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Timestamp: 2016-08-29 22:33:40+00:00

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METODOS EN BIOTECNOLOGIA
Biol. Laura Patricia Olguín Pérez Biol. Héctor M. Rodríguez Magadán
2 CONTENIDO Antecedentes/Historia Mecanismos de la cromatografía Fundamentos teóricos Nomenclatura Fase móvil Puerto de inyección Horno de la columna Fase estacionaria Soporte Columna cromatográfica Detectores Métodos Análisis cualitativo Métodos de coincidencia Aplicaciones Comida, saborizantes y fragancias Químicos y petróleo Ambientales Médicas y biológicas Industria Otras aplicaciones Aplicaciones prácticas Cromatografía de gases como método principal Innovaciones Páginas web Bibliografía 1 2 2 5 6 6 7 8 9 10 15 20 20 21 31 31 34 35 35 37 38 38 40 41 45 45
La cromatografía es un método físico de separación en el cual los componentes a ser separados son distribuidos entre dos fases, una de las cuales es estacionaria mientras la otra se mueve en una dirección definida. Los componentes son separados por sus diferentes tazas de migración (IUPAC). La cromatografía puede ser clasificada por su utilidad y en base al material que se utilice como eluyente para separar los solutos. De acuerdo a su utilidad la cromatografía se clasifica en: analítica, utilizada para determinar los químicos presentes en una mezcla y en que concentración; y preparativa, utilizada para purificar grandes cantidades de químicos. La primera técnica cromatográfica fue ideada por el botánico ruso Mikhail Tswett en 1906, quien utilizó alúmina para separar los pigmentos coloreados de las hojas de las plantas. Tswett en su experimento original, metió dentro de un tubo de vidrio un fino polvo (sacarosa) para producir una columna de una altura deseada. Posteriormente, extrajo los pigmentos de hojas y los colocó en un solvente (éter de petróleo) y agregó un poco de la solución dentro de la columna. Cuando toda la solución había pasado a través de la columna se formó una estrecha zona inicial bajo la capa inicial del adsorbente. Después agregó más solvente y aplicó presión en la parte de arriba de la columna. Mientras el solvente iba pasando a través de la columna, los pigmentos se iban separando individualmente (Fig. 1). La clave del éxito de la columna de Tswett, fue la aplicación de la mezcla dentro de la columna en una zona inicial estrecha y la posterior aplicación del solvente fresco.
Fig. 1. Columna cromatográfica de Tsweet3. Y = amarillo, G = verde
2 En 1931, fue redescubierta por Richard Kuhn al utilizarla para el análisis de polienos. Los primeros en utilizar un gas como fase móvil fueron A. T. James y A. J. Martin en 1952, para separar ácidos grasos cortos. Posteriormente Dabrio, en 1971, la utilizó para separar metilaminas, aminas alifáticas y homólogos de piridina.
Mecanismos de la cromatografía
El movimiento de las substancias durante la cromatografía es el resultado de dos fuerzas oponibles, la fuerza de manejo de la fase móvil y la fuerza resistente o acción de retardo del sorbente. La fuerza de manejo mueve las substancias del origen de la columna en dirección del flujo de la fase móvil. La acción de retardo impide el movimiento de las substancias arrastrándolas del flujo y adhiriéndolas al adsorbente. Las moléculas se encuentran alternando entre estar pegadas al adsorbente o despegadas en el flujo, esto da como consecuencia que pese a que el flujo es constante, solo una fracción de las moléculas se están moviendo. Las substancias que se mueven más lentamente es porque están siendo unidas más fuertemente a la fase estacionaria, mientras que aquellas que se mueven más rápidamente es por que son menos solubles o de poca afinidad. La habilidad de tener una migración diferencial entre los componentes de la mezcla es el resultado de la selectividad del sistema cromatográfico. El flujo de la fase móvil no es selectivo en el sentido de que no afecta el movimiento de los solutos. Como parte del sistema cromatográfico, sin embargo, la fase móvil debe ser un poco selectiva para ayudar a la absorción de los solutos con la fase estacionaria. La fase estacionaria también juega un papel importante dentro del cromatograma debido a su acción resistiva como una fuerza selectiva de la velocidad de flujo de los solutos.
Se han propuesto muchas teorías con complejos modelos matemáticos para explicar el comportamiento de los solutos en las columnas cromatográficas. Las más estudiadas son: • • • Teoría de las placas teóricas (Martin y Synge) Teoría cinética (Van Deenter, Zuiderweg, Klinkenberg y Sjenitzer) Teoría desarrollada para columnas capilares (Golay)
La principal es la teoría de las placas teóricas (theoretical plates theory), la cual plantea que una columna cromatográfica está constituída por una serie de placas contenidas en la fase estacionaria. Supone como constante el volumen de la fase estacionaria en cada placa; que el volumen de fase móvil entre placas es constante; que las dos fases están en equilibrio en cada placa, y que el valor de coeficiente de distribución es constante e independiente de la concentración del soluto. Desventaja: además de que se basa en muchas suposiciones, la principal desventaja es la falta de conexión entre la eficiencia de la columna y las propiedades fisicoquímicas de la partícula.
La ecuación de esta teoría es un caso particular de la ecuación de la teoría cinética.
. pues en este tipo de columna es más importante que el tamaño de partícula de relleno. minutos w= ancho del pico a media altura. adimensional tr= tiempo de retención de un compuesto.3
La ecuación de esta teoría1: N=16(tr/w)2
N= número de placas teóricas. cm/seg A= 2λdp difusión aparente B= 2γDm coeficiente del término debido a la difusión molecular C= (8/π)(k’/[1+ k’]2)(df/Ds) coeficiente del término debido a la resistencia a la transferencia de masas
En la teoría para las columnas capilares se considera que la difusión aparente no contribuye de manera apreciable al ensanchamiento de los picos en este tipo de columnas. La ecuación de Van Deemter1: HETP o H=A+B/u+Cu
HETP o h= altura equivalente a una placa teórica. en este caso se omite el término A pues su valor es despreciable. u= L/ tr aire promedio de la velocidad lineal. milímetros. se relacionan las magnitudes que caracterizan la geometría del soporte y el término C se presenta de manera distinta pues en este tipo de columna es más importante la fase móvil que el tamaño de partícula. Resistencia a la transferencia de masas entre la fase móvil y la fase estacionaria. debido a las diferentes rutas que puede tomar el analito durante su migración a través del empaque. El coeficiente relacionado con la difusión molecular tiene un valor de uno debido a que la distancia que recorre la partícula es igual a la longitud de la columna. El término relacionado con la transferencia de masas viene dado en función del diámetro de la columna. Difusión axial o longitudinal del soluto en la fase móvil. minutos
La teoría cinética considera el comportamiento en un proceso cromatográfico en función de los factores cinéticos que intervienen: Variaciones en las velocidades de flujo.
. la compresibilidad o factor de obstrucción Coeficiente de reparto (K) Propiedad termodinámica del sistema soluto-fase estacionaria-fase móvil independiente del proceso cromatográfico. Tiempo muerto ( tm) Es el tiempo de retención de una sustancia insoluble en la fase estacionaria (K=0).
Las respectivas integraciones de la ecuación permiten obtener una que relaciona el valor de la presión con la posición de la columna. Representa la relación entre las velocidades medias del soluto y la fase móvil en su recorrido por la columna. Probabilidad de encontrar una molécula determinada de soluto en la fase estacionaria o en la fase móvil Relación frontal (Rf) La relación frontal y el factor de capacidad son dos maneras de medir el mismo fenómeno. Concentración de soluto en la fase estacionaria frente a concentración de soluto en fase móvil a temperatura constante. Factor de capacidad (k’) Depende de las propiedades termodinámicas del sistema (K) y además es función de las características de la columna en particular.(k/η) (dP/ dz)
u= velocidad lineal en un punto de la columna z=distancia a la entrada de la columna η= viscosidad del gas dP= gradiente de presión de un elemento dz= longitud de columna k=constante de permeabilidad. otra que indica la velocidad media. u= .4
Circulación del gas portador La ley de Darcy1 correlaciona la velocidad lineal de un gas que circula por una columna con el gradiente de presión.
Resolución Cada sustancia se desplaza a una velocidad característica dada por el valor de su relación frontal en dichas condiciones.5 Volumen de retención (VR) Es el volumen de fase móvil necesario para transportar el soluto de un extremo a otro de la columna. se dice que la cromatografía está siendo revelada. líquido de lavado o revelador. Se denomina volumen de retención neto al volumen verdadero y corregido. la mezcla y el adsorbente son llamados sistema cromatográfico. el cual se obtiene a partir de la ecuación que involucra además la compresibilidad del gas portador. en el conocimiento del peso de la fase estacionaria en la columna. sobre todo. Cuando el agente a detectar se trata con un agente químico para formar un color. su manejo se dificulta al momento de elegir un patrón adecuado. Eficacia Una columna será más eficaz mientras mayor sea el número de placas teóricas que tenga. Por tratarse de un método donde se separa por elución es mejor referirse a tiempo de elución más que a distancias recorridas. Altura equivalente a una placa teórica. Retención relativa (rx:p) Conservan las propiedades del coeficiente de reparto y son fáciles de calcular. El volumen de retención específico está delimitado por la temperatura. Se utiliza para disminuir el efecto de errores. Para poder hacer comparaciones entre columnas es necesario establecer condiciones similares de trabajo. Cada sistema cromatográfico está compuesto por una fase móvil (solvente) y una fase estacionaria (la columna). La mezcla a separar es aplicada en una zona inicial y es lavada con un solvente. y el lavado de la zona inicial para formar el cromatograma es la formación o desarrollo del mismo. La combinación del solvente.
Desde el primer cromatógrafo de Tswett hasta los cromatógrafos de ahora siguen utilizando la misma nomenclatura para sus componentes: Un tubo de metal o vidrio se llena con un sólido activo (adsorbente) para formar una columna cromatográfica.
