Cromatografa de Gases.

Caractersticas principales de la cromatografa gas-lquido.

Principio.

La muestra requiere ser volatilizada. La cromatografa de gases est indicada para compuestos

que se puedan vaporizar. De ah que la cromatografa de gases necesite usar un

horno programable para efectuar las separaciones. Los componentes de la muestra se van a distribuir entre la

fase mvil y la fase estacionaria lquida de acuerdo a susolubilidad, la que depende de: La presin de vapor que a su vez es funcin de la temperatura

de la columna. La afinidad por la fase estacionaria.

Diferencias en la presin de vapor de los componentesprovocan un reparto diferente de los mismos, y enconsecuencia, se produce la separacin cromatogrfica.

Reparto en cromatografa de gases.

Columna empacada:

Necesidades.

Los gases que se usan como portadores debenpresentar extremada pureza.

Se deben usar filtros para el gas portador que elimineneficazmente las trazas de oxgeno, humedad ohidrocarburos.

De todos los gases que pueden aparecer comocontaminantes de los portadores el ms peligroso es eloxgeno dado que puede daar las fases estacionariasde las columnas y puede provocar problemas tambinen determinados detectores (ECD).

Las purezas habituales de los gases portadores suelenser mayores o como mnimo iguales a 99.995%.

Tipos de muestra. Anlisis de voltiles:

Sistemas Head-Space. Purga y trampa. Desorcin trmica.

Sobre tubos adsorbentes. SPME.

Muchas molculas grandes no se pueden usardirectamente dada su baja volatilidad (polmeros). Lo quese hace es provocar sobre estos componentes unadescomposicin trmica en fragmentos ms simples yanalizar los fragmentos.

Para estos componentes no voltiles tambin es posibleusar una tcnica denominada derivatizacin. Laderivatizacin consiste en transformar el componente enotro que sea ms voltil y analizar este ltimo. Esta tcnicase usa en la determinacin de cidos grasos en alimentos:transformacin a FAME.

Las columnas en la cromatografa de gases por reparto.

Son el corazn de la cromatografa: Empacadas: Partculas inertes sobre las que se deposita

adecuadamente un lquido (ceras polmeros). Tubulares (ms usadas): La fase estacionaria es un lquido que

se deposita en el interior de las paredes del tubo. WCOT (siglas Wall Coated Open Tubular). Estas columnas presentan

una fina capa de fase estacionaria activa sobre las paredes internasdel tubo. Las ms modernas se fabrican de slice fundida (FSOT).

SCOT (siglas Support Coated Open Tubular). Estas columnas tienendepositado en el interior de las paredes un soporte inerte primero ysobre ste se deposita la fase estacionaria.

PLOT (siglas Porous Layer Oper Tubular). Estas columnas tienendepositado en el interior de las paredes una capa porosa que puededepositarse por medios qumicos o por deposicin de partculasporosas a partir de una suspensin. Puede usarse como como soportede fase estacionaria lquida o como fase estacionaria propiamentedicha.

Propiedades de las columnas.Tipo de Columna FSOT WCOT SCOT Rellena

Longitud,mID, mm

Eficacia/mN

Tamao muest. ngPresin Retroc.Veloc. Relativa

Inercia QumicaEstab. Qumica

10-1000.1-0.53

2000-4000(20-400)103

10-75Baja

RpidaMejor

Si

10-1000.25-0.751000-4000

(10-400)103

10-1000Baja

RpidaBuena

No

10-1000.5

600-1200(6-120)103

10-1000Baja

RpidaNormal

No

1-62-4

500-1000(1-10)103

10-106

AltaLentaPobre

No

Fases estacionarias.

La solubilidad de los componentes en la faseestacionaria va a depender de las fuerzasintermoleculares involucradas (retencin).

La regla general es lo similar disuelve a lo similar. Porlo tanto, una fase estacionaria til para la separacinde un componente semipolar ser semipolar.

TIPOS: Slidos adsorbentes: Alminas, Slice, Zeolitas, Tamices

moleculares. Compuestos Polimricos: Que pueden estar en fase lquida

a altas temperaturas en la columna (nombres comerciales:Tenax, Chromosorbs y Porapaks).

Fases lquidas: Hidrocarburos de cadena larga (apiezn),poliglicoles, politeres, polisteres y polisiloxanos. Los msusados los polisiloxanos.

Fases estacionarias y aplicacin.

Separar gases inertes, freones, compuestosmuy voltiles (VOCs) hidrocarburos de C1 aC10: Usaramos Slidos adsorbentes.

