Principios de análisis instrumental

))) 26A Descripción general de la cromatografía 679 TABLA 26.1 Clasificación de los métodos cromatográficos en columna _, - - ?r ~ ~ ~ T-~---:; <' T r -• '< -• ' - - - - • l'" ~~-:: 7~· ~-~- ... • ....-. • • • ~ •• ' ., , Clasificación general MétodC? específico Fase estacionaria - Tipo de equilibrio - - l. Cromatografía de gases (CG) a. Cromatografía gas– líquido (CGL) b. Gas-sólido Líquido adsorbido o unido a una superficie sólida Sólido Partición entre gas y líquido Adsorción 2. Cromatografía de líquidos (CL) a. Líquido-líquido (partición) b. Líquido-sólido o adsorción Líquido adsorbido o unido a una superficie sólida Sólido Interacción o partición entre líquidos inmiscibles • Adsorción c. Intercambio iónico d. Exclusión por tamaño Resina de intercambio iónico Líquido en los intersticios Intercambio iónico Partición/tamizaje e. Afinidad de un sólido polimérico Líquido con grupos específicos unido a una superficie sólida Partición entre un líquido superficial y un líquido móvil 3. Cromatografía de fluidos supercríticos (CFS; fase móvil; fluido supercrítico) Especies orgánicas unidas a una superficie sólida Partición entre un fluido supercrítico y una superficie enlazada ' En los inicios de la cromatografía líquida, la partición (solubilidad) del soluto entre fases inmiscibles fue el modo de retención más importante. En la cromatografía líquida moderna, las interacciones intermoleculares, que incluyen dispersión, dipolo-dipolo, puentes de hidrógeno, y transferencia iónica y de carga son Jos principales modos de retención y selectividad. de la muestra se distribuyen en grados distintos entre la fase móvil y la fase estacionaria. Aquellos componentes que son fuertemente retenidos por la fase estacionaria se mueven con mucha lentitud con el flujo de la fase móvil. En cambio, los componentes unidos débilmente a la fase estacionaria se mueven con rapidez. Como consecuencia de las distintas velocidades de migración, los com– ponentes de la muestra se separan en bandas o zonas distintas que pueden ser analizadas cualitativa y cuantitativamente. 26A.l Clasificación de los métodos cromatográficos Los métodos cromatográficos se pueden clasificar de dos mane– ras. La primera se basa en los medios físicos por medio de los cuales las fases estacionaria y móvil se ponen en contacto. En la cromatografía en columna, un tubo estrecho contiene la fase esta– cionaria a través de la cual la fase móvil se fuerza a pasar por pre– sión. En la cromatografía planar, la fase estacionaria se fija sobre una placa plana o en los intersticios de un papel; en este caso la fase móvil se desplaza a través de la fase estacionaria por capila– ridad o por gravedad. En el presente capítulo y en los tres que le siguen el estudio se centra en la cromatografía en columna. La sección 281 se destina a los métodos de cromatografía planar. Es importante destacar que los equilibrios en los que se basan los dos tipos de cromatografía son idénticos, y que la teoría desarrollada para la cromatografía en columna se adapta también con facilidad a la cromatografía planar. Una clasificación más fundamental de los métodos croma– tográficos se basa en los tipos de fases móviles y estacionarias, y en la clase de equilibrios involucrados en la transferencia de los solutos entre las fases. En la tabla 26.1 se enlistan las tres cate– gorías generales de cromatografía: cromatografía de gases (CG), cromatografía de líquidos (CL) y cromatografía de fluidos super– críticos (CFS). Como su nombre lo indica, las fases móviles en las tres técnicas son gases, líquidos y fluidos supercríticos, respecti– vamente. Como se muestra en la columna 2 de la tabla, las dos primeras clases generales engloban varios métodos cromatográ– ficos específicos. Vale la pena hacer notar que solo la cromatografía de líqui– dos puede llevarse a cabo en columnas o sobre superficies planas; por otra parte, tanto la cromatografía de gases como la de fluidos supercríticos están restringidas a los procedimientos en columna, de tal manera que las paredes de la columna contienen la fase móvil. 26A.2 Cromatografia de elución en columna La figura 26.1 muestra de manera esquemática cómo dos sustan– cias A y B se separan en una columna empacada mediante elución. La columna está constituida por un tubo angosto relleno con un sólido inerte finamente dividido que mantiene a la fase estacio– naria en su superficie. La fase móvil ocupa los espacios abiertos entre las partículas del material de empaque. Para empezar, una disolución de la muestra que contiene una mezcla de A y de B en la fase móvil se introduce en la parte superior de la columna como un tapón angosto, como se puede ver en la figura 26.1, en el tiempo t 0 . Entonces los dos componentes se distribuyen entre las fases móvil y estacionaria a medida que se aíiade la fase móvil fresca de manera continua y las especies A y B son lavadas a través de la columna. Este procedimiento se llama elución .