. La serie de resultados se denomina cromatograma.
etc. La forma más usual de hacer cromatografía de gases es utilizando un líquido como fase estacionaria. Puerto de inyección (inyection port) Es un dispositivo que permite la introducción de la muestra en la corriente del gas portador. líquida o fluido supercrítico (potencia disolvente de los fluidos a temperaturas y presiones superiores al punto crítico). 6. la técnica suele recibir un nombre relacionado con la forma en que se dispone la fase estacionaria (columna. 5. También se utilizan absorbentes. Cuando la fase móvil es líquida. análisis frontal y desplazamiento. recibe entonces el nombre de cromatografía gas-líquido (CGL). El gas portador lleva las moléculas del analito a través de la columna. Columnas Fase estacionaria. permitiendo que sean separados en tiempo y espacio. al líquido que sale de la columna se le nombra efluente. Fase móvil. Los componentes son separados por sus diferencias de partición entre la fase móvil gaseosa y la fase estacionaria en la columna. 2. 4. este movimiento es inhibido por la adsorción que presenta el analito tanto en las paredes de la columna cuanto en los materiales empaquetados en la misma. papel. Cuando la fase móvil es un gas. Si el soluto es separado del adsorbente por lavado antes del análisis. entonces se le llama elución y al agente a ser analizado se le llama eluyente. Detector. 3. capa fina. También provee información cualitativa y cuantitativa de los componentes presentes en una mezcla. que puede utilizarse para sólidos (en disolución) y gases
.6 Si los componentes de la mezcla son analizados cuantitativamente.
Fase móvil (mobile phases) Gaseosa. solamente se utilizan columnas y el proceso siempre se realiza por elución. El más común es el inyector de líquidos. recibe el nombre de evaluación o cuantificación. Puerto de inyección. La cromatografía de gases es una técnica analítica que puede ser utilizada para separar compuestos orgánicos basada en sus volatilidades. Existe cierta variedad de diseños según el tipo de muestra que se trata de analizar. pero en mucho menor proporción.). Sistema de registro de datos. Un cromatógrafo de gases consiste de: 1. dando lugar a la cromatografía gas-sólido (CGS). Existen tres formas de desarrollar este proceso: elución. Horno de la columna. 7. Argón o Nitrógeno. Estas fases son generalmente gases inertes como Helio.
Incremento de la precisión al utilizar circuitos (gas sampling loops) y válvulas para introducir cantidades constantes. generalmente). La columna debe estar en el centro del horno sin tener contacto con las paredes (Fig. El solvente puro es introducido a la jeringa seguido de una bolsa de aire. 2. removible. Temperatura de inyección debe ser de 10° a 50° mayor a la temperatura de la columna. Horno con columna capilar. después se coloca la solución muestra. y finalmente otra bolsa de aire. Volúmenes de la muestra desde 1 µl. Se lee el volumen de la muestra y posteriormente se inyecta al cromatógrafo. líquidos de 0. donde se debe tener una buena regulación de la temperatura. Aguja fija.
. Jeringas: varios estilos disponibles.7 (mediante jeringas especiales). Dentro del horno la columna se conecta en un extremo al puerto de inyección. Varios tamaños y ángulos.
Percha de la columna Columna de capilaridad
Fig. Inyección de la muestra evaporada e introducirla a la columna a través de un septo de plástico (estable a la temperatura de inyección. 2). Precisión de la inyección +/-1%. Horno de la columna En el interior se sitúa la columna. Equipo no caro y requiere temperatura constante. Inyección rápida para introducirla en una sola descarga y no debe haber aire al momento del llenado. que suele tener una membrana de caucho a través de la cual se introduce la muestra con la ayuda de una microjeringa hipodérmica. debe ser reemplazado periódicamente). La técnica de inyección de muestra recomendada para líquidos en cromatografía de gases es el método de flujo del solvente. y en el otro al detector.1-10 µl y gases 0.5-5 ml. El inyector se trata de una cámara situada a la entrada de la columna y calentada independientemente de ésta (a temperatura superior del punto de ebullición del componente más volátil de la muestra.
Cuando la fase estacionaria es un sólido. esta última es la forma más usual de hacer cromatografía de gases. Este fenómeno podría impedir el uso de una fase que para diferentes solutos resultaría excelente. dispuestos sobre un sólido que actúa como soporte (columna). generalmente la eficacia de la columna baja enormemente. sino con impurezas en ella. El sólido de la fase estacionaria puede ser de aluminio. Un descenso en la temperatura de la columna aumenta el tiempo de retención de los solutos y en ocasiones puede mejorar las separaciones. independientemente de la fase empleada. los ácidos no pueden analizarse en fases de carácter básico. dos sustancias de punto de ebullición idéntico. que se quedan en la columna. La elección de la fase se hace teniendo en cuenta la polaridad de los solutos a separar y de su tiempo de retención en la fase a medida que su polaridad aumenta. ni los aldehídos en THEED (tetrahidroxietiletilendiamina). y el líquido de la fase estacionaria debe tener una baja viscosidad y una alta y diferencial solubilidad. considerando su viscosidad y volatilidad. Pero cuando la viscosidad de la fase estacionaria se hace demasiado alta. La elección de la fase estacionaria dependerá no solo de la presencia de polaridad dentro de los solutos. Para la elección de la fase estacionaria se deben de tener en cuenta las siguientes consideraciones: Los límites de temperatura del líquido elegido. Con frecuencia la reacción no ocurre con la fase misma. Cuando es un líquido. Por otra parte. podrán separarse fácilmente con base en su distinta solubilidad. se requiere tener una fase estacionaria donde su retención relativa sea mayor a la unidad. Esta puede ser un sólido o un líquido. Dependiendo del
. o se alcanza el punto de fusión. Esto depende del punto de ebullición y el coeficiente de actividad de los solutos en dicha fase. intercambio iónico y de filtración sobre geles porosos. sino más bien de una visión de conjunto de la mezcla compleja que se desee separar. De aquí que en series homólogas el orden de elución sea el de los puntos de ebullición crecientes. salvo en casos especiales. pero de estructura química diferente. la interacción con la fase móvil recibe el nombre de reparto. La posibilidad de reacciones irreversibles con la columna. cada mezcla particular debe tener. una fase que efectúe la separación mejor que las demás.8
Fase estacionaria (stacionary phase) La fase estacionaria es la encargada de separar los componentes de la muestra. la interacción que puede tener con la fase móvil se puede clasificar en: Adsorción. al menos teóricamente. Puesto que el grado de separación de dos sustancias depende de sus respectivos coeficientes de reparto en la fase estacionaria. La fuerza de interacción soluto-solvente que han de influir en los coeficientes de actividad de los componentes de la mezcla. Por ejemplo. Para obtener la mejor resolución de dos substancias dentro de la columna. pues reaccionan para formar acetales. sílica gel. carbón o tierra de diatomeas.
C-22.9 tipo de material es la temperatura máxima a la que se puede trabajar. Sin fundente y a mayor temperatura. pero son los que presentan mayor actividad superficial residual. De polaridad media o alta: no aptos para hidrocarburos no aromáticos. y a los grupos OH de las moléculas. Con carácter ligeramente polar: utilización general. Las fases se pueden clasificar en: • No polares: para separar sustancias poco o nada polares. Soporte (Support) La función básica del soporte sólido es sostener la fase estacionaria. principalmente se trata de sílice hidratada microamorfa. buena selectividad para mezclas mixtas. Sil-O-Cel. Aceite de Ucon LB-550X. Esta actividad modifica el desarrollo normal del cromatograma. tres y cuatro líquidos para formar la columna final. por lo tanto este efecto debe ser disminiudo desactivando el soporte. gomas de silicona. para trabajar hasta más de 300ºC donde se consiguen eficacias de columna extraordinarias. El más utilizado son las gomas de silicona OV-1. También se puede hacer por lavado ácido
. Tiene menor actividad superficial residual. Aunque es más laboriosa y poco práctica la representación gráfica esto ha sido simplificado al utilizar programas computacionales. El cromosorbo G es utilizado en columnas con poca fase estacionaria y se obtienen mejores eficacias. productos blancos utilizados para filtración. Posibilidad de separar hasta 50 sustancias mezclando dos. Todos los soportes porosos tiene cierta actividad residual debida a la presencia de iones metálicos o defectos de superficie. inactividad química y baja resistencia al paso de un gas. Una manera es cubrirlos con la misma fase estacionaria. succinato de butanodiol. polifenil éter. la calcinación de esta tierra dará lugar a diversos productos según la forma y temperatura de tratamiento. Celita. productos rosados utilizado para ladrillos refractarios. OV-101 o SE-30. Sebacato de dietil (2 etil hexilo). Son de mayor superficie y mejor resistencia mecánica.
Columnas con fase mixta: para resolución de separaciones parciales con dos o más líquidos. La mayoría está hecho de tierra de diatomeas (diatomita o Kieselguhr). El soporte debe de tener elevada superficie por unidad de volumen. estabilidad térmica. Fundente carbonato sódico. aceite de silicona. Sterchamol. Celatom. la cua se adsorbe fuertemente en estos puntos y el efecto sobre el soluto es menor. El cromosorbo A es utilizado en escala preparativa. Carbowax 1 540. dureza mecánica.
acero inoxidable o tubos de vidrio. Vm/Vs Permeabilidad: representada por una constante dependiente de las características geométricas de la columna. en el que se hace reaccionar con dimetil diclorosilano.10 o básico. Columna cromatográfica Las columnas están hechas de cobre. de longitud y de 2-4 mm. Las columnas analíticas tienen una longitud de 1-6 m. Excepto para las de vidrio. posteriormente fue introducida la columna capilar. Aunque para casos extremos pueden presentarse aún fenómenos de adsorción que se eliminan añadiendo una pequeña cantidad de fase estacionaria muy polar (Carbowax). La primera columna utilizada fue una de relleno (James & Martin. siendo así los dos extremos en la gama de columnas utilizadas en la cromatografía de gases. aunque el sistema más utilizado es hacer reaccionar los grupos hidroxilo de la superficie del soporte con reactivos adecuados. k
Con base en estas dos características se encuentran los siguientes tipos de columnas. Clásicas de relleno Capilares rellenas Capilares de capa porosa Capilares abiertas
La elección de las columnas es lo más crítico. El más común es la silanización. 3. La capacidad de carga se define como la cantidad de muestra que se puede inyectar sin pérdida apreciable de eficacia y está relacionado con la cantidad de fase estacionaria por unidad de longitud de la columna. dobladas o enrrolladas. de diámetro. 2. existen dos diferencias fundamentales que deben ser cosideradas para la elección de la columna: la cantidad de muestra que admiten (capacidad de carga) y los valores de los flujos del gas portador. por lo tanto. en las que Vm/Vs y k aumetan en orden progresivo1: 1. es la parte más importante del cromatógrafo.
