enfoca principalmente

a evaluar la pureza de los reactantes y productos de reacción o bien a monitorear la

secuencia de la reacción, para los fabricantes de reactivos químicos su aplicación para la

determinación de la pureza es lo más importante.

 

En la investigación es un auxiliar indispensable para diversas técnicas de evaluación, entre

las principales están los estudios cinéticos, análisis de adsorción a temperatura programada,

determinación de áreas específicas por adsorción de gas y determinación de isotermas de

adsorción.

 

En el campo también pueden ser aplicados, principalmente en estudios de contaminantes del

agua: insecticidas en agua, pesticidas en aguas de lagos, lagunas, ríos; desechos industriales

descargados en ríos o lagunas.

 

En la industria del petróleo juega una función primordial, por medio de la cromatografía se

pueden analizar los constituyentes de las gasolinas, las mezclas de gases de refinería, gases

de combustión, etc.

La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad

de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad

de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras adyacentes o a

sustancias con las que no está en contacto.

En el Sistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m)

(equivalente a J/(m·s·K) )

El dióxido de carbono (fórmula química CO2) es un gas incoloro, inoloro y vital para

la vida en la Tierra. Este compuesto químicoencontrado en la naturaleza está compuesto

de un átomo de carbono unido con sendos enlaces covalentes dobles a dos átomos

deoxígeno. El CO2 existe en la atmósfera de la Tierra como gas traza a una concentración

de alrededor de 0,04 % (400 ppm) en volumen.2Fuentes naturales

incluyen volcanes, aguas termales, geíseres y es liberado por rocas carbonatadas al

diluirse en agua y ácidos. Dado que el CO2 es solubre en agua, ocurre naturalmente

en aguas subterráneas, ríos, lagos, campos de hielo, glaciáres y mares. Está presente en

yacimientos de petróleo y gas natural.

CoH2

Nomenclatura sistemática: dihidruro de cobalto

Nomenclatura stock: hidruro de cobalto (II)

Nomenclatura tradicional: hidruro cobaltoso

Tipo de compuesto: hidruro metálico

El oxígeno molecular, dioxígeno2 u oxígeno gaseoso (generalmente llamado

solo oxígeno) es una molécula diatómica compuesta por dos átomos de oxígeno. Es un

gas (en condiciones normales de presión y temperatura) incoloro, inoloro e insípido. Existe

otra variedad alotrópica del oxígeno formada por tres átomos: O3, denominada ozono, cuya

presencia en la atmósfera protege la Tierra de la incidencia deradiación

ultravioleta procedente del Sol.

Los gases de escape generados en los procesos de combustión se denominan gases de

combustión. Su composición depende del tipo de combustible y de las condiciones de

combustión, ej. el valor del coeficiente de exceso de aire. Muchos de los componentes de

los gases de combustión son contaminantes del aire y por tanto deben eliminarse de los

gases de combustión con procedimientos especiales de limpieza extremadamente lentos y

costosos, antes de liberar el gas a la atmósfera conforme a la normativa legal. Los gases

de combustión en su estado original se conocen como gases brutos y como gas limpio una

vez que han pasado por las fases de limpieza. A continuación se explican los principales

componentes de los gases de combustión.

Nitrógeno (N2):

Anhídrido carbónico (CO2):

Vapor de agua (humedad):

Sustancias sólidas (polvo, hollín):

Oxígeno (O2):.Monóxido de carbono (CO):

Óxidos de nitrógeno (NO y NO2, fórmula total NOx):

Anhídrido sulfuroso (SO2):

Sulfuro de hidrógeno (H2S):

Hidrocarburos (HC o CxHy):

Cianuro de hidrógeno (HCN): Amoníaco (NH3):

Haluros de hidrógeno:

En física, la energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee debido a su

movimiento. Se define como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa

determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada. Una vez conseguida esta

energía durante laaceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su

velocidad. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo

negativo de la misma magnitud que su energía cinética. Suele abreviarse con

letra Ec o Ek (a veces también T o K).

El puente Wheatstone es un circuito inicialmente descrito en 1833 por Samuel Hunter

Christie (1784-1865). No obstante, fue el Sr. Charles Wheatestone quien le dio muchos usos

cuando lo descubrió en 1843.

Como resultado este circuito lleva su nombre. Es el circuito mas sensitivo que existe para

medir una resistencia El puente Wheatstone es un circuito muy interesante y se utiliza para

medir el valor de componentes pasivos como las resistencias (como ya se había dicho).

