CROMATOGRAFIA INTRODUCCION. frc

Transcripción

1 CROMATOGRAFIA INTRODUCCION

2 INTRODUCCION La cromatografía es un método de separación de mezclas moleculares tiempo (min)

3 SEPARACION PARA SEPARAR SE EMPLEAN BASICAMENTE TRES ALTERNATIVAS: Separaciones mecánicas Procesos cinéticos y electrocinéticos Equilibrios de distribución entre dos fases

4 CLASIFICACION La cromatografía es una técnica de separación basada en el intercambio de los solutos entre dos fases

5 TECNICAS CLASICAS TECNICAS CLASICAS DE SEPARACION ENTRE DOS FASES Técnica Fases empleadas Precipitación Extracción Intercambio iónico Destilación líquido/sólido líquido/líquido líquido/sólido líquido/vapor

6 FASES EN CROMATOGRAFIA LAS FASES EMPLEADAS EN CROMATOGRAFIA SE DENOMINAN FASE MÓVIL Y FASE ESTACIONARIA

7 FASE MOVIL La fase móvil es un fluido: líquido gas fluido supercrítico

8 FASE ESTACIONARIA La fase estacionaria debe permanecer estable: Sólido líquido

9 CLASIFICACION CLASIFICACION DE LAS TECNICAS CROMATOGRAFICAS FASE MÓVIL FASE ESTACIONARIA TÉCNICA CROMATOGRAFÍA DE GASES (CG) SÓLIDO (CGS) LÍQUIDO (CGL) EMPACADA CAPILAR EMPACADA CAPILAR SCOT PLOT WIDE-BORE NARROW BORE PLACA FINA ULTRA-CAPILAR HPTLC PERMEACIÓN EN GEL CROMATOGRAFIA DE LÍQUIDOS (CL) SÓLIDO (CLS) EXCLUSIÓN INTERCAMBIO IÓNICO FILTRACIÓN EN GEL HPLC NORMAL PAPEL CROMATOGRAFIA DE FLUIDOS SUPERCRÍTICOS (CFSC) LÍQUIDO (CLL) HPLC FASE INVERSA HPTLC FASE INVERSA

10 PROCESO CROMATOGRAFICO El lecho cromatográfico puede ser abierto (placa) o cerrado (columna). La fase móvil fluye a lo largo del lecho cromatográfico en contacto con la fase estacionaria. COLUMNA FASE ESTACIONARIA FASE MÓVIL FASE MÓVIL FASE MÓVIL FASE ESTACIONARIA COLUMNA

11 PROCESO CROMATOGRAFICO La fase móvil fluye, arrastrando consigo los solutos. Los solutos se reparten entre ambas fases C K i C ei, mi, Fase estacionaria Muestra Fase móvil

12 PROCESO CROMATOGRAFICO Al alimentar la muestra al sistema, los solutos se reparten entre las dos fases, cada uno con diferente afinidad. Fase móvil Fase móvil t 0 Fase estacionaria t 0 Fase estacionaria

13 PROCESO CROMATOGRAFICO LAS MOLECULAS DE SOLUTO EN FASE ESTACIONARIA SE ESTANCAN LAS MOLECULAS EN FASE MOVIL AVANZAN CON ELLA t 1 Fase móvil Fase estacionaria t 1 Fase móvil Fase estacionaria

14 PROCESO CROMATOGRAFICO LA VELOCIDAD DEL SOLUTO VARIA INVERSAMENTE CON LA AFINIDAD POR LA FASE ESTACIONARIA. F. móvil F. estacionaria

15 SEPARACION DE SOLUTOS LOS COMPONENTES CON CONSTANTES DE REPARTO DIFERENTES SE SEPARARÁN. K C ei, t 0 i Cmi, Fase móvil Fase estacionaria

16 SEPARACION DE SOLUTOS Fase móvil t 1 Fase estacionaria Fase móvil t 2 Fase estacionaria t 3 K 1 K 2 K 3 Fase móvil Fase estacionaria