. 1952). las columnas son empacadas mientras se están doblando. La separación de la mezcla se realiza dentro de la columna. 4. El criterio para la diferenciación de columnas es con base en dos propiedades de éstas: • • Relación de fases: volumen de fase móvil/volumen de fase estacionaria. Según se encuentre en ella distribuida la fase estacionaria y el valor que alcance la relación de fases se originan los diferentes tipos de columnas. y pueden encontrarse comercialmente con el mismo nombre que el material original (Cromosorbo) o nombres especializados.
Columnas capilares rellenas Se distinguen de las columnas clásicas de relleno por le diámetro interno del tubo. El tubo de la columna debe estar perfectamente limpio. calentar ligeramente para evaporar la mayor parte del solvente. los análisis han podido ser más sensibles. cuanto más rugosa sea su superficie mayor capacidad de carga se obtendrá. Como tapones es conveniente utilizar lana de vidrio o cuarzo y una malla metálica fina (Fig.. para rellenarlo se debe introducir un extremo de ésta en el relleno preparado con la ayuda de un embudo. mientras que por el otro extremo se hace vacío con una bomba.11 Las columnas empaquetadas contienen un soporte sólido inerte con una cubierta delgada de la fase líquida. la relación entre los diámetros del tubo y de la partícula de
. Estas columnas son mejores porque se les puede aplicar una velocidad óptima de flujo más rápida (aprox. Longitud 1-10 m Diámetro interno 2-4 mm hasta 5 cm en escala preparativa Tamaño de la partícula de relleno diez veces menor que el diámetro del tubo Capacidad de carga grande Relación de fases pequeña Permeablilidad baja A mayor tamaño de partícula del relleno mayor será su permeabilidad. si es necesario. Las columnas de capilaridad originalmente contenían una película del líquido cubriendo la pared interna de la columna de vidrio o metal. no excede un milímetro. Debido a este tipo de columnas. La suspensión del soporte en la disolución de la fase estacionaria debe agitarse mecánicamente y. El soporte sólido es frecuentemente tierra de diatomeas. 3). de 25 ml por min en lugar de 1 ml por min). Además. 2. Las columnas de capilaridad ahora contienen una capa de revestimiento sólido dentro de ella con poro en el centro. 1.. La fase líquida puede tener una viscosidad baja y una alta solubilidad para la mezcla de componentes. La sobrecarga se alcanza cuando la concentración de soluto en la fase estacionaria es tan grande que la isoterma de distribución deja de ser lineal.Columnas clásicas de relleno Constituídas por un tubo de metal o vidrio con relleno de soporte granular con la superficie recubierta por una película de la fase estacionaria. La cantidad de muestra que admite una columna capilar sin que sufra sobrecarga es mucho menor que en una columna clásica. Por esta razón es el único tipo de columna que se usa a escala preparativa.
Longitud de 25-200 m Diámetro interno de 0. Columna metálica: se prepara una suspensión del soporte. debido a lo difícil de introducir un soporte en un tubo capilar metálico de esa longitud. 1958). Guichon (1966) y Halasz (1967) han hecho estudios muy detallados de este tipo de columna.Columnas capilares abiertas También conocidas como columnas Golay. quien fue el primero en utilizarla (Golay. Se rellena un tubo Pyrex con el soporte elegido antes de estirarlo. Tamaño de la partícula de relleno de 3 a 5 veces Capacidad de carga pequeña Relación de fases grande Permeablilidad mayor que las clásicas Al ser mayor la permeabilidad pueden construirse columnas más largas (10-50 m). La diferencia consiste en introducir una varilla de acero inoxidable un el tubo de vidrio y situar el soporte entre ambos. 3. Después se procede al estirado manteniendo fija la varilla (Fig. La fase estacionaria se introduce de manera similar a las columnas capilares abiertas (Fig. Columna de vidrio: similar al de columnas capilares rellenas. es más sencillo cuando se trata de tubos de vidrio. 3). Por el contrario. Permeablilidad valores máximos (al igual que las capilares abiertas) El procedimiento dependerá de la naturaleza de la columna y del soporte. 3). se llena la columna con la suspensión.12 relleno es del orden de tres a cinco veces. después es recubierto por la fase estacionaria y la parte central del capilar permanece vacía. 4.1-0.Columnas capilares de capa porosa En este caso el soporte es depositado en la pared interior del tubo. La fase estacionaria va depositada en la pared interior del tubo que actúa como soporte. Longitud de 10-50 m. se cierra un extremo y se evapora el agente dispersante quedando así adheridos a la pared del capilar. Esto hace que sea un relleno más irregular y una permeabilidad del orden de diez veces superior.
. Diámetro interno de 1 mm.. entonces al capilar resultante contiene ya el soporte en su interior.5 mm Tamaño de la partícula de relleno varía entre el de un soporte clásico y las partículas de carbono producidas por la pirólisis de una sustancia orgánica. Este tipo de columnas no está comercializado..
Conforme aumenta el tiempo de retención. La relación de división (flujo al exterior/flujo que pasa por la columna) suele oscilar entre 50 y 120. Para poder utilizar la columna capilar con éxito será necesario intoducir entre el inyector y la columna un dispositivo denominado divisor de flujo. Los flujos del gas portador que se utilizan en columnas capilares suelen ser del orden de 0. cambios en la volatilidad y estabilidad de los solutos. Necesita detrectores más sensibles.5-3 ml/min. Entre homólogos el tiempo de retención aumenta exponencialmente con el número de carbonos. Temperatura programada. cambios en el flujo y estabilidad de la fase estacionaria.
. cerrar un extremo e introducirla en una estufa con una temperatura superior al punto de ebullición del solvente. ya que la pared del mismo sirve como soporte y su capacidad de retención del solvente influirá notablemente en la uniformidad de la película formada. La temperatura debe de estar dentro de Tmin/Tmax de la columna. Se debe considerar la solubilidad. Determinar la temperatura inicial y el tiempo basado en la mejor separación posible de los primeros picos. el ancho aumenta y la altura disminuye haciendo imposible la detección después de que algunos picos han eluído. la fase quedará depositada sobre la pared del capilar. Experimentar con varias rampas para el resto de los componentes.13
Longitud hasta 200 m. los más utilizados varían entre 50-100 m Diámetro interno 0.5 mm Capacidad de carga muy pequeña Relación de fases es la más alta Debido a la pequeña cantidad de fase estacionaria por unidad de longitud de la columna tiene una capacidad de carga muy pequeña. Algunos GC permiten programación más compleja que el simple incremento gradual de la temperatura. mientras que en una columna clásica ascienden a un orden de 30-100 ml/min. Esto permite disminuir la cantidad de muestra que pasa por la columna (que queda reducida a la fracción que indica la relación de división) y aumentar la velocidad lineal del gas portador en el sistema de inyección en la cantidad indicada por la relación de la división (la difusión molecular en esta parte del instrumento se hace muy pequeña). se puede reducir la retención de un material aumentando la temperatura de la columna. Uno de los métodos consiste en llenar el tubo con una disolución diluida de la fase estacionaria en un disolvente volátil.1-0. cuya finalidad es permitir la entrada en la columna de una pequeña fracción solamente del flujo que pasa por el sistema de inyección. Como la solubilidad de un gas en un líquido disminuye conforme la temperatura se eleva. La naturaleza del tubo y el procedimiento seguido para su limpieza son de gran importancia en este tipo de columnas. Repetir uno para los últimos picos para encontrar la mejor temperatura y tiempo.
Naturaleza de las fases. Más importante en columnas capilares abiertas. Velocidad del gas portador.
Clásica de relleno
Capilar de capa porosa
Capilar abierta
Tubo o Fase estacionaria Grano de soporte Fig. Cantidad de fase estacionaria. Tipos de columnas cromatográficas. Fase estacionaria: no afecta. Diámetro de la columna. Tamaño de la partícula de relleno. Limita en cuanto a las velocidades lineales del gas portador. por la resistencia que opone la fase móvil a la transferencia de masas. originando tiempos de análisis muy largos y sin mejorar la resolución. 3. Gas portador: viscosidad y valores del coeficiente de difusión en la fase móvil.14 Entre los factores que disminuyen la eficacia de una columna se encuentran: • • • • • • • • Longitud de la columna. Al aumentar esta disminuye la eficacia al afectar directamente en el coeficiente de reparto. Temperatura de la columna.
. Una velocidad elevada es la óptima. Cantidad de muestra inyectada. A menor cantidad mayor eficacia.
Cambios en conductividad térmica. la temperatura del filamento es incrementada. Detector de conductividad térmica (TCD thermal conductivity detector) Consiste de dos celdas metálicas idénticas. En un lado de la muestra el gas fluye por el filamento mientras que en el lado de referencia el gas puede pasar sobre el alambre del filamento y difundir a través de él. La temperatura del elemento censor depende de la conductividad térmica del gas que fluye alrededor. como cuando las moléculas orgánicas desplazan un poco al gas portador. tiene una respuesta lineal (linearidad) sobre un amplio rango de concentración y es relativamente insensible a variaciones de flujo y temperatura (rango dinámico lineal). Para un máximo de sensibilidad. específicos-selectivos con respuesta a un grupo particular de sustancias. Pueden ser clasificados por: • • • • Grado de selectividad: universales que responden a la mayoría de los solutos. la temperatura y la velocidad del flujo son disminuidas y se escoge un gas con mayor
. provocan un incremento en la temperatura del elemento el cual está siendo monitoreado como un cambio en la resistencia. Los filamentos son calentados por una corriente eléctrica. Modo de respuesta: dependientes de flujo de masa (cantidad de soluto independientemente de la cantidad de gas portador). Un buen detector es altamente sensible (sensibilidad).15 Detectores Los detectores son dispositivos que indican y miden los solutos en la corriente del gas acarreador. convirtiendo una señal no medible directamente en una señal elaborable de una propiedad física. cada una conteniendo un filamento de alambre de tungsteno o de tungsteno con lámina de oro. un par localizado en la salida de la columna para detectar los componentes separados mientras van saliendo. esto es traducido en una señal eléctrica que es amplificada y registrada al momento de salir de la columna. electroquímico. dependientes de concentración (cantidad de soluto por unidad de volumen de gas portador). El efluente fluye a través de una celda y el gas portador (He o H2) fluye a través de la otra. el otro par localizados antes del inyector o en una columna de referencia separando las resistencias de los dos pares y están acomodados en un circuito de puente. Dos pares del TCD son utilizados en cromatógrafos de gases. Proceso de detección: ionización. Esta señal es elaborada por una comparación entre el gas acarreador puro (blanco) y el mismo gas llevando cada uno de los componentes previamente separados en la columna. óptico-espectroscópico. Recuperación de la muestra: en referencia a si la muestra es destruída o no.
