Principios de análisis instrumental

ria orgánica ocasionan una disminución relativamente grande de la conductividad térmica del efluente de la columna, lo cual da como resultado un marcado aumento en la temperatura del detector. La detección mediante conductividad térmica es menos satisfacto– ria con gases portadores cuyas conductividades térmicas son muy parecidas a las de la mayoría de los componentes de la muestra. Las ventajas del detector de conductividad térmica son su sencillez, su amplio intervalo dinámico lineal ( ~ 10 5 ), su respuesta general tanto a especies orgánicas como a inorgánicas y su carác– ter no destructivo, lo que permite recoger los solutos tras la detec– ción. Su limitación principal es su sensibilidad relativamente baja ( ~ 10- 8 g de soluto/mL de gas portador). Otros detectores son de 10 4 a 10 7 veces más sensibles. Debe subrayarse que la baja sen– sibilidad de los detectores de conductividad térmica imposibilita con frecuencia usarlos con columnas capilares si las cantidades de muestra son muy pequeñas. Detector de captura de electrones El detector de captura de electrones (ECD, por sus siglas en inglés) ha llegado a ser uno de los más ampliamente utilizados para el análisis de muestras ambientales porque es sensible a com– puestos orgánicos que contienen halógenos, como los plaguicidas y los bifenilos policlorados. Como se muestra en la figura 27.11, el eluyente de la muestra procedente de la columna pasa por un emi– sor radiactivo, casi siempre de níquel-63. Un electrón del emisor provoca la ionización del gas portador, con frecuencia nitrógeno, y la producción de una ráfaga de electrones. Cuando no hay espe– cies orgánicas se forma una corriente constante entre un par de electrodos a causa de este proceso de ionización. En cambio, la corriente disminuye de manera notable si hay moléculas orgáni– cas que contengan grupos funcionales electronegativos que tien– dan a captar electrones. Este tipo de detector es de respuesta selectiva. Identifica com– puestos como halógenos, peróxidos, quinonas y grupos nitro; en cambio, es insensible a grupos funcionales como aminas, alcoholes e hidrocarburos. Una aplicación importante del detector es el reco– nocimiento y la determinación cuantitativa de insecticidas dorados. Los detectores de captación de electrones son muy sensibles y tienen la ventaja de no alterar la muestra de manera significativa, Al desecho-------,----, + Electrodo ))) 27B Instrumentos para la cromatografía gas-líquido 709 a diferencia del detector de ionización por flama, que consume la muestra. Por otra parte, la respuesta lineal del detector se limita a alrededor de dos órdenes de magnitud. Detectores termoiónicos El detector termoiónico es sensible a los compuestos orgánicos que contienen fósforo y nitrógeno. Su respuesta a un átomo de fósforo es aproximadamente 1 O veces mayor que a un átomo de nitró– geno y de 10 4 a 10 6 veces superior que a un átomo de carbono. En comparación con el detector de ionización por flama, el detector termoiónico es unas 500 veces más sensible a los compuestos que contienen fósforo y unas 50 veces más sensible a las especies nitro– genadas. Estas propiedades hacen de la detección termoiónica un sistema muy útil para percibir y determinar muchos plaguicidas que contienen fósforo. Un detector termoiónico tiene una configuración similar al detector de flama que se ilustra en la figura 27.9. El efluente de la columna se mezcla con hidrógeno, pasa a través de la punta de la flama y se quema. Entonces, el gas caliente fluye alrededor de una bola de silicato de rubidio calentada mediante electricidad que se mantiene a unos 180 V respecto al colector. La bola caliente forma un plasma que alcanza una temperatura de 600 a 800 oc. Se desconoce lo que ocurre exactamente en el plasma para que se produzca una cantidad inusual y enorme de iones a partir de las moléculas que contienen fósforo o nitrógeno, pero el resultado es una gran corriente iónica, la cual se utiliza para la determinación de compuestos que contienen estos dos elementos. Detectores de conductividad electrolítica Los compuestos que contienen halógenos, azufre o nitrógeno se mezclan en el detector Hall de conductividad electrolítica con un gas de reacción en un reactor tubular pequeño, casi siempre de níquel. El tubo de la reacción se mantiene entre 850 y 1000 oc. Luego se disuelven los productos en un líquido, lo cual origina una disolución conductora. A continuación, se mide el cambio en la conductividad como resultado de las especies iónicas en la celda de conductancia. Un detector típico se ilustra en la figura 27.12. En el modo de halógenos, el hidrógeno se usa como gas para la reacción. Los compuestos que contienen halógenos se convier- Ai slante Desde la columna Emi sor f3 radiactivo Electrodo FIGURA 27.11 Esquema de un detector de captura de electrones.