Juan Rolando Vázquez Miranda

Transcripción

1 Juan Rolando Vázquez Miranda

2 CROMATOGRAFIA Un método físico utilizado para la separación de los componentes de una muestra en la cual los componentes se distribuyen en dos fases, una de las cuales es estacionaria, mientras que la otra se mueve. La fase estacionaria puede ser un sólido, un líquido sobre un soporte sólido, o un gel. La fase movil puede ser un gas, un liquido o un fluido supercritico La fase estacionaria esta contenida en una columna cromatografica.

3 CROMATOGRAFIA HISTORIA

4 TIPOS DE CROMATOGRAFIA Cromatografia de gases: a) gas-liquido (cromatografia de reparto) b) gas-solido (cromatografia de adsorcion) Cromatografia de liquidos: En todos los casos la fase estacionaria es solida y la fase movil es liquida a) Solido-liquido (cromatografia de adsorcion o de fase normal) b)solido-liquido (Cromatografia de reparto o de fases enlazadas o de fase reversa) c)solido-liquido (Cromatografia de intercambio ionico) d)solido-liquido (Cromatografia de exclusion molecular) e)solido-liquido (Cromatografia de afinidad)

5 TIPOS DE CROMATOGRAFIA DE LIQUIDOS CLASIFICACION DE ACUERDO A LA NATURALEZA DE LA FASE MOVIL

6 CROMATOGRAFIA DE ADSORCION Y DE REPARTO EN CROMATOGRAFIA DE GASES Y LIQUIDOS

7 VARIANTES DE CROMATOGRAFIA DE LIQUIDOS

8 CROMATOGRAFIA DE EXCLUSION MOLECULAR O PERMEACION EN GEL Y CROMATOGRAFIA DE INTERCAMBIO IONICO (LIQUIDOS)

9 CROMATOGRAFIA DE AFINIDAD (LIQUIDOS)

10 CLASIFICACION DE ACUERDO A NATURALEZA DE FASE MOVIL Y FASE ESTACIONARIA CROMATOGRAFIA DE FASE INVERSA FASE ESTACIONARIA: FASES ENLAZADAS FASE MOVIL: AGUA MAS UN MODIFICADOR DE ELUCION ORGANICO

11 CLASIFICACION DE ACUERDO A NATURALEZA DE FASE MOVIL Y FASE ESTACIONARIA CROMATOGRAFIA DE FASE NORMAL FASE ESTACIONARIA: FASES POLARES, SILICA ALUMINA FASE MOVIL: DISOLVENTE NO POLAR MAS UN MODIFICADOR DE ELUCION ORGANICO (ETANOL, IPA)

12 QUE SE OBSERVA DURANTE UNA SEPARACION CROMATOGRAFICA?

13 PICOS CROMATOGRAFICOS

14 PROCESO DE SEPARACION EN CROMATOGRAFIA DE REPARTO En mecanismo de separación reparto, los solutos se repartirán entre una fase estacionaria líquida y otra estacionaria. la separación se produce porque las moléculas de soluto se distribuyen entre las dos fases en función de su solubilidad relativa en cada una de ellas o debido interacciones de diferente naturaleza. En su desplazamiento a lo largo del sistema cromatográfico, los solutos se mueven a diferentes velocidades, dependiendo de su afinidad por la fase estacionaria respecto a la fase móvil. Cada analito, por tanto, se distribuirá entre ambas fases según un equilibrio caracterizado por una constante denominada constante de distribución, coeficiente de distribución o coeficiente de reparto (K). Para un soluto, s, Donde [Ss] en la concentración de soluto en la fase estacionaria y [Sm] la concentración de soluto en la fase móvil.