Los detectores más ampliamente utilizados son el detector de conductividad térmica (TCD) y el detector de ionización de flama (FID).
compuestos perhalogenados.
. Los iones son colectados en un electrodo parcial y produce una señal eléctrica. compuesto como el NH3. etc. Este es un método no destructivo dependiente de concentración. La respuesta está basada en el número de carbonos y otros elementos tales como halógenos y el oxígeno presentes que reducen la combustión. con un límite de detección de ~400 pg/ml de gas portador. con selectividad universal. O2. 4. CS2. Nox. Es extremadamente sensible en un amplio rango dinámico. 4). La única desventaja es que destruye la muestra. Hay compuestos con poca o sin respuesta al FID. CO.
Fig.16 conductividad térmica (la mayoría de los gases orgánicos tienen calores de conductividad bajos). N2. esta entra en la base del detector. H2O. se mezcla con el hidrógeno y entra a la flama. Las muestras que salen de la columna pasan a través de la flama. La muestra debe ser un combustible. Detector de conductividad térmica6
Detector de ionización de flama (FID flame ionization detector) El FID consiste de una flama hidrógeno/aire y una placa colectora. Su modo de detección es debido al cambio de resistencia del cable basado en la termoconductividad del gas cuando fluye a través de la columna (Fig. CO2. la cual rompe las moléculas orgánicas y produce iones.
Fig. Su modo de detección es debido a la producción de iones en una flama resultando en una corriente que puede ser medida (Fig. el cual permite una detección simultánea de una segunda señal.17 Este es un método destructivo dependiente de flujo de masa. con un límite de detección de ~ 100pg/seg. 5). Los filtros para FPD pueden ser seleccionados para diferentes componentes. El FPD consiste de una flama reductora que produce especies quimioluminiscentes. con selectividad para compuestos orgánicos. Estas especies emiten una luz característica que es óptimamente filtrada por la longitud de onda deseada. pero los más comunes son para la detección de sulfurados y fosforados en mezclas complejas. La luz filtrada es medida por un fotomultiplicador (PMT) y transducida a una señal. La
. Detector de ionización de flama6
Detector fotométrico de flama (FPD flame photometric detector) Es uno de los más usados en los métodos selectivos de cromatografía de gases. Se puede agregar un segundo fotomultiplicador. la cual determina que componentes son los detectados.
con selectividad para S. 6 Detector fotométrico de flama6
. Ge.Se. B.18 selectividad de FPD clásicos (como una porción por peso del carbono) es 105 para sulfurados y 106 para fosforados. Cr. También puede ser utilizado para detectar pesticidas y herbicidas organofosforados. Sn. así como de componentes sulfurados volátiles en el análisis de alimentos. con un límite de detección de ~ 100pg/seg. Su modo de detección es debido a la producción longitudes de onda particulares resultando en una corriente que puede ser medida. Este es un método destructivo dependiente de flujo de masa.
Fig. P. La cromatografía de gases con FPD puede ser usada para detectar componentes sulfurados en extractos crudos de aceite y en contaminantes de gas natural. As.
. Este es un método no destructivo dependiente de concentración. los cuales tienen potenciales de ionización.19 Detector de captura de electrones (ECD electron capture detector) Es altamente sensible a compuestos halogenados y por lo tanto muy útil en la detección de pesticidas. con un límite de detección de ~2pg/seg. cetonas. heterocíclicos. Para este tipo de cromatografía la muestra debe contener una fase gaseosa electrófora. 7 Detector de captura de electrones6
Detector de fotoionización (PID photoionization GC detector) Este tipo de detector es muy selectivo para los compuestos con hidrocarburos aromáticos o con heteroátomos. nitrilos. la longitud de onda oscila entre 106-150 nm. Los iones producidos son colectados por electrodos siendo la corriente generada una medida de la concentración del analito. Este es un sistema donde se detectan partículas ß por absorción de especies que contienen halógenos. nitratos. organometales y dobles enlaces conjugados. ésteres. los electróforos las absorben reduciendo la corriente. Su modo de detección es debido a los potenciales de ionización de los compuestos analizados (Fig. 7). aldehídos y aminas. 8). Las partículas ß son emitidas por una fuente de 63Ni.
Fig. organosulfurados y algunos organometálicos. con selectividad para compuestos alifáticos. aromáticos. Utiliza luz ultravioleta para ionizar un analito. siendo esta la base de la respuesta(Fig. Da un poco de respuesta a hidrocarburos y otros carbonilos conjugados.
8 Detector de fotoionización6
Análisis cualitativo La cromatografía de gases es uno de los métodos físicos de separación más eficaces que se conocen. suministra la información cualitativa y los otros proporcionan la información cuantitativa. Para simplificar el problema del análisis cualitativo se supone que el cromatograma se ha registrado en las condiciones óptimas.20
Fig. un solo parámetro expresado cuantitativamente expresado como dato de retención. siendo preferibles las técnicas multiparamétricas.
. los picos están totalmente separados con resolución superior a la unidad y que cada uno de ellos corresponde a un solo compuesto. En los casos favorables es posible identificar los componentes por la posición de los picos. altura y anchura de los picos en el cromatograma. La posición. cada componente de una muestra suministra tres unidades de información: posición. como la espectrometría de masas o la espectroscopía de infrarrojo. pero por lo general la ambigüedad es tan grande que el analista ha de completar la información con la obtenida por otros métodos analíticos.
Solamente se estudia la identificación por procedimientos cromatográficos teniendo siempre en cuenta que se ha de completar. Si por el contrario. o de infrarrojo. aumenta la
. Tabla. determinado en las mismas condiciones operativas y en la misma columna. Como estas condiciones son difíciles de mantener constantes en cromatogramas registrados sucesivamente y todavía más difíciles en días diferentes. es mejor añadir el patrón como un marcador a la muestra problema y comprobar si no coincide con alguno de los picos originales. por análisis con otros métodos. la información cromatográfica cualitativa depende del conocimiento previo de la composición de las muestras y casi siempre se han de combinar varias de las operaciones incluidas en la tabla para seguir identificaciones fiables. No existe un método general aplicable a todos los problemas prácticos.
Métodos de coincidencia El método más simple de identificación cromatográfica consiste en comparar el volumen de retención de un compuesto problema con el de un patrón. A pesar de los inconvenientes del método. 1 Identificación cualitativa por cromatografía de gases2. excepto en los casos favorables. Entre los más eficientes están el de pasar directamente los efluentes a un espectrómetro de masas. colocados a la salida de la columna y el de condensación y análisis por otras técnicas instrumentales o químicas.21 En la siguiente tabla se resumen los procedimientos utilizados para identificar los picos cromatográficos. la cromatografía de gases en combinación con otras técnicas es el instrumento más eficaz conocido hasta la fecha para determinar la composición cualitativa de mezclas complejas de compuestos orgánicos.
La primera alternativa implica mejorar la precisión de las determinaciones de rutina de las medidas de retención a un nivel superior al 1%. Expresando cuantitativamente esta observación intuitiva se tiene2: ρ = h/(V1r-V2r)/δVr ρ = número total de picos/número total de divisiones Si se sabe de antemano que la mezcla solamente contiene carbono e hidrógeno. dato suministrado por el análisis elemental orgánico. Esto es equivalente a reducir δVr o h.22 altura de alguno de ellos. Son evidentes las razones de la separación en varias columnas. técnicas instrumentales o separación en otras columnas cromatográficas. Esto significa que en la mayoría de los casos prácticos es imposible la identificación en éste nivel con una sola columna a partir de los datos de retención. En la práctica la distribución de picos sigue la distribución de Poisson2. pes. solamente serán permisibles 4 eluyentes. La respuesta negativa no es ambigua. La menor diferencia de volúmenes de retención detectable. pero una discusión semicuantitativa aclara las limitaciones del tratamiento estadístico. Al estudiar la probabilidad de que el pico que coincide con el patrón sea el patrón. sobre todo si se analizan compuestos que no han sido previamente estudiados por cromatografía de gases. La única manera de eliminar esta dificultad es reducir ρ. Por otra parte. pn = e-pρn/n! en la que pn es la probabilidad de encontrar n solutos en el intervalo unitario δVr Para reducir las identificaciones erróneas a 1 en 1000. Pero en caso contrario la ambigüedad es muy grande. es una evidencia de la coincidencia de los volúmenes de retención. análisis elemental.
. h sería el número posible de hidrocarburos eluidos entre los volúmenes de retención V1r y V2r. la certeza es la identificación de que un pico depende de sustancias eluidas cerca del mismo con las que puede confundirse. es posible reducir fácilmente ρ por medio de otro tipo de información. se puede afirmar que ninguno de los componentes de la muestra es el patrón. δVr al nivel de confianza de 95 % vale 4σVr (σVr es el error típico de las medidas duplicadas del volumen de retención). y por tanto. muy difícil de conseguir en la practica. o en densidad de los picos. En otras palabras si en un cromatograma fuera posible incluir todos los eluyentes posibles entre V1r y V2r el número de sustancias que dentro del error experimental serían simultáneamente eluidas sería ρ.
por lo tanto. Sin embargo. dependiendo solamente de la temperatura de separación y de la naturaleza de la fase estacionaria. La retención relativa de un compuesto es independiente de la longitud de la columna. En la práctica del análisis cualitativo se emplea corrientemente la retención relativa. del flujo del gas portador y de la cantidad de fase estacionaria. más marcadamente cuando las columnas tienen comportamiento muy diferente. Por lo tanto. Se han utilizado dos procedimientos generales: a) Cálculo de los volúmenes de retención específicos b) Determinación de retenciones relativas a patrones Es difícil determinar rutinariamente el volumen de retención específico porque se necesita conocer con exactitud el peso de la fase estacionaria de la columna. se limita a la realización de dos medidas de distancia.23 La probabilidad que se eluyan simultáneamente picos conteniendo más de un componente en dos columnas diferentes A y B está dada por2: pesA+B = pesA*pesB como pesB <1 se deduce que pesA+B < pesA. debido a esto es difícil conseguir respuesta idéntica aún en columnas preparadas en las mismas condiciones. no será válido el razonamiento si el volumen de retención en la columna A está relacionado con el de la columna B. Siguiendo este procedimiento y separando en suficiente número de columnas es posible reducir pes a un valor muy pequeño. una desde el máximo del pico del problema al pico del aire. que hace difícil determinar la coincidencia de los datos publicados por diferentes autores. Un inconveniente de la identificación por retenciones relativas es el gran número de sustancias empleadas como referencia. El cálculo es muy sencillo. Es casi imposible en la práctica fijar un solo patrón
. Los componentes y el patrón han de registrarse en el mismo cromatograma. el empleo de varias columnas reduce la probabilidad de identificación errónea.
