CROMATOGRAFIA

 

CIENCIAS DE LA VIDA - INGENIERIA EN BIOTECNOLOGIA QUIMICA AMBIENTAL Vaca. A.

CROMATOGRAFIA

La cromatografía se define como la separación de una mezcla de dos o más compuestos por distribución entre dos fases, una de las cuales es estacionaria y la otra una fase móvil. La característica que distingue a la cromatografía de la mayoría de los métodos físicos y químicos de separación, es que se ponen en contacto dos dos fases mutuamente inmiscibles. Un Una a fase es estaciona estacionaria ria y la otra móvil. (1) El reparto reparto entre las fases ap aprovec rovecha ha las difer diferencia enciass entre las propiedad propiedades es física fís icass y/o quími químicas cas d de e los co compo mponen nentes tes de lla a mue muestr stra. a. La co colum lumna na de separación separa ción e ess el coraz corazón ón del ccroma romatógra tógrafo. fo. Pro Proporc porciona iona versa versatilid tilidad ad en los los tipos de análisis análisis que puede pueden n realizarse. Esta ca característica, racterística, debida a la amplia gama de selección de materiales para las fases móvil y estacionaria, permite se sepa para rarr mo molé lécu cula lass qu que e difi difier eren en mu muy y po poco co en su suss pr prop opie ieda dade dess fí físi sica cass y químicas. (1) Sus orígenes se remontan a los primeros años del siglo XX (1901-1903). Fue el botáni bot ánico co ruso ruso Mij Mijail ail Sem Semeno enovic vich h Tsv Tsvet, et, nac nacido ido en Ast Astii (Itali (Italia), a), qui quien en hi hizo zo estu estudi dios os mu muy y co comp mple leto toss sobr sobre e los los pigm pigmen ento toss ve vege geta tale less e in inve vent ntó, ó, pa para ra separarlos, la técnica conocida con el nombre de cromatografía. (2) La cromatografía, en sus diversas aplicaciones, ha demostrado ser una de las técnicas más eficaces y explotadas por los investigadores y técnicos cuando se enfrentan a problemas en el ámbito analítico. Las dis distin tintas tas téc técnic nicas as cro croma matog tográf ráfica icass se pue pueden den div dividi idirr según según co como mo est este e dispuesta la fase estacionaria:

 

Figura 1: Clasificación de la Cromatografía según según su fase estacionaria. estacionaria.

TIPOS DE CROMATOGRAFIA CROMATOGRAFÍA EN CAPA FINA

En la cromatografía en capa fina, CCF o TLC, se puede utilizar como sopo soport rte e cu cual alqu quie ierr su sust stan anci cia a qu que e pueda dividirse en partículas finas y dist distribui ribuirse rse uniform uniformement emente e en form forma a de lá lám min ina as. Es Esto to in inccluy uye e sustancias inorgánicas y orgánicas La utilización de soportes (3). hidrófobos facilita la separación de compuestos no polares. En la CCF, la fase estacionaria es una lámina de 0,25-0,50 mm de espesor, extendida de forma uniforme sobre

Figura 2: Esquema de los resultados resultados de una cromatografía en capa fina y cálculo del Rf.

 

la su supe perf rfic icie ie de un una a plac placa a de vidr vidrio io o pl plás ásti tico co.. Au Aunq nque ue much muchas as cas casas as comercia come rciales les sumi suministr nistran an placa placass ya prepa preparadas radas,, éstas pueden hace hacerse rse en el laboratorio con aparatos especiales que permiten extender sobre la placa de vidrio o plástico la “papilla” formada por la suspensión del material en un disolvente adecuado adecuado (generalmente agua). La placa ha de dejarse secar antes de ser utilizada. CROMATOGRAFIA EN PAPEL

La cromatografía en papel es la técnica de separación e identificación de sustancias químicas mediante un disolvente que se mueve sobre hojas o tiras de papel de filtro. Se toma una pieza de papel de filtro y cerca de uno de sus extremos se deposita una gota de la solución que co contiene ntiene la mezcla de las sustancias qu que e se quier quieren en sepa separa rar. r. Se de deja ja sec secar ar la go gota ta y qu qued edar ara a la man manch cha a de las sustan sus tancia ciass me mezcl zclada adas. s. El extre extremo mo del pape papell mas mas pró próxim ximo o a la man mancha cha se introd int roduce uce en un disol disolven vente te apr apropi opiado ado,, pero sin que la ma manch ncha a lle llegu gue e a introducirse en él. Existen muchos tipos de cromatografía sobre papel, una primera división de las variadas clases podría ser: 1- Cromatografía ascendente: el disolvente se encuentra en el fondo del recipiente que sostiene al papel y va subiendo a través de el por

Figura 3: Tipos de cromatografía de papel.

una combinación de capilaridad y gravedad.

capilaridad. 2- Cromatografía descendente: el disolv dis olvent ente e esta esta en un re reci cipi pien ente te de dell que cuelga el papel, fluye por él hacia abajo por

 

CROMATOGRAFIA DE FILTRACION EN GEL

Figura 4: Esquema de Cromatografía de filtración en gel.

