Cromatografia

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CROMATOGRAFIA

Introducción
Cromatografía: Método que permite Separación, identificación y determinación de los componentes químicos de una mezcla

Introducción

TSWETT

Chroma: Color Graphein: Escribir

SEPARA PIGMENTOS

HITOS EN CROMATOGRAFIA • 1903 Tswett – Separa pigmentos de plantas • 1931 Lederer y Kuhn - Carotenoides • 1952 Martin & Synge (Nobel Prize)

1937-1972 ,tenemos 12 premios Nobel en donde se utilizaron métodos cromatográficos

CROMATOGRAFIA DE REPARTO

LA SEPARACION SE LOGRA POR AFINIDAD AFINIDAD INTERACCION
CROMATOGRAFIA LIQUIDA

ADSORCION

REPARTO

INTERCAMBIO IONICO

PAR IONICO

TRANSFERENCIA DE CARGA

SE EXPLOTA LA DIFERENCIA DE DISTRIBUCION

CROMATOGRAFIA LIQUIDA DE ELUCION

Principio: Similar a contracorriente
FASE(ESTACIONARIA)

X X
FASE(MOVIL)

X ESTACIONARIA ⇔ X MOVIL

DX =

X X

EST M

-La eficacia de una columna está determinada por las velocidades relativas de migración con las que eluyen. - Estas velocidades de migración están determinadas por la magnitud de las constantes de distribución.

CROMATOGRAFIA LIQUIDA DE ELUCION

DX =

X X

EST M

- Expresión válida en condiciones deelución lineal - Baja concentración del soluto - Se obtiene peak simétricos y gaussianos - Los tiempos de retención son independientes de la cantidad de analito

CROMATOGRAMA

IDENTIFICAR (tR) Y CUANTIFICAR (área)

CROMATOGRAFIA DE ELUCION
¿Cómo se explica que la elución de una sustancia con fines analíticos?
Cuando dos sustancias no se separan bien, es posible proponer dos alternativas: a)Emplear una fase estacionaria más selectiva. Basada en la termodinámica de la separación (VR y tR). b) Ajustar condiciones para obtener señales más estrechos. Basada en la cinética de la separación (Transferencia de materia).
Volumen →

Teorías de elución
Plato teórico equivalente Teoría dinámica o cinética

TEORIA DEL PLATO TEORICO EQUIVALENTE
La evolución de la concentración de un soluto enuna columna en función del volumen de fase móvil o del tiempo transcurrido desde el ingreso de la muestra se denomina CURVA DE ELUCIÓN

La posición de una curva de elución sobre el eje del volumen o el tiempo puede ser estimado de acuerdo a la teoría del plato teórico

Volumen de retención

TEORIA DEL PLATO TEORICO EQUIVALENTE
De la teoría del plato teórico se deduce que para un flujoconstante de fase móvil:

VR = V0 + m ⋅ D VR = V0 + VE ⋅ D

FASE ESTACIONARIA SOLIDA FASE ESTACIONARIA LIQUIDA

V0: Volumen de una especie no retenida

1. VOLUMEN MUERTO

V0 =
Vp = Vi =

VOLUMEN MUERTO

V0 = V p + Vi
VOLUMEN DE PORO VOLUMEN DE INTERTICIOS

Es posible estimarlo a partir de la siguiente expresión:

V0 = ε ⋅ L ⋅ S
L: Longitud de la columna S: sección de la columnaε: Porosidad de la columna (Indica vacío en el relleno)
Fases poliméricas ≈ 0.4 Sílice ≈ 0.8 VR = depende parámetros termodinámicos y de variables geométricas

2. FACTOR DE CAPACIDAD

qESTACIONARIA C EST ⋅ VEST ( m ) VEST ( m ) k ´= = = D⋅ qMOVIL C MOVIL ⋅ VMOVIL (V0 ) VMOVIL (V0 )

VR = V0 + m ⋅ D

k´⋅V0 m= D

VR = V0 ⋅ (1 + k´)
t R − t0 k´= t0

t R = t0 ⋅ (1 + k´)

Es unparámetro termodinámico depende sólo de la naturaleza del equilibrio fisicoquímico que gobierna la retención para una fase estacionaria dada (Porosidad constante)

3. EFICACIA DE UNA COLUMNA
LA EFICACIA DE UNA COLUMNA SE DEFINE POR SU NUMERO DE PLATOS TEÓRICOS: N

qx q0

GRAFICAMENTE
t0

1
σσ
h

N=

16 ⋅(t R )2

(t R )2 N = 5,54
δ
2

ω

2

h 2

 tR  N = 64 ⋅   ∆t   R

2

4. SELECTIVIDAD DE UNA COLUMNA Definimos un factor de selectividad α

DB α= DA

k´ B α= k´ k´ A

t − t0 α= t − t0
B R A R

FLUJO CONSTANTE

5. EVOLUCIÓN DE CURVAS DE ELUCIÓN
De la teoría descrita es posible deducir que la forma de la curva de elución esta dada por:
 N  V −V  − ⋅ R  ∆V  2  R     
2

C = CM ⋅ e

   

q0  N  CM =   VR  2π ...
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