Retención relativa Los volúmenes de retención dependen de un gran número de variables operativas. para identificar sustancias a partir de datos bibliográficos se han de expresar las retenciones como variables reproducibles por diferentes equipos e investigadores. y por ello la separación en dos columnas ha reducido la probabilidad de identificación errónea debida a la elución simultánea. y otra entre los máximos del patrón y el aire. para que se cumpla el procedimiento estadístico la distribución de los eluyentes ha de ser aleatoria.
dependientes de la selectividad y eficiencia. 2) los estándares a las mismas concentraciones se reproducen en un periodo de tiempo específico y 3) bajos niveles de concentración de picos tempranos y tardíos. todo debe ser repetido. son indicativos de una cromatografía bien calibrada. por lo que existe gran número de datos de poca aplicación a problemas particulares. to es el tiempo de retención de una sustancia sin retención o tiempo de volumen muerto. puede modificar completamente la forma de los picos y alterar toda la eficiencia de la columna. Resolución es la capacidad de la columna para separar dos picos adyacentes. Si alguno de los criterios antes mencionados no se completan. Optimización del flujo acarreador para mejorar la resolución de la columna La resolución y separación de los picos son dos de los factores más importantes para la resolución de la columna. acompañados con el menor ruido. o los modos de inyección.54 [(tr-to)/w1/2] 2 Donde tr es el tiempo de retención del soluto. Un cambio directo en el flujo. La presencia de un volumen muerto grande (to) esconde la eficiencia de la columna pero puede ser reducido incrementando la velocidad lineal del flujo del gas acarreador. Desafortunadamente. La asociación entre la velocidad lineal y eficiencia de
. Un valor alto de N indica una gran capacidad de retención del soluto de la fase estacionaria y una gran eficiencia de la columna. Un sistema optimizado es muy difícil de mantener. Esto es determinado por el número efectivo de placas teóricas las cuales son secciones ideales de la columna donde los solutos se equilibran entre la fase estacionaria líquida y la fase gaseosa móvil. 2) parámetros operacionales como la temperatura de la columna. acarreador y flujo de gas. Expresado como4: N = 5. Complicaciones mayores se obtienen cuando se utiliza un sistema de dos columnas y una de ellas afecta el funcionamiento de la otra. diámetro interno. Una cromatografía de gases optimizada que está bien calibrada cuando 1) las soluciones estándar de diferentes concentraciones son lineales. una cromatografía de gases es optimizada cuando la sensibilidad y resolución de una mezcla compleja es activado en el menor tiempo posible. La dificultad con la optimización es que esto involucra muchas variables: 1) parámetros fijados como la longitud de la columna. y capacidad de adhesión de la película.24 de referencia y su selección queda a disposición del especialista. y w1/2 es el ancho del pico del soluto. La eficiencia es la relación entre la longitud del tiempo que gasta el soluto en salir de la columna y la anchura del pico sobre la elución. esto frecuentemente aumenta el tiempo de análisis.
Optimización de flujos en capilaridad split/splitless en cromatografía de gases Por definición estándar.
(N) está relacionado a la longitud de la columna (L) de acuerdo a H (HETP) = L/N. De acuerdo a umin la eficiencia máxima es obtenida pero solo gastando mayor tiempo de corrida. todos los solutos se optimizan en algunos puntos directamente sobre umin pero moléculas grandes se optimizan en velocidades más bajas que moléculas pequeñas. El grado en el cual la velocidad lineal puede mejorar el comportamiento de la columna cuando la programación de la temperatura es específica al gas acarreador como se muestra en la figura 10. es una elección más práctica porque no se necesitan precauciones de ventilaciones. el hidrógeno es la mejor elección para obtener la separación más grande en el periodo de tiempo más corto debido a su menor viscosidad que otros gases en temperaturas más altas. La velocidades bajo umin caen en la parte de la curva donde la eficiencia y el tiempo de corrida son los peores. el tiempo de corrida es el más corto con una muy baja pérdida de eficiencia.
Fig. En este modelo.
. La figura 9 muestra (H) como una función de la velocidad promedio (u) donde Hmin y umin están bajo condiciones de flujo optimizados. se debe seleccionar una velocidad de flujo lineal. 9 Punto general de Van Deemter4. Para disminuir la viscosidad e incrementar la eficiencia de la columna. En general. Claramente.25 columnas de capilaridad puede ser ilustrado más claramente sustituyendo la altura equivalente a una placa teórica (H) por número efectivo de placas teóricas (N). En este valor. El helio.
U (cm/seg) = longitud de la columna/RT del pico de lo no retenido Es importante considerar el disfraz de la velocidad del flujo de gas cuando se optimiza la velocidad lineal del acarreador. se inyecta una sustancia no retenible a la temperatura donde hay mayor elución. Por ejemplo. Las velocidades de flujo varían de acuerdo al disfraz del gas y el tipo de detector. Fig. La sensibilidad ECD es inversamente proporcional al flujo. Esto podría ser porque la velocidad es optimizada pero no parece ser porque el disfraz del flujo no lo esté. Para medir la velocidad lineal.26
. Antes de marcar el uso de flujo de acarreadores. la columna y el detector. especialmente desde que el disfraz afecta la forma del pico. Cuando la velocidad lineal se optimiza para el helio será aproximadamente 21-40 cm/seg y para el hidrógeno de 50-80 cm/seg. con ECD el detector de gas necesita mantener un equilibrio de concentración de electrones térmicos y un barrido efectivo de gas acarreador-soluto. linearidad y reproducibilidad. estará arriba del 50 % de la eficiencia que puede ser perdida cuando se hacen rangos de 50 hasta 200 ºC. Si a esto se le optimiza la temperatura. aunque un flujo fuerte se requiera para el barrido de
. Esto es para minimizar la resistencia del flujo de la columna para suplementar líneas y garantizar una velocidad de flujo volumétrico constante entre el inyector. La velocidad lineal es calculada usando la siguiente ecuación y entonces un valor promedio se obtiene de un mínimo de tres mediciones4.10 Efectos de usar diferentes gases acarreadores en el punto Van Deemeter4. se ajusta la fuente del acarreador que es por lo menos 20 psi más grande que la presión de la cabeza de la columna.
Esta técnica es extremadamente útil para adelgazar los picos y eliminar las trazas de solvente y la interferencia de vapor retenido momentáneamente en la fase estacionaria. Parte del gas sale por el respirador al pasar en el alineador. la temperatura inicial del horno debe ser 20ºC abajo del punto de ebullición del solvente. la simetría de los picos y la sensibilidad podrían ser monitoreadas para confirmar que la cromatografía de gases está calibrada correctamente y la velocidad lineal está optimizada. Una porción de 3:1 indica una sensibilidad adecuada. con solventes como el cloruro de metileno (punto de ebullición de 40ºC). La resolución. El solvente humedece la fase estacionaria para retener a los solutos.8 a 1.83 * el pico a 1/2 de altura / pico a 1/10 de altura 3) La sensibilidad está relacionada con la altura del pico a la base del mismo. 2) PGF = 1. por lo cual. La cantidad requerida de resolución y la simetría del pico es específica al método de análisis.5-1. En este caso. El respirador del split se apaga en éste punto y se vuelve a prender después de 20 a 60 seg. solvente y gas. 1) Resolución= rt2-rt1/ Avg (w2+w1) rt2 – rt1 es la diferencia en los tiempos de retención entre los dos picos.0 y un rango aceptable PGF está entre 0. w2 es el ancho del pico 2 y w1 es el ancho del pico 1. el analizador debe aceptar los picos que
. Durante el muestreo con splitless. para prevenir que los vapores entren en contacto con la cabeza de la columna y sean retenidos ahí. Para mantener una sensibilidad satisfactoria en las velocidades de flujo en el ECD se utiliza 95 % de argón y 5 % de metano como fuente de gas. Sin embargo. una buena resolución se encuentra entre 0. El muestreo con splitless puede ser optimizado usando “concentración de muestra / solvente” para volver a concentrar la muestra en la columna caliente. la concentración del solvente no es práctica porque la temperatura inicial del horno estará a menos de la temperatura del cuarto. o el tiempo que el respirador del split es abierto después de la inyección. El tiempo de purga. Normalmente. la muestra se inyecta dentro de la columna caliente y forma un vapor que consiste de muestra. Para que ocurra la retención.2 cuando están determinados por 1 y 2 (ver abajo).
Optimización de tiempo de purga y velocidad de split Las muestras con splitless son frecuentemente usadas para análisis de componentes donde una gran cantidad de muestra es inyectada a la columna. esto permite una rápida elución de los solutos.27 sustancias altamente retenidas para producir picos agudos. es crítico para la discriminación y reproducibilidad del cromatograma.
es esencial para completar la filtración de
.1 min. sin lana de sílica es preferida para una mezcla ligera de la muestra con el solvente.1 a 2 µl no impide que haya una buena altura y sensibilidad en el pico. concentración de la muestra. diseñado específicamente para mejorar la eficiencia del splitless y disminuir la degradación de la muestra.2 min.2 a 1. Algunas de estas discrepancias pueden ser minimizadas al seleccionar un alineador de inyección adecuado. empaquetado ligeramente con lana de sílica. Un alineador de cuello de ganso es una alternativa viable para un alineador delgado. hasta alcanzar el máximo de sensibilidad del soluto sin que haya trazas del solvente. Mejorar la simetría del pico permite una mejor reproducibilidad y por lo cual da una mejor cuantificación del área de los picos. Por esta razón.5 min. Otra ventaja del split. Esto es porque la muestra entra en el alineador con el respirador split abierto y el extracto de la muestra y el acarreador son purgados antes de que entren a la columna. podría ser utilizada siempre con splitless para minimizar el pegado de los picos y para tener una migración uniforme del solvente. es que se pueden usar columnas más estrechas para tener una mejor resolución sin tener que volver a muestrear la columna.1 min. puesta 1 o 2 cm abajo del punto de inyección. Una columna moderadamente polar desactivada.28 estén entre los solutos que eluyen al principio o tratar varias técnicas de inyección que sean compatibles con el muestreo tipo splitless. Las diferencias en el peso molecular. Quizá el único inconveniente del split es que la cantidad inyectada a la columna podría no ser representativa si la muestra no es completamente vaporizada. Si hay una gran diferencia entre el punto de ebullición del solvente y el del soluto. temperatura inicial del programa y volumen de inyección afectan el split. menos de 0. Si se obtiene la cantidad máxima de eficiencia de la columna. Ocasionalmente. Un alineador inerte. el tiempo de purga necesitar estar cercano a 0. Una cabeza del alineador desactivada. se comienza con un rango de purga de 0. La cantidad purgada en el respirador del split está determinado por la velocidad del split4:
Velocidad del split (ml/min)= Promedio del flujo del split+ promedio de flujo de columna/promedio de flujo de columna
Una velocidad de 100:1 indica que el 99 % de la muestra. los componentes más pesados no se volatilizarán lo suficiente o no se crearía la “concentración del solvente”. El muestreo tipo split es el método más popular porque inyectar muestras de 0. el método de inyección split puede ser monitoreado siempre corriendo soluciones estándares de concentraciones conocidas y analizar su reproducibilidad. Para incrementar el flujo a través del respirador se disminuye la presión o el flujo del acarreador a través de la columna. Para tener un tiempo de purga óptimo. la lana puede ser usada para ayudar a la volatilización de los componentes de alto peso molecular. las áreas del pico más pequeñas asociadas con el muestreo tipo split reflejan una reducción en lo ancho lugar de lo alto del pico. el solvente y el acarreador se purgaron a través del respirador del split. Ajustar el tiempo de purga en incrementos de 0. Si el tiempo es muy corto.
