Fundamentos y Tipos de Cromatografía: Líquida, Gases y Espectrometría de Masas
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Cromatografía: Fundamentos y Principales Tipos
La cromatografía es una técnica de separación fundamental en química, basada en la migración diferencial de los componentes de una muestra. Los solutos son selectivamente retenidos en una fase estacionaria mientras son arrastrados por una fase móvil, lo que permite su separación en función de sus diferentes velocidades de desplazamiento.
Cromatografía Líquida
En la cromatografía líquida, la fase móvil es un líquido que pasa a través de una fase estacionaria, la cual puede ser sólida o líquida retenida en una columna. A continuación, se detallan los principales tipos:
Cromatografía Líquida en Columna
La fase móvil es líquida y atraviesa una fase estacionaria sólida o líquida retenida en una columna. Es una técnica de separación basada en la migración diferencial, donde los componentes de una muestra son selectivamente retenidos en una fase estacionaria. La separación se fundamenta en las diferencias de velocidad de desplazamiento de los compuestos al ser arrastrados por la fase móvil a través de la fase estacionaria.
Cromatografía de Partición
Los solutos se separan según su diferente interacción con las moléculas de la fase estacionaria. Esta interacción se basa en fuerzas iónicas, polares o dispersivas.
- Fase Normal: La fase estacionaria es más polar que la fase móvil.
- Fase Reversa (o Inversa): La fase estacionaria es menos polar que la fase móvil.
Cromatografía de Adsorción
La fase estacionaria es un sólido en el que los solutos son retenidos por adsorción. La separación se basa en las diferencias de solubilidad en la fase móvil y de adsorción en la fase estacionaria de los solutos. Se trata de una cromatografía normal (fase móvil menos polar que la estacionaria).
Cromatografía de Intercambio Iónico
La fase estacionaria es un sólido con propiedades de intercambiador de iones. La separación se basa en las diferencias de afinidad de los solutos por la resina intercambiadora. Existen resinas de intercambio aniónico y de intercambio catiónico. Esta técnica se puede aplicar tanto al estudio de especies iónicas como al de orgánicas.
Cromatografía de Exclusión (o Exclusión por Tamaño)
La fase estacionaria es un sólido poroso e inerte que permite disponer de diferentes grados de porosidad, siendo uniforme el tamaño de poro. La separación de solutos tiene lugar según su tamaño efectivo. Es una técnica eficaz de purificación para eliminar interferentes y permite separar compuestos poliméricos, así como determinar pesos moleculares.
Cromatografía de Afinidad
Es una variante de la cromatografía de adsorción sólido-líquido en la que sustancias de naturaleza bioquímica son enlazadas químicamente a soportes sólidos que retienen solutos, también de naturaleza bioquímica, de forma reversible y selectiva.
Cromatografía Líquida de Fase Reversa (o Inversa)
Es la más versátil de las cromatografías de partición, caracterizada por tener una fase estacionaria menos polar que la fase móvil.
- Fase Móvil: Mezclas de agua o tampón acuoso con metanol, acetonitrilo o tetrahidrofurano.
- Fase Estacionaria: Con grupos apolares (hidrocarburos alifáticos) enlazados; polímeros inorgánicos de poliestireno-divinilbenceno; o carbono grafitizado poroso.
Cromatografía de Gases
La cromatografía de gases es otra técnica de separación crucial, que se subdivide en:
- Cromatografía Gas-Sólido (GSC): Es una cromatografía de adsorción. La separación de los compuestos se basa en sus diferencias de volatilidad y capacidad de ser adsorbidos por la fase estacionaria (sólido activo).
- Cromatografía Gas-Líquido (GLC): Es una cromatografía de partición. La separación de los compuestos se basa en las diferencias de volatilidad y solubilidad en la fase estacionaria líquida.
Gas Portador
El gas portador actúa como la fase móvil en la cromatografía de gases, encargada de transportar los solutos desde el sistema de inyección hasta el detector. Necesita una gran pureza, exento de trazas de agua y oxígeno. Los gases más usados son: Helio (He) e Hidrógeno (H₂).
Espectrometría de Masas
La espectrometría de masas es una técnica utilizada para caracterizar analitos orgánicos e inorgánicos. Su funcionamiento se basa en la generación de iones a partir de las moléculas o átomos originales, la posterior separación de los iones generados de acuerdo con su relación carga/masa, y la medida de su abundancia.