Principios y Aplicaciones de Técnicas Termogravimétricas y Cromatográficas
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Termogravimetría (ATG)
La Termogravimetría (ATG) es una técnica que registra el peso de una muestra en función de la temperatura o del tiempo de calentamiento, mediante el empleo de una termobalanza. El resultado es un termograma, que proporciona información cualitativa y cuantitativa desde temperatura ambiente hasta 1200°C.
Un cambio de masa provoca un desequilibrio en la termobalanza; este cambio en la trayectoria del haz luminoso es detectado por una fotocélula, lo que genera un cambio en la corriente resultante y su posterior registro. La carga máxima es de 2.5 g; los cambios detectables son del orden de miligramos (±0.1%); el ΔT varía de 0.5 a 25.
Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y Análisis Térmico Diferencial (ATD)
En ATD y DSC, se presentan picos que detectan cambios térmicos asociados a fenómenos físicos o químicos, ya sean endotérmicos o exotérmicos. Los procesos físicos endotérmicos incluyen:
- Fusión
- Vaporización
- Sublimación
- Desorción
Cromatografía: Principios y Tipos
La cromatografía es una técnica fundamental para la separación de compuestos, con el propósito de identificar, cuantificar o purificar cada uno de los componentes de una mezcla de solutos. Su funcionamiento se basa en las diferentes velocidades con las que cada soluto se mueve a través de un medio poroso, arrastrado por un solvente, una mezcla de solventes o por un gas.
Existen diversas divisiones prácticas para la cromatografía, entre las que se incluyen:
- Cromatografía de Adsorción
- Cromatografía de Reparto
- Cromatografía de Intercambio Iónico
- Cromatografía de Exclusión Molecular
- Cromatografía por Afinidad
- Cromatografía de Líquidos de Alta Resolución (HPLC)
- Cromatografía de Gases (GC)
Tipos Específicos de Cromatografía
Cromatografía de Adsorción
La cromatografía de adsorción es la forma más antigua de cromatografía. Utiliza una fase estacionaria sólida y una fase móvil líquida o gaseosa. El soluto puede adsorberse en la superficie de las partículas sólidas. El equilibrio entre el estado adsorbido y la solución es la causa de la separación de las moléculas del soluto.
Cromatografía de Reparto
La cromatografía de reparto es una técnica donde una fase estacionaria forma una película delgada sobre la superficie de un soporte sólido. El soluto se equilibra entre este líquido estacionario y una fase móvil líquida o gaseosa.
Cromatografía de Intercambio Iónico
La cromatografía de intercambio iónico se basa en el equilibrio de los iones del soluto entre el solvente y los sitios fijos cargados de la fase estacionaria. Esta técnica cuenta con:
- Intercambiadores aniónicos: grupos con carga positiva unidos covalentemente, los cuales retienen a los aniones del soluto.
- Intercambiadores catiónicos: grupos con carga negativa, que retienen a los cationes del soluto.
Cromatografía de Exclusión Molecular
La cromatografía de exclusión molecular, también conocida como cromatografía de filtración en gel, separa las moléculas por su tamaño. Se utiliza ampliamente en bioquímica para separar moléculas grandes como proteínas, carbohidratos e incluso para separar y caracterizar polímeros.
Cromatografía por Afinidad
La cromatografía por afinidad es una técnica muy selectiva que utiliza interacciones altamente específicas entre un tipo de moléculas de soluto y otras moléculas que se unen (inmovilizan) covalentemente a la fase estacionaria.
Cromatografía de Líquidos de Alta Resolución (HPLC)
La cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC) se utiliza para la separación de compuestos que no son lo suficientemente volátiles o no tienen suficiente estabilidad térmica para la cromatografía de gases. Se emplean columnas empacadas grandes con fase móvil suministrada por gravedad o por bombeo a baja y alta presión. En esta última, se utilizan columnas pequeñas que contienen un menor tamaño de partícula de empaque (gel de sílice o alúmina).
Cromatografía de Gases (GC)
La cromatografía de gases (GC) se basa en que un líquido volátil o un soluto gaseoso son arrastrados por una fase móvil gaseosa que circula sobre un líquido estacionario que recubre un soporte sólido o sobre una superficie sólida adsorbente.
A continuación, se describen los principios de la cromatografía de gases, y al finalizar, se explicarán los de la cromatografía de líquidos.