cromatografia de liquidos

III. CROMATOGRAFÍA DE COLUMNA

El proceso que consiste en hacer pasar un líquido o un gas a lo largo de una columna cromatográfica se denomina elución. Como se observa en la figura 21, la fase móvil que entra a la columna se llama eluente. Al salir de la columna se llama eluato o efluente.



Figura 21. Diferencia entre eluente y eluato.

La velocidad de la fase móvil en una columnapuede expresarse como flujo volumétrico (gasto en volumen, mL/min) o como gasto lineal, cm/min. Generalmente se trabaja de modo que el flujo de solvente que pasa por la columna sea constante durante todo el experimento.

Supongamos que inyectamos a la columna cromatográfica una mezcla que contiene tres componentes, a los que llamaremos A, B y C. En la figura 22 se muestra un cromatogramaidealizado que se obtendría en estas condiciones.
















Figura 22. Parámetros que pueden identificarse en un cromatograma.


Cromatograma. Es la represtación gráfica del tiempo que transcurre desde la inyección contra la respuesta registrada por el detector.

Tiempo de retención (tR) Es el tiempo necesario después de la inyección de la mezcla para que la muestraalcance el detector. Manteniendo las mismas condiciones experimentales, cada substancia tendrá su propio tiempo de retención, único y característico de ella. El tiempo de retención se mide desde el inicio de la inyección hasta la parte más alta del pico cromatográfico. Este tiempo puede medirse también en forma indirecta como el volumen de fase móvil que eluye entre la introducción del soluto y laaparición del máximo del pico del mismo, lo que se conoce como volumen de retención (VR).

Tiempo muerto (tM) Es el tiempo de retención para un soluto inerte, que no sea retenido en la columna. Notar que tM es en realidad el tiempo necesario para que la fase móvil recorra la longitud de la columna. En los cromatogramas reales, tM no siempre aparece. En cromatografía de gases, cuando se usa undetector de ionización de flama, puede inyectarse aire junto con la muestra para que aparezca el pico de aire correspondiente al tiempo muerto. El volumen de la fase móvil necesario para desplazar un soluto no retenido desde el inyector al detector se conoce como volumen muerto (VM) o volumen de la fase móvil en la columna.

Tiempo de retención corregido (tR’) Se define como la diferencia entreel tiempo de retención y el tiempo muerto.

tR’ = tR – tM

Si todos los componentes de la mezcla interaccionan con la fase estacionaria, ninguno de ellos eluirá al volumen de retención. Puede darse el caso de que el pico correspondiente al tiempo muerto no aparezca tampoco en el caso de que el detector no sea sensible a ese compuesto.

Retención relativa (α) Para caracterizar lasdistancias entre los máximos de dos picos cromatográficos consecutivos, se utiliza el factor de selectividad o de retención relativa, definido como la razón entre el tiempo de retención neto de los dos componentes, que puede calcularse directamente del cromatograma.

Cuando α = 1, es evidente, según la ecuación, que la resolución es nula, independientemente del número de platos teóricos que tenga lacolumna, ya que entonces tR1 = tR2. La selectividad de una columna se puede mejorar modificando el coeficiente de distribución, K, y el volumen de la fase estacionaria, VS. El coeficiente de distribución, K, se modifica alterando cualquiera de los siguientes parámetros:

a) cambiando la fase móvil, por ejemplo, variando la composición, el pH, la polaridad y la fuerza iónica.
b) sustituyendo lafase estacionaria. En este caso, se puede modificar el tamaño del poro del gel y la superficie del adsorbente.
c) variando la temperatura
d) modificando el soluto

En cualquier caso, es necesario mantener los valores del factor de capacidad, k, en el intervalo óptimo (2  k  10) cuando hagamos cambios en el valor del factor de selectividad, . Una de las formas más eficaces de mejorar la...