El flujo a través del respirador de purga pude estar entre 0. En general. Para optimizar el flujo constante. La habilidad para correrlo a temperaturas bajas reduce significantemente la degradación termal y mejora la longevidad de la columna. promueven una elución más rápida de componentes de alto peso molecular en temperaturas más bajas con mejor resolución. particularmente la longitud de la columna. mezclado y expansión del vapor. velocidad de split y el goteo de la presión desde la cabeza hasta la cola de la columna. El EPC puede ser corrido a presión constante con un solo punto de entrada en toda la columna. Esto garantiza una alta eficiencia y un flujo constante. El EPC puede ser también programado para tener una corrida de flujo constante. diámetro interno. al final del detector. permitiendo una restauración más rápida del equilibrio del flujo después de un periodo de apagado.5 a 6 ml/min. reduce el tiempo de corrida y se obtiene una velocidad óptima lineal para el soluto.7(pi2-po2)1+po2]1/2 Donde Pi es la presión gauge inicial + 1 atm y po es la presión de salida a 1 atm. Esto es porque la presión puede ser regulada precisamente y el flujo programado continuamente durante la columna. Para mejorar la velocidad del split. Esto es similar a lo que el gauger mecánico hace. puede gotear más del 50 %. el flujo y presión constantes.5 veces a la cantidad original en la columna por cada 200°C para compensar un incremento en la viscosidad. bajo presión constante.
. la presión de la cabeza de la columna debe incrementar 3.29 residuos no analizables y garantizar el calentamiento adecuado. El siguiente es un cálculo para mejorar el EPC y establecer una presión en la cabeza necesaria para mantener un flujo constante mientras la temperatura se incrementa de T1 a T24: Pi2 = [(T2/T1)1. y el flujo del acarreador en 2 a 5 ml/min. colocar la temperatura del horno a la temperatura inicial y ajustar flujo del respirador del split hasta que esté en 10 a 15 ml/min. Combinación de temperatura y programación de temperatura para completar la optimización La adición de control electrónico de presión a la programación de la temperatura mejora dramáticamente la separación. Esto es particularmente importante cuando se inyectan componentes de alto punto de ebullición. Hay varios factores a considerar cuando se programa un EPC. excepto que los flujos son más estacionarios. la cual. donde la presión es ajustada automáticamente a los cambios de temperatura para corregir el volumen del gas dentro de la columna dado a que el calor se expande al incrementar la temperatura.
el volumen de expansión de vapor puede ser controlado para prevenir el regreso el cual podría ocurrir si la cantidad inyectada excede la capacidad del buffer en la cabeza del alineador.
. Los cambios en la presión pueden ocurrir en temperatura y tiempos específicos durante una corrida. la cabeza de presión es aumentada un poco después de la inyección. la delimitación de los picos puede ocurrir con pulsos de presión. 2. reducir la temperatura e incrementar la presión. Esto puede ser solucionado variando el tiempo de purga. Seleccionar columnas que tengan mayor eficiencia que la requerida para la separación. También. Hay menos adsorción del alineador y descomposición de la muestra y por lo tanto la resolución del pico es mejorada. La temperatura del horno inicial podría ser lo suficientemente baja como para permitir separar componentes de bajo punto de ebullición pero más alta que la temperatura mínima para la fase estacionaria de la columna. Esto actualmente mejora el muestreo splitless porque expansión de volúmenes más pequeños son producidos dado al menor tiempo gastado en la cabeza. No hay suficiente tiempo para que el vapor se expanda hasta el inicio del alineador y salga por el respirador del purgador. Esto no remplaza los métodos ya desarrollados pero puede eliminar los tiempos de corrida sesgados. Cuando se usa EPC con inyección tipo split. hay menos contacto con sitios activos de superficies catalíticas del alineador. los pulsos de presión y la temperatura del horno. Con la programación de la temperatura y presión se han optimizado y mejorado los procedimientos de corrida. Correr mezclas complejas en temperaturas iniciales bajas para dispersar os picos. puede ser programado para apagarlo entre corridas para conservar la cantidad de gas acarreador. En el pulso de presión. permitiendo una mejor optimización. y se programa una inclinación para el remanente de la corrida. Siempre introducir un tiempo de sostenido inicial para soluto de rápida elución. Puesto que el tiempo que la muestra permanece en el alineador es reducido. Si se aplican pulsos de presión a la inyección tipo split. 5. 4.30 La programación de la presión envuelve simples y múltiples campos los cuales entran en el panel de control en la misma manera como un programa de temperatura. Ocasionalmente. Incrementar las rampas de presión y temperatura para reducir los espacios en blanco entre grupos. Si los últimos picos de elución son resueltos pobremente. la velocidad del split puede ser programada para cambiar durante la corrida o entre los métodos en una secuencia. Los programas computarizados como el ezGC &#153 proveen aproximaciones más cercanas para condiciones ya optimizadas. Comenzar con rampas de temperatura. incrementa el flujo el cual podría reducir la velocidad de split. Al incrementar la presión durante la inyección. especialmente si usas “concentración de solventes” debido a que la velocidad del flujo tiende a interferir con la concentración de la muestra en la columna. 3. Algunos puntos que garantizan una programación exitosa son: 1.
Una serie de algorímetros determinan los mejores programas basados en la termodinámica de retención para índices y cálculos. Applied Science. b) Petróleo y químicos. la velocidad lineal. de tiempo muerto y otros parámetros. c) Ambientales. etc. una serie de grados de redundancia puede ser evitada por la asignación de cuatro grandes categorías: a) Comida. Contaminantes de agua. en consecuencia la compilación casi siempre puede estar incompleta por cromatógrafos individuales debido a la omisión de ejemplos que se consideran críticos para algunos campos específicos. pese a que la sobrelapación de algunos sea inevitable. Productos naturales y las feromonas. aire y tierra. análisis de pesticidas. Aplicaciones en comida.31 El software requiere que dos programas extremos sean usados como un rango 1) Una presión o temperatura alta con un rampeo rápido y 2) una presión y temperatura inicial con un rampeo bajo. combustibles sintéticos. Analabs. Los avances que han permitido mejorar los métodos incluye a) mejores métodos de preparación y almacenamiento de las muestras. incluyendo entradas superiores que llevan a cabo un mejor proceso de inyección de la muestra y c) la disponibilidad de mejores columnas desactivadas en un rango más amplio de diámetros y cubiertas de una gran variedad de fases estacionarias.
Un intento para crear una compilación de aplicaciones deseadas para generar un manual debe ser selectivo. algunos de los ejemplos incluidos pueden ser criticados porque los eventos de separación en la cromatografía de gases pueden ser muy rápidos y en muchos casos es posible generar resultados que son superiores a los mostrados en las ilustraciones. separación de enantiómeros. carbón y aceites. b) mejoras en la instrumentación comercial. Las guías de aplicaciones para fases estacionarias en los análisis de las diferentes áreas se muestran en catálogos tales como Supelco. y las correlaciones sensoriales que se requieren para que haya significancia en la determinación de sabores deben ser medidas por patrones de
. saborizantes y fragancias En la mayoría de las investigaciones hechas sobre saborizantes se realizan por cromatografía de gases. con la longitud de la columna. la presión sobre el diámetro de la columna. niveles de alcohol y drogas en la sangre. separación de enantiómeros. Los resultados entran al programa. separación de enantiómeros. d) Médicas y biológicas. análisis de pesticidas. análisis de pesticidas. Por otra parte. Ácidos grasos. separación de enantiómeros. sabores y fragancias. Otra forma de clasificar las aplicaciones en la cromatografía de gases es dividir los datos de la literatura en áreas de interés. halometanos en el agua hasta las dioxinas en la tierra. Ácidos grasos.