El circuito es el siguiente: (puede conectarse a cualquier voltaje en corriente directa,

recomendable no más de 12 voltios). Cuando el puente se encuentra en equilibrio: R1 = R2 y

Rx = R3 de donde: R1 / Rx = R2 / R3

En este caso la diferencia de potencial (la tensión) es de cero "0" voltios entre los puntos A y

B, donde se ha colocado un amperímetro, que muestra que no pasa corriente entre los

puntos A y B (0 amperios)

Cuando Rx = R3, VAB = 0 voltios y la corriente = 0 amperios

Si no se conoce el valor de Rx, se debe equilibrar el puente variando el valor de R3. Cuando

se haya conseguido el equilibrio, Rx será igual a R3 (Rx = R3). R3 debe ser una resistencia

variable con una carátula o medio para obtener valores muy precisos.

Así, basta conectar una resistencia desconocida (Rx) y empezar a variar R3 hasta que la

corriente entre A y B sea cero. Cuando esto suceda, el valor de RX será igual al valor de R3

Una aplicación muy interesante del puente Wheatstone en la industria es como sensor de

temperatura, presión, etc. (dispositivos que varían el valor de sus resistencia de acuerdo a la

variación de las variables antes mencionadas). También se utiliza en los sistemas de

distribución de energía eléctrica donde se lo utiliza para detectar roturas o fallas en la líneas

de distribución

Es en el amperímetro donde se ve el nivel o grado de desbalance o diferencia que hay entre

el valor normal a medir y la medida real.

Detector

El detector de conductividad térmica o catarómetro se utiliza en cromatografía de

gases y es uno de los primeros utilizados. Tiene una amplia aplicación y su uso se basa en

la diferencia de conductividad térmica del gas portador cuando circula también analito.

Este tipo de detector se denomina también catarómetro. El sensor de un catarómetro

consiste en un elemento calentado eléctricamente (resistencia). Esta resistencia, para una

potencia eléctrica constante, tiene una temperatura que depende del gas circundante. La

resistencia puede ser un hilo fino de platino, oro o tungsteno, o un termistor semiconductor.

La diferencia básica entre los detectores de metal y el termistor semiconductor es que el

segundo tiene un coeficiente de temperatura negativo, en otras palabras, que su

resistencia disminuye conforme la temperatura aumenta.1

Funcionamiento[editar]

Esquema de un sensor.

Diagrama eléctrico del detector.

Se emplean dos pares de elementos o sensores, uno de ellos en el flujo de efluente de la

columna y el otro en la corriente de gas previa a la cámara de inyección de la muestra (gas

limpio). En el esquema eléctrico se muestran como muestra y referencia, respectivamente.

Mediante este montaje eléctrico, se consigue compensar el efecto de los cambios de

presión, caudal y potencia eléctrica, midiéndose únicamente los cambios en la

conductividad del gas.2

En la actualidad se utilizan también los sensores de filamento único, los cuales carecen de

deriva en la línea base, se equilibran rápidamente y son muy sensibles. El funcionamiento

de este sensor consiste en una cámara de 5 μl que contiene un pequeño filamento. Sobre

él se hacen pasar alternativamente el gas de referencia y el de salida de la columna, con

una frecuencia de 10 Hz, obteniéndose una señal eléctrica de 10 Hz cuya amplitud

depende de la diferencia entre la conductividad térmica del gas de referencia y del gas de

salida. Otra ventaja de usar una señal de 10 Hz es que de esta forma se elimina el ruido

térmico del sistema.

Los gases empleados como portadores permiten distinguir con facilidad cuándo el gas

lleva analito, debido a que las conductividades del hidrógeno y helio son de 6 a 10 veces

mayores que la mayoría de compuestos orgánicos. Este efecto no se da en otros gases

portadores como el nitrógeno, por lo cual el uso de este detector está limitado a la

utilización de hidrógeno o helio como gas portador.

Ventajas de este detector:

Simplicidad.

Amplio rango dinámico lineal, 105 unidades.

Respuesta universal a compuestos orgánicos e inorgánicos.

Detector no destructivo.

Desventajas:

Sensibilidad relativamente baja, 10-8 g de soluto/ml de gas portador.

Imposibilidad de utilizarlo en columnas capilares (caudal de salida pequeño).