Cromatografia

CROMATOGRAFIA
PRINCIPIOS Y APLICACIONES Rafael Gómez-Ullate Ricón Alonso Serrano Álvarez

1. Conceptos básicos sobre cromatografía

Antes de definir los conceptos básicos para entender los distintos tipos de separaciones cromatográficas, haré una breve introducción y una explicación general sobre la cromatografía. Los conceptos que más adelante se explican se refieren a la cromatografía encolumna, sin embargo, es importante señalar que como los equilibrios en los que se basan los dos tipos de cromatografía son idénticos, la teoría desarrollada para la cromatografía en columna se adapta también fácilmente a la cromatografía plana.

1.1. Breve introducción a la cromatografía
La cromatografía es un método muy utilizado en todas las ramas de la ciencia y que permite la separación,identificación y determinación de los componentes químicos en mezclas complejas. Ningún otro método de separación es tan potente y de aplicación tan general como la cromatografía.

1.2. Descripción general de la cromatografía
Es difícil definir rigurosamente el término de cromatografía, ya que se ha aplicado ese nombre a varios sistemas y técnicas. Sin embargo, todos esos métodos tienen en comúnel uso de una fase estacionaria y una fase móvil. En todas las separaciones cromatográficas, la muestra se desplaza con una fase móvil, que puede ser un gas, un líquido o un fluido supercrítico. Esta fase móvil se hace pasar a través de una fase estacionaria con la que es inmiscible, y que se fija a una columna o a una superficie sólida. Las dos fases se eligen de tal forma, que los componentes dela muestra se distribuyen de modo distinto entre la fase móvil y la fase estacionaria. Aquellos componentes que son fuertemente retenidos por la fase estacionaria se mueven lentamente con el flujo de la fase móvil; por el contrario, los componentes que se unen débilmente a la fase estacionaria, se mueven con rapidez. Como consecuencia de la distinta movilidad, los componentes de la muestra seseparan en bandas o zonas discretas que pueden analizarse cualitativa y/o cuantitativamente.

1.3. Conceptos básicos
Cromatograma: Si colocamos un detector al final de la columna que responde a la concentración del soluto y se registra su señal en función del tiempo (o del volumen de fase móvil añadido) se obtiene una serie de picos que representan un grafico denominado cromatograma. Este graficoes útil tanto para el análisis cualitativo como cuantitativo. La posición de los picos en el eje del tiempo puede servir para identificar los componentes de la muestra; las áreas bajo los picos proporcionan una medida cuantitativa de la cantidad de cada componente, (ver Figura 4-1). Tiempo de retención tR: Es el tiempo que transcurre después de la inyección de la muestra hasta que el pico deconcentración del analito alcanza el detector; es el tiempo que tarda un compuesto en salir de la columna; es el tiempo que tarda en aparecer el máximo de un pico, (Figura 1-1).

1

Se representa con el símbolo tR. La velocidad lineal promedio de migración del soluto v es:

v=

L tR

(1.1)

donde L es la longitud de la columna que esta rellena.

Figura 1-1. Cromatograma característico deuna mezcla de dos componentes. El pico pequeño de la izquierda representa una especie que no se retiene en la columna, y de esta forma alcanza el detector casi inmediatamente después del inicio de la elución. Por tanto, su tiempo de retención tM es aproximadamente igual al tiempo que emplea una molécula de la fase móvil para pasar a través de la columna.

Tiempo muerto tM: Es el tiemponecesario para que la especie no retenida alcance el detector; es el tiempo de migración de la especie no retenida; es el tiempo necesario para que, por termino medio, una molécula de la fase móvil pase a través de la columna, (Figura 1-1). De manera semejante la velocidad lineal promedio u del movimiento de las moléculas de la fase móvil es
u= L tM

(1.2)

Constante de distribución: En general,...