Si queremos separar desde hidrocarburoshasta cidos orgnicos de bajo pesomolecular: Usaramos polmeros porosos encolumna empaquetada. En la actualidad haybuenas columnas capilares que dan buenosresultados para estas mezclas.

Fases estacionarias y aplicacin.

Para la mayora de las aplicaciones que queramos desarrollar conuna amplia variedad de analitos en diferentes matrices, usaramoslas fases estacionarias lquidas. Ahora bien, estas fases tendrn queelegirse en funcin de la polaridad de lo que se pretenda separar.

P O

L A

R I

D A

D

-Ciano-propil-siloxano

-Polietilnglicol.

-Ciano-fenil-siloxano.

-Fenil-siloxano.

-Metil/Fenil-Siloxanos.

-Dimetil siloxano o Escualeno

En funcin de la casacomercial que vendaestas columnas recibendiferentes nombres.OJO con la confusin.Consultar bien elcatlogo y el nombrequmico.

Resumen.

Componentes Fase Estacionaria Tipo (columna)

Gases Tamices moleculares Gas-slido (empacada)

Gases permanentes Polmeros porosos Gas-slido (capilar PLOT)

Lquidos no polares Metilsiloxanos Gas-lquido (capilar)

PCBs, muestras petroqumicas,

Herbicidas/plaguicidas

Polisiloxanos-carboranos Gas-lquido (capilar)

Farmacuticos Fenil polifenilsiloxanos Gas-lquido (capilar)

Azcares (derivatizacin previa)

Cianopropilfenilmetilsiloxanos

Gas-lquido (capilar)

cidos Grasos, Alcoholes(Derivatizacin previa)

Polietilnglicoles Gas-lquido (empacada o Capilar)

Alcoholes, aminas. Fenil metil siloxanos (ms 50% en fenil)

Gas-lquido (empacada o capilar)

Fases estacionarias gas-lquido.Fases lquidas Lmite

trmico

No polaresEscualeno

100% Polimetilsiloxano5% Fenil 95% polimetilsiloxano.

150300300

Moderadamente polares14% cianopropilfenil/86% polimetilsiloxano

50%fenil/50% polimetilsiloxano fenilsiloxano carborano300225

Polares50% Cianopropilfenil/50% polimetilsiloxano

50% trifluoropropil/50% polimetilsiloxanopolietilnglicol

275250200

Muy polares70%cianopropil/30%polifenilsiloxano

Poli(dietilenglicol succinato)250200

Seleccin de la Columna.

La seleccin de la mejor columna depende de muchosfactores: Qu tipo de componentes tiene la muestra y cmo es la

matriz? Cuntos componentes se esperan en la muestra? Cules son los puntos de ebullicin de los componentes? Rango de ebullicin de la muestra. Qu grupos funcionales estn presentes en la muestra? Qu concentracin es la esperada para los componentes? Los componentes son estables o inestables trmicamente?

Otras cuestiones adicionales seran: El anlisis es cuali o cuantitativo o ambos? Los componentes necesitan ser unvocamente identificados? Se requieren inyecciones especiales?

Algunas consideraciones sobre las columnas que pueden ayudar.

Cuando se usa una columna no polar, el orden de salida en elcromatograma es el mismo que el orden creciente de los puntos deebullicin de los componentes.

Lo similar se separa en lo similar. Esta regla se aplica bien paracomponentes polares de similares caractersticas en cuanto avolatilidad y polaridad.

Una columna capilar estndar no polar (30 m, 0.25 mm, 0.25 m)sera capaz de separar componentes de una mezcla que tienen unadiferencia de 2C en sus puntos de ebullicin.

El poder de separacin de una columna aumenta con la longitud dela columna, y con el espesor de la fase estacionaria.

Un mayor dimetro de columna tolera una mayor carga de muestray normalmente mejora los lmites de deteccin de los componentesde la muestra.

Para trabajos de alta temperatura o que requieran el empleo dedetectores de masas se necesitan columnas con mayor estabilidad ybajo sangrado.

Es mejor para la separacin

Cromatografa de Gases.Principio.Reparto en cromatografa de gases.Necesidades.Tipos de muestra.Las columnas en la cromatografa de gases por reparto.Propiedades de las columnas.Fases estacionarias.Fases estacionarias y aplicacin.Fases estacionarias y aplicacin.Resumen.Fases estacionarias gas-lquido.Seleccin de la Columna.Algunas consideraciones sobre las columnas que pueden ayudar.Es mejor para la separacin