17 CROMATOGRAFÍA DE GASES Se opera en columna (capilar o PLOT) Se trabaja por elución Separa: mezclas complejas (poder de separación) solutos muy parecidos (resolución) Es rápida (minutos) Usa poca muestra (µl) Utiliza instrumentación especial Proporciona información cualitativa y cuantitativa Permite analizar compuesto de hasta 1000 g/mol

18 CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS Se opera en columna (empacada) Se trabaja por elución Separa: mezclas complejas (poder de separación) solutos muy parecidos (resolución) Es rápida (minutos) Usa poca muestra (µl) Utiliza instrumentación especial Proporciona información cualitativa y cuantitativa Permite analizar compuesto solubles

19 ELUCION La muestra se aplica al principio de la columna como una banda fina. Los solutos a vanzan por el sistema a velocidades diferentes, menores a la de la fase móvil. Los solutos se separan en bandas y estas salen (eluyen) por el final de la columna.

20 REQUISITOS DE LA MUESTRA PARA CROMATOGRAFÍA DE GASES. Debe tener una presión de vapor apreciable a la temperatura de operación. (p v 1 T max 450ºC). No debe ser termolábil (formación de derivados). No debe reaccionar con ningún componente del sistema (instrumentación con superficies internas inertes).

21 REQUISITOS DE LA MUESTRA PARA CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS. Debe ser soluble en fase móvil No debe reaccionar con ningún componente del sistema (instrumentación con superficies internas inertes).

22 TEMARIO Se estudiarán los siguientes aspectos: Fundamentos: Definiciones básicas Aspectos teóricos Instrumentación Elementos básicos Columnas Inyectores Detectores, sistemas acoplados.

23 TEMARIO Manejo de resultados: Análisis Cualitativo Análisis Cuantitativo Tratamiento de muestras

24 INSTRUMENTACION BASICA ELEMENTOS DE UN CROMATOGRAFO Horno Fase móvil Control de flujo Inyección de muestra Columna Detección Registro y proceso

25 GAS DE ARRASTRE Requisitos: Baja viscosidad (bajo PM) Inerte Seguro Alta pureza Económico

26 GAS DE ARRASTRE Gases más usados: Hidrógeno (máxima eficiencia con columnas capilares) Helio (sistemas acoplados) Nitrógeno (empacadas, T<1980)

27 CONTROL DE FLUJO Válvulas: De aguja (restricción al flujo), Dp Reguladores de presión. (P sal cte.) Diferenciales de flujo. (flujo másico cte.)

28 CONTROL DE FLUJO Válvulas: De aguja (restricción al flujo), Dp

29 CONTROL DE FLUJO Válvulas: Reguladores de presión. (P sal cte.)

30 CONTROL DE FLUJO Válvulas diferenciales de flujo:

31 INYECCION DE MUESTRA Gas acarreador Septum Columna Jeringa con muestra Zona calentada

32 TIPOS DE COLUMNAS Empacadas En HPLC Capilares En cromatografía de gases Sílice fundida WCOT (CGL), hoy columna capilar PLOT (CGS)

33 HORNO CROMATOGRAFICO En GC la temperatura de la columna es un parámetro básico: mayor temperatura mayor presión de vapor análisis mas rápidos menor separación En HPLC estabiliza la K y t r

34 DETECTORES Columna Detector Sensor en línea Mide alguna propiedad del eluyente, o del soluto. Genera una señal eléctrica. La señal es proporcional a la concentración de soluto.

35 REGISTRO Y PROCESO Diferentes alternativas: Registrador, t<1980 costoso lento y con pobre calidad de resultados. Integrador, 1980<t<1990 Basado en los 1 s microprocesadores. Computadora con Tarjetas A/D Permite optimizar la calidad de los resultados, y reprocesarlos cuanto se necesite.