INTRODUCCION
• La cromatografía es un método de separación de mezclas moleculares
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tiempo (min)
SEPARACION
PARA SEPARAR SE EMPLEAN BASICAMENTE TRES ALTERNATIVAS:
•Separaciones mecánicas •Procesos cinéticos y electrocinéticos •Equilibrios de distribución entre dos fases
CLASIFICACION
La cromatografía es una técnica de separación basada en el intercambio de los solutos entre dos fases
TECNICAS CLASICAS
Técnica Fases empleadas
Precipitación líquido/sólido
Extracción líquido/líquido
Intercambio iónico líquido/sólido
Destilación líquido/vapor
TECNICAS CLASICAS DE SEPARACION ENTRE DOS FASES
FASES EN CROMATOGRAFIA
LAS FASES EMPLEADAS EN CROMATOGRAFIA SE DENOMINAN FASE MÓVIL Y FASE ESTACIONARIA
CLASIFICACION
CLASIFICACION DE LAS TECNICAS CROMATOGRAFICAS
CROMATOGRAFÍA DE GASES (CG)
CROMATOGRAFIA DE LÍQUIDOS (CL)
CROMATOGRAFIA DE FLUIDOS SUPERCRÍTICOS
(CFSC)
SÓLIDO (CGS)
LÍQUIDO (CGL)
SÓLIDO (CLS)
LÍQUIDO (CLL)
EMPACADA
CAPILAR
PLOT
EMPACADA
CAPILAR
PLACA FINA
HPTLC
INTERCAMBIO IÓNICO
HPLC NORMAL
SCOT
WIDE-BORE
NARROW BORE
ULTRA-CAPILAR
EXCLUSIÓN
PERMEACIÓN EN GEL
FILTRACIÓN EN GEL
PAPEL
HPLC FASE INVERSA
HPTLC FASE INVERSA
FASE MÓVIL FASE ESTACIONARIA TÉCNICA
PROCESO CROMATOGRAFICO
• El lecho cromatográfico puede ser abierto (placa) o cerrado (columna).
• La fase móvil fluye a lo largo del lecho cromatográfico en contacto con la fase estacionaria.
COLUMNA
COLUMNA
FASE ESTACIONARIA
FASE ESTACIONARIA
FASE MÓVIL FASE MÓVIL FASE MÓVIL
PROCESO CROMATOGRAFICO
• La fase móvil fluye, arrastrando consigo los solutos.
• Los solutos se reparten entre ambas fases
Muestra Fase estacionaria
Fase móvil
,
,
e ii
m i
CK
C=
PROCESO CROMATOGRAFICO
• Al alimentar la muestra al sistema, los solutos se reparten entre las dos fases, cada uno con diferente afinidad.
Fase móvil
Fase estacionaria t0
Fase móvil
Fase estacionaria t0
PROCESO CROMATOGRAFICO
LAS MOLECULAS DE SOLUTO EN FASE ESTACIONARIA SE ESTANCAN
LAS MOLECULAS EN FASE MOVIL AVANZAN CON ELLA
Fase móvil
Fase estacionaria t1
Fase móvil
Fase estacionaria t1
PROCESO CROMATOGRAFICO
• LA VELOCIDAD DEL SOLUTO VARIA INVERSAMENTE CON LA AFINIDAD POR LA FASE ESTACIONARIA.
F. móvil
F. estacionaria
SEPARACION DE SOLUTOS
• LOS COMPONENTES CON CONSTANTES DE REPARTO DIFERENTES SE SEPARARÁN.
Fase móvil
Fase estacionaria t0
,
,
e ii
m i
CK
C=
SEPARACION DE SOLUTOS
Fase móvil
Fase estacionaria t1
Fase móvil
Fase estacionaria t2
Fase móvil
Fase estacionaria t3
K1 K2 K3
CROMATOGRAFÍA DE GASES
• Se opera en columna (capilar o PLOT) • Se trabaja por elución • Separa:
– mezclas complejas (poder de separación) – solutos muy parecidos (resolución)
• Es rápida (minutos) • Usa poca muestra (µL) • Utiliza instrumentación especial • Proporciona información cualitativa y cuantitativa • Permite analizar compuesto de hasta 1000 g/mol
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS
• Se opera en columna (empacada) • Se trabaja por elución • Separa:
– mezclas complejas (poder de separación) – solutos muy parecidos (resolución)
• Es rápida (minutos) • Usa poca muestra (µL) • Utiliza instrumentación especial • Proporciona información cualitativa y cuantitativa • Permite analizar compuesto solubles
ELUCION
• La muestra se aplica al principio de la columna como una banda fina.
• Los solutos a vanzan por el sistema a velocidades diferentes, menores a la de la fase móvil.
• Los solutos se separan en bandas y estas salen (eluyen) por el final de la columna.
REQUISITOS DE LA MUESTRA PARA CROMATOGRAFÍA DE GASES.
• Debe tener una presión de vapor apreciable a la temperatura de operación. (pv ≥ 1 torr, @ Tmax ≤ 450ºC).
• No debe ser termolábil (formación de derivados).
• No debe reaccionar con ningún componente del sistema (instrumentación con superficies internas inertes).
REQUISITOS DE LA MUESTRA PARA CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS.
• Debe ser soluble en fase móvil • No debe reaccionar con ningún
componente del sistema (instrumentación con superficies internas inertes).
TEMARIO
Se estudiarán los siguientes aspectos: • Fundamentos:
– Definiciones básicas – Aspectos teóricos
• Instrumentación – Elementos básicos – Columnas – Inyectores – Detectores, sistemas acoplados.
TEMARIO
• Manejo de resultados: – Análisis Cualitativo – Análisis Cuantitativo
• Tratamiento de muestras
INSTRUMENTACION BASICA
ELEMENTOS DE UN CROMATOGRAFO
Control de flujo
Fase móvil
Inyección de muestra Columna Detección
Registro y proceso
Horno
GAS DE ARRASTRE
• Requisitos: – Baja viscosidad (bajo PM) – Inerte – Seguro – Alta pureza – Económico
GAS DE ARRASTRE
Gases más usados: • Hidrógeno (máxima eficiencia
con columnas capilares) • Helio (sistemas acoplados) • Nitrógeno (empacadas, T<1980)
CONTROL DE FLUJO
Válvulas:
• De aguja (restricción al flujo), ∆p • Reguladores de presión. (Psal cte.) • Diferenciales de flujo. (flujo másico
cte.)
TIPOS DE COLUMNAS
• Empacadas – En HPLC
• Capilares
– En cromatografía de gases – Sílice fundida
• WCOT (CGL), hoy columna capilar • PLOT (CGS)
HORNO CROMATOGRAFICO
En GC la temperatura de la columna es un parámetro básico:
mayor temperatura
mayor presión de vapor
análisis mas rápidos
menor separación En HPLC estabiliza la K y tr
DETECTORES
Columna Detector
• Sensor en línea • Mide alguna propiedad del eluyente, o del soluto. • Genera una señal eléctrica. • La señal es proporcional a la concentración de soluto.
REGISTRO Y PROCESO
Diferentes alternativas: – Registrador, t<1980
• costoso • lento y con pobre calidad de resultados.
– Integrador, 1980<t<1990 • Basado en los 1°’s microprocesadores.
– Computadora con Tarjetas A/D • Permite optimizar la calidad de los
resultados, y reprocesarlos cuanto se necesite.
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