15 TEORIA DE PLATOS La teoría de platos consiste en considerar la columna cromatografía compuesta de un número de zonas adyacentes en cada una de las cuales hay suficiente espacio para que un analito esté en equilibrio entre las dos fases Cada una de estas zonas se denomina plato teórico (de los que hay N en cada columna de longitud, L). La longitud de una columna contiene una HETP (altura equivalente de plato teórico), H, expresada en unidades de longitud, normalmente m. El valor numérico de N y H, para cada columna en particular, es propio de cada analito. Donde: = Desviación estándar del pico gaussiano X = Distancia que recorre el analito dentro de la columna. = anchura del pico en la base = Tiempo de retención del pico

16 TEORIA CINETICA La teoría cinética considera que el ensanchamiento de las bandas cromatografícas (picos) es una consecuencia de que el desplazamiento del soluto a lo largo de la columna ocurre a velocidad finita. La forma de las bandas, por tanto, es afectada por la velocidad de elución y depende de los siguientes factores: Difusión turbulenta o difusión de Eddy (A) Difusión longitudinal a lo largo de la columna (B/u) Resistencia a la transferencia de masa (Cu) Esta influencia de la fase móvil en el ensanchamiento de banda y, por tanto, en la eficiencia queda reflejado en la primera ecuación cinética, formulada por van Deemter quién la desarrolló para columnas empaquetadas en cromatografía de gases (van Deemter et al., 1956). H = A + B/u + C u Ecuación de Van Deemter donde u = L/tM, en (cm s-1), siendo L, la longitud de la columna.

17 REPRESENTACION GRAFICA DE LA ECUACION DE VAN DEMTEER La siguiente figura muestra la representación gráfica, determinada experimentalmente, de HETP (H) en función de la velocidad lineal media de fase móvil (u), para cromatografía de gases y de líquidos.

18 PARAMETROS CROMATOGRAFICOS Tiempo de retención, tr (min) Tiempo muerto, tm (min) Factor de capacidad, k (adimensional), F. R. Selectividad, α (adimensional) Resolución, Rs (adimensional Número de platos teóricos, eficiencia, N (adimensional) Altura equivalente de plato teórico, H

19 MEJORA DE LA EFICIENCIA EN SISTEMAS CROMATOGRAFICOS Existen además otros factores extra-columna que también contribuyen al ensanchamiento de la banda cromatográfica, como son el sistema de inyección de muestra y los volúmenes muertos de los diferentes tubos de conexión. En resumen, a la hora de obtener alto valor de eficiencia en una separación cromatográfica determinada, habría que trabajar con pequeños diámetros de partícula (dp), con empaquetamientos uniformes, a temperaturas relativamente elevadas, minimizando los volúmenes muertos de las conexiones y aplicando la muestra en una zona lo más estrecha posible en la cabeza de la columna. En el caso de cromatografia de gases, los factores que afectan la eficiencia son principalmente la longitud de la columna, y el grosor de la fase estacionaria, a menor grosor y menor diametro de la columna mayor eficiencia.

20 CROMATOGRAFIA DE GASES En cromatografia de gases se hace pasar el analito en forma gaseosa atravez de la columna, arrastrado por una fase movil gaseosa llamada gas portador o gas acarreador. En cromatografia gas-liquido de reparto la fase estacionaria es un solido que recubre la parte interior de la columna. En cromatografia gas-solido de adsorcion el analito se adsorbe directamente sobre las particulas solidas de fase estacionaria

21 CROMATOGRAFIA DE GASES (INSTRUMENTACION)

22 CROMATOGRAFIA DE GASES (INSTRUMENTACION)

23 CROMATOGRAFIA DE GASES (INYECTORES, SPLIT, SPLITLESS)

24 CROMATOGRAFIA DE GASES (INYECTOR, SPLITLESS)

25 CROMATOGRAFIA DE GASES (DETECTOR DE IONIZACION DE FLAMA FID)

26 CROMATOGRAFIA DE GASES (DETECTOR DE CONDUCTIVIDAD TERMICA)

27 CROMATOGRAFIA DE GASES (DETECCTOR DE CAPTURA ELECTRONICA)

28 CROMATOGRAFIA DE GASES (DETECTOR DE MASAS)

29 CROMATOGRAFIA DE GASES (DETECTORES)

30 CROMATOGRAFIA DE GASES (TIPOS DE COLUMNAS) COLUMNAS EMPAQUETADAS COLUMNAS TUBULARES ABIERTAS

31 CROMATOGRAFIA DE GASES (TIPOS DE COLUMNAS)

32 CROMATOGRAFIA DE GASES (TIPOS DE COLUMNAS)

33 CROMATOGRAFIA DE GASES (TIPOS DE COLUMNAS)

34 CROMATOGRAFIA DE GASES (TIPOS DE COLUMNAS)

35 CALCULOS