en los vinos europeos fue de gran importancia en la detección de dietilenglicol. La cromatografía de gases es ampliamente utilizada en el análisis de aceites esenciales. por lo que se han optimizado fases estacionarias que permiten un aumento en la retención relativa y velocidad parcial de la volatilidad de los compuestos. Muchos de estos productos son frágiles e importantes comercialmente y se utiliza la cromatografía de gases para cuantificar componentes específicos que podrían ser indicativos de calidad del aceite y para detectar adición de compuestos clandestinos como antioxidantes así como componentes utilizados como diluyentes. OV-210 17 Carbohidratos 2330. Debido a la gran complejidad de las muestras de comida. La complejidad el aceite es tan alta que no se podría analizar su composición por una simple columna cromatográfica. dando prioridad a la salida de los contaminantes. 2340 225. si se quedan dentro de la columna. Estos contaminantes están relacionados con trazas de solventes residuales usados en las películas plastificadas del empaquetamiento (por ejemplo. por lo que se usan columnas especializadas de polimetilsiloxano con diferentes fases estacionarias. la detección de estos EDBs puede ser un problema. Un ejemplo de esto puede ser el aceite de limón al cual se adulteraba por la adición de turpentina. sino también aquellos componentes cuya concentración aumenta el abuso del aceite (ejemplo: el p-cymeno). El dietilenglicol es un material tóxico y se ha encontrado en niveles de 60 g/L en los vinos. La cromatografía puede ser extremadamente compleja y frecuentemente influenciada por los métodos de preparación de la muestra. y son frecuentemente dispersados dentro de una matriz que contiene materiales los cuales podrían. Silar 5CP 1. acortar la vida de la muestra en un grado considerable. para producir una mejor separación de los compuestos así como un tiempo de vida más largo. El dibromo de etileno (EDB) ha sido utilizado ampliamente para inhibir la infestación de insectos en comida empaquetada. De aquí que la cromatografía de gases es usada no solo para establecer cuales son los materiales normales que contiene cada muestra. Tabla 2. Otro uso importante de la cromatografía de gases ha sido en el análisis de vinos adulterados. 5. el 2-etilhexanol). donde la complejidad de la muestra puede ser en verdad un gran reto. También se pueden detectar contaminantes dentro de la comida empaquetada por cromatografía de gases.32 cromatografía de gases. Por ejemplo. Columnas recomendadas para cromatografía de comida. El análisis puede ser complicado debido a que los compuestos de interés volatilizan usualmente en muy bajas concentraciones. 225. pero se demostró que este compuesto es carcinogénico en altos niveles. Aminoácidos OV-17. sabores y fragancias4 Solutos Fase estacionaria Tipo de columna Ácidos grasos volátiles en 10% SP-1000/1%H3PO4 PEGa agua (C2 a C5) Ácidos grasos bacterianos 3% SP-2100. 275
La diferenciación de hidrocarburos parafínicos. Las columnas empaquetadas todavía son utilizadas para algunas separaciones de hidrocarburos ligeros. Las interacciones entre la fase estacionaria y los solutos hidrocarbonados están limitados generalmente a fuerzas de dispersión. la fase estacionaria de metilpolisiloxano. También se han diseñado separaciones interesantes utilizando columnas tubulares de capa porosa (PLOT) cubiertas con alúmina. mezclas de gases. y algunas veces se requiere la detección de componentes nitrogenados y sulfurados. debido a la cantidad masiva del constituyente principal que debe ser inyectado a la columna si la detección es para los constituyentes menores. Estas columnas incrementan la retención de los hidrocarburos de bajo peso molecular en altas temperaturas. con potencial de reflujo y/o redirección de fracciones individuales a tubos abiertos. La cromatografía multidimensional puede ser requerida para el análisis de estas mezclas complejas. Estas columnas son especialmente útiles para mezclas de baja ebullición. usando una columna de película apretada en condiciones subambientales. et al.33 Aplicaciones relacionadas a químicos y petróleo Los análisis de productos del petróleo incluyen la separación de mezclas de gases ligeros hasta la caracterización de aceites crudos y materiales producidos en la licuación del carbón. el rango dinámico del sistema debe ser suficientemente amplio para acomodar estas diferencias cuantitativas en los componentes. cuya interacción con los solutos está limitada a las fuerzas de dispersión. Se diseñaron sistemas de multicolumnas de válvula de entrada. por ejemplo. Las pruebas de solventes han sido todo un reto. para llevar a cabo separaciones que son difíciles de duplicar con equipos convencionales o columnas tubulares abiertas. La cromatografía multidimensional se utiliza para la separación de algunos componentes menores como los aditivos “antiknock” en gasolinas. la cual da una gran estimación de ciertos aditivos de octanos. olefínicos y aromáticos son metas normales. Las preparaciones de hidrocarburos derivados de aceites o carbón licuado pueden ser extremadamente complejas y también pueden incluir una variedad de otros grupos funcionales. componentes sulfurados y nitrogenados de bajo peso molecular. funciona bien para la separación de estos componentes. Levy y Yancey (1986) 4. alcoholes y halocarbonos de bajo peso molecular. (1982) 4 demostaron la separación de hidrocarbonos de bajo peso molecular en un sistema de válvula de entrada. Mooney.
. microempaquetados y columnas PLOT. por ejemplo. describieron un sistema para cuantificar aditivos oxigenados con las bases de características de retención cuando las inyecciones de gasolina eran simultáneamente agregadas a dos columnas diferentes. Estas columnas normalmente se empaquetan con alúmina o algunos polímeros porosos como los cromosorbos.
las técnicas utilizadas por Schomburg (1979) 4 y Dandeneau (1979) 4. Cuando la cuantificación es importante. En muchos casos las agencias de regulación de calidad tienen procedimientos estándar específicos para el análisis de materiales dados en una matriz dada. Los altos niveles de solutos activos podrían necesitar no solo la selección de columnas bien desactivadas. Estos análisis pueden ir desde químicos de pesticidas y herbicidas hasta hidrocarburos aromáticos polinucleares (PAHs). las cuales dan una excelente precisión y tiempos de análisis muy cortos pese a la complejidad que podría presentar la muestra.
. esto es también cierto para otros solutos activos como los pesticidas. En estos análisis cromatográficos se usan fases estacionarias de compuestos aromáticos para mejorar la separación de los solutos. como desactivar el puerto de inyección del cromatograma. agua y tierra. Con algunas excepciones los métodos de análisis oficiales son menos sensitivos y consumen mayor tiempo que los métodos que se desarrollaron en los comienzos de la cromatografía. Las muestras de agua son muy variables. podrían ser empleadas para establecer que la precisión del sistema se extiende a los niveles medidos para el soluto en cuestión. la agencia de protección ambiental (EPA) especificó procedimientos para el monitoreo de efluentes industriales en 1977. Para solutos termolábiles se requieren columnas frías de inyección (tabla 3).
Aplicaciones médicas y biológicas La detección en bajos niveles de componentes significativos en este campo tiene requerimientos estrictos para los sistemas analíticos. Las mismas columnas se usan para la separación de pesticidas y compuestos aromáticos clorados. sino también de los sistemas analíticos particulares. Los análisis cromatográficos se llevan a cabo por columnas tubulares abiertas. Los métodos 603 hasta el 613 separan en 13 clases los 113 contaminantes orgánicos que son monitoreados por cromatografía de gases. compuestos clorados mezclados en el aire. En Estados Unidos.34
Aplicaciones ambientales Los análisis ambientales se enfocan a la detección y/o cuantificación de muchas substancias diferentes en una diversidad de matrices. En muchos casos el problema inicial es la obtención y preparación de la muestra. desde agua potable hasta aguas industriales.
Ramsey y Flanagan (1982) 4. para lo cual se requiere un sistema de detección rápido y normalmente se utiliza uno de conductividad térmica. inyectaron muestras simultáneas de drogas en dos columnas
.35 Tabla 3. clorobutanol. et al. Los agentes más comunes en estos casos son los solventes (aerosol. las columnas empacadas llevan a cabo la separación en 28 minutos. (1983) 4. et al (1985) 4. tetracloro de carbono. la derivatización es empleada para aportar estabilidad térmica y se puede utilizar en ambas columnas. En estudios de derivatización de aminas disfuncionales. Es probable que con la columna DB-624 se pueda tener un análisis más rápido y mejor. Fases estacionarias recomendables para las aplicaciones biológicas y químicas4 Solutos Columnas empaquetadas Columnas tubulares Clinicas/Biomédicas Cetosteroides Silar 5CP 225 Colesterol. nbutano. etc. Jacob. repelentes o anestésicos) los cuales incluyen bromocloro -difluorometano. usaron inyecciones de espacio principal o “headspace” en dos columnas empaquetadas diferente y con una detección simultánea por captura de electrones-ionización de flama (FID-ECD) para facilitar la detección e identificación rápida de estos solutos en las muestras de sangre de pacientes envenenados. las empaquetadas y las tubulares abiertas. y su derivatización es normalmente requerida para su análisis en columnas empaquetadas. Algunas veces el envenenamiento de pacientes por solventes orgánicos volátiles son evidentes por el hedor del paciente al respirar. pero en otros casos el diagnóstico es facilitado por análisis de sangre. La drogas son frecuentemente solutos más activos. OV-17/H3PO4 Barbitúricos SP-2250 1. estrógenos OV-17 17 Alcoholes en sangre Carbopak/SP-1000 PEG Drogas Anfetaminas Apiezon/KOH Antidepresivos SP-2250 Alcaloides SP-2250. todas las drogas examinadas producían dos derivados estereisómeros que eran resueltos en picos bien formados bajo las condiciones que ellos usaron. Para esto se utilizan columnas tubulares abiertas de diámetro largo muy apretadas para llevar a cabo la separación de varios anestésicos en menos de 7 minutos. establecieron que con excepción de la efedrina.5. esteroides.17 Diuréticos OV-17/H3PO4
Frecuentemente es deseable el análisis de un anestésico presente en el aire suministrado a un paciente del que se encuentra en la atmósfera del cuarto. Se puede incrementar la forma inerte de las columnas de sílica para permitir un análisis directo de estas drogas sin derivatizar. Alm. En algunos casos.
36 diferentes. Esta información es un instrumento útil para el seguimiento del producto en el proceso productivo. para generar los datos de la Fig. Aplicaciones en la industria La cromatografía de gases es muy útil cuando pretendemos identificar los compuestos que determinan una característica aromática conocida. No
. se calcula el momento en el que tienen lugar las fases de autólisis y postautólisis durante la crianza. es necesario conocer los umbrales a partir de los cuales mejora o se desvirtúa nuestro producto. a partir de la evolución de ciertos compuestos volátiles. 11. Controlar el momento en que se desarrollan estas fases es importante debido a las alteraciones organolépticas que conllevan. 12. hay que disponer de un amplio banco de datos del mismo en las diferentes etapas de elaboración y en diferentes adiciones. Por ello. ya sea mediante estudio bibliográfico o por detección olfatométrica. como son los tapones y las barricas. Análisis de una droga ilegal en un analizador de detector y columna doble4. Concretamente en la cava. y correlacionar estadísticamente determinados compuestos con ciertas anomalías. una empleando FID y la otra con detección de nitrógeno/fósforo (NPD).
Fig. La información que nos puede suministrar la GC en el control de calidad será más grande cuanto mejor conozcamos el perfil cromatográfico de la fracción aromática de nuestro producto. entre ellos los vitispiranos. Algunos controles importantes a efectuar durante la fase de crianza en vinos y cavas son métodos específicos para la determinación de fenoles volátiles y compuestos azufrados. así como el control de otros materiales enológicos. o tipificar variedades que no contengan algún compuesto específico que las identifique (como sucede en la mayoría de casos). Por lo tanto.
