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Cromatografía de gases, CG
J.Anzano
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Esquema de un cromatógrafo de gases
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Resolución cromatográfica
La resolución entre dos picos en cromatografía viene dada por:
donde Z es la separación entre los picos A y B; yWa and Wb
son las anchuras en la base de los picos A y B, respectivamente.
Resolución aceptable es Rs = 1.0,
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INTRODUCCIÓN DE MUESTRAS En cromatografía de gases se puede introducir cualquier tipo de muestras (sólida, líquida o gaseosa) siempre que los componentes sean estables a la temperatura de trabajo y que no se produzca una sobrecarga o sobresaturación en la columna o en el detector.
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Muestras líquidas.- El sistema de introducción de muestras líquidas debe de poseer un subsistema calefactor que realice la vaporización antes de ser arrastrada a la columna por el gas portador.
Jeringas de inyección (Hamilton, 1 - 10 µl). Válvulas rotatorias.
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Muestras gaseosasVálvulas rotatorias de inyección de seis vias
Muestra sólidas
- Disolución mediante un disolvente adecuado y se introducen en el cromatógrafo igual que en las muestras líquidas.
- La muestra sólida se introduce en un capilar de vidrio introduciéndolo en el bloque de inyección calentado y posteriormente se rompe mediante medios mecánicos.
-Derivatización on-line mediante pirólisis.-"método de espacio de cabeza"
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a derivatización es una amplia gama de reacciones químicas fundamentalmente orientadas hacia la transformación de los analitos en nuevas especies que sean compatibles con el sistema cromatográfico en sus diferentes módulos: fase móvil, sistema de inyección, columna y detector.
Objetivos de la derivatización:
- Mejorar la estabilidad térmica de los analitos.
- Mejorar la resolución cromatográfica.
- Modificar indirectamente la sensibilidad del detector introduciendo en la molécula del soluto grupos orgánicos adecuados que mejoren la sensibilidad de la misma.
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Esquema de un inyector en columna empaquetada de CG
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Comparación de las columnas
Parámetro Capilares Empaquetadas Longitud/m 5-100 1-5Diámetro interno/mm 0.1-0.8 2-4Flujo/cc.min-1 0.5-10 10-100Presión de la gota a través de la columna/Kg.cm-2 0.1-4 1-4Eficacia por unidad de longitud/platos.m-1 Más de 5000 2000-3000Eficacia tota/platos 150.000 5000
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Sistemas de detección
El cromatografo de gases posee un sistema continuo de detección por el que pasa el gas portador con los solutos separados y procedentes de la columna.
Funciones del detector:
1.- Indicar el momento exacto en que pasa un analito según su tiempo de retención.
2.- Originar una señal proporcional a la cantidad de soluto que pasa a su través.
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FID
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Detector de Conductividad Térmica
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Esquema de un detector de captura electrónica, ECD
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Esquema de un detector de quimioluminiscencia en CG
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Esquema de un detector de emisión atómica en CG
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HIBRIDACIÓN INSTRUMENTAL
El acoplamiento o hibridación instrumental se define como la combinación a través de una interfase adecuada de dos técnicas analíticas independientes (que pueden funcionar de forma autónoma), que genera una información única e integral de la composición de la muestra, la cuál se caracteriza por ser más completa que la información alcanzada independientemente por cada técnica.
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Configuraciones de hibridación instrumental
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Tipos de interfases: Interfase de expansión (Watson-Biemann)
- Tubo de vidrio sinterizado de porosidad ultrafina encerrado en una cámara de vacío y conectado con los instrumentos mediante tubos de diámetro pequeño que actúan como restrictores. - Al entrar el fluido cromatográfico se expande dentro del tubo. - El helio tienen una enorme difusibilidad y la mayor parte del mismo pasa al exterior del tubo, por lo que se consigue la concentración de los analitos.
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Interfase "Jet" (Ryage).- El efluente cromatográfico es estrangulado a través de un orificio muy fino y se expande rápidamente en una cámara de vacío calentada. Durante la expansión, las moléculas de helio más ligeras se difunden hacia fuera del centro del jet supersónico que se enriquece de moléculas del analito. Un segundo jet recibe el flujo enriquecido y lo introduce en el EM.
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Interfase de membrana de silicona (Llenellyn).- Se basa en que el paso de compuestos orgánicos a través de una membrana de silicona. Puede ser dos ordenes de magnitud superior que el gas inerte. El efluente cromatográfico choca contra el lado de la membrana que está a mayor presión.
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APLICACIONES ANALÍTICAS EN ALIMENTOS Separación de compuestos orgánicos
•Caracterización de los componentes responsables del olor y sabor en alimentos. Diagnosis médica basada en los componentes del aliento.
eparación de especies inorgánicas