La cro croma matog tograf rafía ía de fil filtra tració ción n en gel permite separar moléculas en funci función ón de su tam tamaño año mo molec lecula ular. r. La capa capacid cidad ad separ separado adora ra res reside ide fundamentalmente en el gel cuya matriz consta de un gran número de esferas porosas microscópicas. Cada Ca da ge gell se ca cara ract cter eriz iza a po porr un ra rang ngo o de fr frac acci cion onam amie ient nto o qu que e depende del tamaño de sus poros. Con la cromatografía de filtración en ge gell se sepa separa ran n mo molé lécu cula lass en virtud de sus diferencias de tamaño. La capacidad capacidad separado separadora ra reside en el g gel el cuya matr matriz iz const consta a de un gran númer número o de esferas poro porosas sas microscópi microscópicas. cas. Estas esferas están co constituidas nstituidas por la largas rgas cadenas d de e polímeros unidas unidas entre si por enlaces químicos para formar una red tridimensional. CROMATOGRAFIA DE INTERCAMBIO IONICO

La

separación

por

cromatografía

de

intercambio iónico depende de la adsorción reversible de una molécula de soluto cargada a un grup grupo o de in inte terc rcam ambi biad ador ores es ió ióni nico coss inmovilizados de carga opuesta

Figu gura ra 5: Princ Princip ipio io de la Cr Crom omat atog ogra rafí fía a de Fi intercambio iónico

La mayoría de los experimentos de intercambio se realizan en cinco etapas:

 

1. Equilibri Equilibrio o de la m matriz atriz ((pH, pH, fu fuerza erza ió iónica nica)) 2. Adsorc Adsorción ión de lla am mues uestra tra 3. Comien Comienzo zo d de e la rremo emoció ción n 4. Fi Fin n de la rrem emoc oció ión n 5. Regene Regenerac ración ión d de e la m matr atriz iz En es este te ti tipo po de crom cromat atog ogra rafí fía a se ut util iliz iza a ge gene nera ralm lmen ente te un dete detect ctor or de conductividad. En este caso es muy importante considerar la conductividad del eluyente, comparativam comparativamente ente con la de los anualitos a determinar. CROMATOGRAFIA DE GASES

En cr crom omat atog ogra rafí fía a de gase gases, s, la mues mu estr tra a se in inye yect cta a en la fas fase e móvi mó vil, l, la cual cual es un ga gass in iner erte te (generalmente He). En esta fase, los distin distintos tos com componen ponentes tes d de e la estra aespta asa asca través vé s e de sle a fm asueestr ionnaaria tra qu encuentra fijada en una columna. Actualmente, las más empleadas son las col colum umnas nas capi capilar lares. es. La La columna se encuentra dentro de un hor horno no ccon on p prog rogram ramac ación ión d de e temper tem peratu atura. ra. La vel veloci ocidad dad de migración de cada componente (y en co conse nsecue cuenci ncia a su tie tiempo mpo de retenc ret ención ión en lla a co colum lumna) na) será función de su distribución distribución entre la fase móvil y la fase est estacionaria. acionaria. Figura 4: Esquema de un cromatógrafo de gases

Cada soluto presente presente en la muestra muestra tiene una diferente afinidad hac hacia ia la fase estaciona estac ionaria, ria, llo o que p permit ermite e su ssepara eparación ción:: los comp component onentes es fuert fuertemen emente te retenidos por esta fase fase se moverán lentamente en la fase móvil, mientras que los déb débilm ilment ente e rete reteni nidos dos lo h hará arán n ráp rápida idamen mente. te. U Un n fac factor tor cclav lave e en este equili equ ilibri brio o es la pres presión ión de vap vapor or de los com compue puesto stoss (en gen genera eral, l, a ma mayor yor pres presió ión n de va vapo por, r, me meno norr ti tiem empo po de rete retenc nció ión n en la co colu lumn mna) a).. Co Como mo consecuencia de de esta diferencia de movilida movilidad, d, los diversos com componentes ponentes de la muestra se separan en bandas bandas que pued pueden en analizarse tanto ccualitativa ualitativa com como o cuantitativamente cuantitativam ente mediante el em empleo pleo d de e los detectores seleccionados. (6)

 

CROMATOGRAFÍA DE ADSORCIÓN EN COLUMNA

La fas fase e est estac acion ionari aria a est está á con consti stitui tuida da por un un sól sólido ido q que ue se em empaq paquet ueta a en una columna, normalmente de vidrio. Los componentes a separar sesuperior añaden en forma soluble por la parte de la columna, quedando retenidos en la misma. Posteriormente los componentes se desplazan arrastrados por una fase móvil líquida. Dependiendo de la absorción selectiva de cada uno de ellos por la fase estac est acion ionari aria a se des despla plazan zan a distin distinta ta velocidad, efectuándose la separación. Para que haya una separación efectiva de los compo componen nentes tes,, su vel veloc ocida idad d a través de la columna debe ser suficientemente diferente y la longitud de la columna, adecuada. Figura 6: Cromatografía de absorción en columna

BIBLIOGRAFÍA:

1. CROMATOGRAFÍA:

PRINCIPIOS GENERALES. Disponible http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/8246/7/T2cromagraf.pdf 

2.   J.M J.M.C .Cas asas as,, J. J.Ga Garc rcía, ía, J. J.M: M:Gu Guad aday ayol, ol,

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Cromatografía y electroforesis. Edición UPC, Barcelona, 250p. (1994). Otros tipos de cromatografía. Disponible 3. Cromatografía. http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/cromatografia_altres.html. http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/cromatografia_altres.html. Consultado 6/05/2011

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5. SN. 200 2003. 3. Cro Cromat matogr ografí afía a liq liquid uida. a. Dis Dispon ponible ible en: http://ocw.usal.es/cienciasexperimentales/analisis-aplicado-a-la-ingenieriaquimica/contenidos/course_files/Diapositivas_tema_12.pdf  08/05/11

Consultado

:

 

6. Gutiérrez, M. LA CROMATOGRAFÍA DE GASES Y LA ESPECTROMETRÍA DE MASAS: IDENTIFICACIÓN DE COMPUESTOS CAUSANTES DE MAL OLOR.2002. Disponible en : http://upcommons.upc.edu/revistes/bitstream/2099/2733/1/5CROMGASES.pdf