Se hacen análisis de componentes de la acrilamida. El problema se agrava en aquellos compuestos para los que no disponemos de patrones sintéticos y.
. el análisis de los productos (fig.37 obstante. La determinación de aceites minerales en el agua. Se determinan los residuos de ditiocarbamato en los alimentos dietéticos. El azufre al ser oxidado durante el proceso de combustión.
Otras aplicaciones También se hacen análisis cromatográficos para la determinación de metanos trihalogenados.12). Para la determinación de componentes aromáticos en alimentos y bebidas. el análisis por cromatografía de gases no nos permite definir el perfil aromático del vino analizado. La cromatografía de gases nos permite cuantificar la concentración de compuestos azufrados. Aplicaciones prácticas Dentro de la investigación que se realiza en el Instituto de Biotecnología. presentes en petróleo crudo y sus derivados. se convierte en un contaminante atmosférico al formar ácido sulfhídrico. se trata de análisis todavía demasiado laboriosos para constituir aplicaciones rutinarias de control. en el departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis. los cuales dañan la salud por la desinfección del agua de piscinas con cloro. el cual forma parte de la lluvia ácida. Para determinar los grados de alcohol en bebidas como la cerveza. y la espectrometría. por tanto. se realiza investigación sobre la degradación enzimática de compuestos azufrados. no es posible conocer sus propiedades aromáticas.
En todo caso. Análisis de herbicidas en campos de golf. La detección de los productos de degradación se realiza por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas. como el dibenzotiofeno.
12 gráfica de detección de dibenzotiofeno. Entre las aplicaciones de más importancia está la del ámbito de alimentos.
Abundance Scan 550 (11. Para ejemplificar este punto hacemos referencia al siguiente artículo de divulgación.00 26.00
8.368 min): DBT.D
184 600000
150000 139 100000
50000 63 32 50
92 215 246281 327 377 429 479 530 562 605 200 250 300 350 400 450 500 550 600 659693 650 700
B) espectrometría de masas Fig.00 28.00 16.00
A) cromatografía de gases.
5500000 5000000 4500000 4000000 3500000 3000000 2500000 2000000 1500000 1000000 500000
4.00 18.00 20.00 24. aún a pesar de que no formen parte del contenido original.00 10. debido a que es de suma importancia tener conocimiento de los componentes cuya presencia cae dentro de los parámetros permitidos en ciertos productos.38
Abundance TIC: DBT. Se anexa publicación al finaldel trabajo.00 12.00 22.00 14.
Cromatógrafo de gases Hewlett Packard con detector selectivo de masas y detector de conductividad térmica.mx/ctl/labaire.mty.htm ** LABORATORIOS DE INVESTIGACIÓN QUÍMICA Y BIOQUÍMICA (LIQB)/TESE. carnes rojas y pollo). en alimentos de consumo humano (frutas. Restauración de suelos contaminados con hidrocarburos y plaguicidas. vol. Investigación: Tratamiento de efluentes gaseosos por medio de catálisis química y biofiltración. Detector de ionización de flama. www.uaaan. 20. Investigación: Bromatológicos en forrajes y concentrados para consumo animal. M.mx/DirInv/texthtml/servicio.com/index. Determinación de ácidos grasos. **LABORATORIO DE CALIDAD DEL AIRE/ITESM. Producción de pigmentos y enzimas de interés agroalimentario. p. Méx. perimetrales y proyectos especiales en empresas.5 µm suspendidas en el aire por cromatografía de gases – espectrometría de masas. Monitoreos de emisiones en fuentes fijas. Ecatepec. Avance y perspectiva. Unidad Irapuato. Cromatógrafo de gases con detector de captura de electrones. Laura Olivia Fuentes Lara. hortalizas. Nuevo León Cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas y detector infrarrojo con transformada de Fourier.dns2go. Distrito Federal Investigación: Estudio de la composición orgánica semivolátil presente en las partículas menores o iguales a 10 y 2. http://uninet.39 López. 421-424
Cromatografía de gases como método principal **DEPARTAMENTO DE CIENCIAS AMBIENTALES CENTRO DE CIENCIAS DE LA ATMÓSFERA/UNAM.asp?opcion=laboratorios
. http://tese. Edo. Monterrey. Análisis externos (análisis de compuestos orgánicos volátiles y semivolátiles). Una sinfonía de aromas. Coahuila Responsable: Lic. 2001. Cromatógrafo de gases Varian.G. CINVESTAV.itesm. cereales.html **LABORATORIO DE NUTRICION Y ALIMENTOS Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro.
htm **Laboratorio de Biogeoquímica UBIPRO/UNAM Iztacala.oznet. Jalisco.edu/ed_agron645/lab/645GCinfo. USA Biomasa microbiana. Distrito Federal Cromatógrafo de Gases con detector de Espectrometría de Masas (Finnigan Mat). Carbono y Nitrogeno mineralizable./KSU.ciq. Kansas State.mx/es/servicio_ext/tec_quimicas/lab_instrumentacion.mx/dip/ubiprolab_biogeoquimica.mx/paidoteca/quimicaambiental/instalaciones. Morelos Cromatógrafo de gases acoplado a un detector selectivo de masas (HP5973).htm ** Química atmosférica Programa de Ingeniería Química Ambiental y de Química Ambiental (PIQAyQA) Facultad de Química/UNAM.phtml
Se han hecho innovaciones aumentando los volúmenes de inyección al cromatógrafo (LVI).alcoholera-zapopan. disminuyendo la frecuencia de retención etc. http://www.ceti. Distrito Federal Cromatógrafo de gases Perkin Elmer http://www. Charles Rice Agron 645-Microbiología del suelo Depto de Agronomía.com/laboratorio.htm ** Centro de Investigaciones Químicas/UAEM.html **Análisis en el Área de Alimentos y Fármacos Laboratorio de instrumentación/CETI. Se ha diseñado un sistema llamado ProSep.unam.
. el resto solo interfiere o no es importante. http://www. Cuernavaca. Liberación de gases bajo condiciones de fumigación. aumentando la integridad analítica. http://www. Guadalajara. Jalisco Comercialización de alcohol etílico. http://www.uaem. http://www.html **Alcoholera de Zapopan.cneq.mx/ciq/servicios1.40 **Dr.unam.iztacala. Para mejorar el análisis. En análisis de cromatografías de gases típicas normalmente solo una fracción del volumen inyectado es de interés analítico.ksu.
Todos estos pasos son monitoreados bajo softwares de la marca ProSepTM. el cual es el puerto de entrada.
. el módulo de precolumna. Después de la eliminación del solvente.41 El sistema ProSep consiste de 4 componentes. los componentes inyectados son organizados en la precolumna de acuerdo a su punto de ebullición. la columna de preseparación modula la temperatura.
Fig. El flujo de la función ProSep se muestra en la siguiente figura. La inyección con el ProSep en el cromatógrafo de gases de manera split. 13 Columnas de separación tipo ProSepTM 7. cerrando el respirador split transfiriendo los solutos dentro de la columna analítica (paso3). aquí el solvente. se abre de nuevo el respirador split se abre de nuevo y la columna de preseparación aumenta la temperatura para hervir a los componentes no deseados de la matriz (paso 4). dos módulos control y una precolumna de vidrio o sílica la cual está unida dentro de la precolumna de manera similar al alineador de vidrio split/splitless (partido / sin partir) (paso 1). el analito y la matriz son ordenados en el puerto y los solventes de bajo punto de ebullición son rápidamente eluidos (paso 2). Debido a que ProSep provee alguna separación. Cuando ya se han transferido todos los solutos de interés.
habiéndose convertido respectivamente e independientemente en dos métodos analíticos en los que se conjuntan una gran rapidez. Dichas limitaciones surgen del hecho de que mientras la cromatografía de gases pueda separar los componentes
. Cromatografía de gases y espectrometría de masas Durante los últimos veinte años la espectrometría de masas (EM) y la cromatografía de gases (GC) han demostrado repetidamente. en la actualidad la combinación directa cromatográfica de gases-espectrometría de masas se reconoce como uno de los sistemas más eficaces a disposición del químico analista para el estudio e identificación de mezclas complejas de productos orgánicos.42
Fig. previamente inyectada en el cromatógrafo. gracias al gran potencial demostrado por los primeros intentos de combinación y a su rápido desarrollo. a medida que estos son eluidos en serie de la columna cromatográfica. 14 Cromatógrafo de gases con columnas y detectores ProSep7. su versatilidad como métodos analíticos para la determinación estructural y separación de compuestos orgánicos. en gran número de laboratorios en todo el mundo. Aunque en la práctica hasta 1957 la cromatografía de gases y la espectrometría de masas avanzaron por caminos diferentes pero paralelos en el campo del análisis orgánico. sensibilidad y poder resolutivo. Ambas técnicas han alcanzado últimamente un alto grado de desarrollo en sus diversas facetas prácticas. Conectando la salida de un cromatógrafo de gases a la cámara de ionización de un espectrómetro de masas de puede obtener información estructural (espectro de masas) para cada uno de los componentes de la mezcla original. De esta forma las limitaciones inherentes de la cromatografía de gases quedan considerablemente reducidas en el análisis cualitativo.
como el análisis de mezclas de productos naturales de extrema complejidad. A este respecto.
.43 individuales de una mezcla con un alto grado de poder resolutivo.). cuando esta metodología se intenta llevar a extremos. no puede dar. sino tan solo un medio de separación física. etc. Por ello la utilización de los datos basados en el tiempo de retención absoluto o relativo puede resultar un método adecuado para la identificación tentativa de ciertos compuestos o mezclas relativamente simples o para las cuales se dispone de los correspondientes patrones. los resultados así obtenidos carecen de la precisión cualitativa. una de las áreas más activas de la combinación cromatografía de gases-espectrometría de masas es en conclusión la identificación de compuestos nuevos o no sospechados previamente. Hay que señalar como esencial que cualquier columna cromatográfica no es un instrumento analítico. Sin embargo. en sentido riguroso más que información preliminar sobre su estructura. desconectando ciertos detectores específicos (por ejemplo captura de electrones. fósforo. Asimismo. los detectores cromatográficos solamente responden en general a la cantidad de la muestra eluída de la columna. sobre todo en los casos que se requiere una programación de la temperatura del cromatógrafo de gases y se carece de compuestos patrón.
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Vesilind_Introduction_Environmental_Engineering_3rd_txtbk.pdfDiabetes, estrés oxidativo y antioxidantesformato_apaEfecto del metilciclopropeno en piñasAmburana cearensisResiduos Solidos Municipales
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