Principios de análisis instrumental

718 Capítulo 27 Cromatografía de gases <« mediante enlaces carbono-carbono. Las películas que resultan de estos tratamientos casi no se pueden extraer y tienen una estabili– dad térmica mucho mayor que las películas no tratadas. En otras ocasiones, los entrelazamientos también se inician por exposición de las columnas revestidas a radiación gamma. Espesor de la película Las columnas comercializadas están disponibles con fases estacio– narias cuyo espesor varía de 0.1 a 5 f!m. El espesor de la película afecta principalmente las características de retención y la capacidad de la columna, como se estudió en la sección 26C.3 . Las pelícu– las gruesas se utilizan con analitos muy volátiles porque aqué– llas retienen durante más tiempo los solutos, y así hay un mayor tiempo para que pueda tener lugar la separación. Las películas delgadas son apropiadas para separar especies de baja volatilidad en un tiempo razonable. Para la mayoría de las aplicaciones con columnas de 0.25 o 0.32 mm, se recomienda un grosor de película de 0.25 f!m. Con columnas megacapilares se utilizan a meJ?.udo películas de 1 a 1.5 f!m. En la actualidad se encuentran en el mer– cado columnas con películas de 8 J.Lm. Fases estacionarias quirates En años recientes se ha dedicado un gran esfuerzo al perfeccio– namiento de métodos para la separación de enantiómeros por cromatografía de gases o de líquidos. 13 Se han empleado dos pro– cedimientos. Uno se basa en la formación de compuestos deriva– dos del analito con un reactivo ópticamente activo, lo que origina un par de diastereómeros que se puedan separar en una columna aquiral. El otro método utiliza un líquido quiral como fase estacio– naria. Con esta finalidad se crearon diversas fases quirales deriva– das de aminoácidos y otras ya están disponibles comercialmente. 27D APLICACIONES DE LA CROMATOGRAFÍA DE GASES Para evaluar la importancia de la cromatografía de gases (CG) es necesario distinguir entre los dos papeles que desempeña la téc– nica. Primero, la cromatografía de gases es una herramienta para efectuar separaciones. En este sentido, los métodos de la CG son inmejorables cuando se aplican a muestras orgánicas complejas, a organometálicos y a sistemas bioquímicos conformados por espe– cies volátiles o por especies que pueden someterse a un proceso para producir sustancias volátiles. El segundo papel que desem– peña la CG es en la terminación de un análisis. En este caso se emplean los tiempos o volúmenes de retención para la identifi– cación cualitativa y las alturas de los picos o sus áreas dan informa– ción cuantitativa. Desde el punto de vista cualitativo, la CG es una técnica mucho más limitada que la mayoría de los métodos espec– troscópicos que se trataron en los capítulos anteriores. Por eso, una tendencia importante en este campo ha sido en la dirección de combinar las notables cualidades para la separación que tiene la CG con las mejores propiedades de identificación que poseen 13 Para una revisión de las separaciones en fase estacionaria quiral por cromato– grafía de gases, véase). V. Hinshaw, LC-GC, 1993, //,p. 644; E. F. Barry, en Modern Practice ofGas Chromatography, R. L. Grob y E. F. Barry, eds., 4a. ed., cap. 3, New York: Wiley- lnterscience, 2004. instrumentos como los espectrómetros de masas, de infrarrojo y de resonancia magnética nuclear (véase la sección 27B.4). 270.1 Análisis cualitativo Los cromatogramas de gases se utilizan extensamente para deter– minar la pureza de compuestos orgánicos. La aparición de picos adicionales revela que hay contaminantes presentes y las áreas bajo estos picos proporcionan un cálculo aproximado del grado de contaminación. Dichas áreas son solo cálculos aproximados porque componentes diferentes podrían tener factores de res– puesta del detector ampliamente distintos. Las técnicas de la cro– matografía de gases también son útiles para evaluar la efectividad de los procedimientos de purificación. En teoría, los tiempos de retención en CG deberían servir para identificar los componentes de una mezcla. Sin embargo, la aplicabilidad de tales datos está limitada por el número de varia– bles que deben controlarse para obtener resultados reproducibles. No obstante, la cromatografía de gases es un medio excelente para confirmar la presencia o ausencia de un supuesto componente en una mezcla, siempre que se disponga de un patrón. Tras la adición del compuesto conocido a la muestra, el cromatograma de ésta no debe presentar ningún pico nuevo y debe observarse la intensifi– cación de alguno de los picos ya existentes. La evidencia es en par– ticular convincente si el efecto se puede reproducir con columnas diferentes y a distintas temperaturas. Por otro lado, dado que el cromatograma proporciona úni– camente una pieza de información sobre cada una de las especies en una mezcla (el tiempo de retención), la aplicación de la técnica para el análisis cualitativo de muestras complejas de composición desconocida es limitada. Esta limitación se ha superado uniendo columnas cromatográficas directamente con espectrómetros de masas de UV e infrarrojo, para producir instrumentos acoplados como se discutió con anterioridad. Factores de selectividad Como ya se ha visto (sección 26B.6) que el factor de selectividad para los compuestos A y B viene dado por la relación Ka (tR)B - tM (t~)B a= - = = -- KA (tR)A- tM (t~)A donde (t~)A = [(tR)A- tM] es el tiempo de retención ajustado para la especie A. Si se elige como sustancia patrón el compuesto B, entonces puede proporcionar un índice para la identificación del compuesto A, que es en gran parte independiente de las variables de la columna, excepto de la temperatura. Se pueden preparar tablas numéricas de factores de selectividad para compuestos puros respecto a un patrón común y utilizarlos entonces para la caracterización de solutos. Por desgracia, es imposible encontrar un patrón universal que propor– cione factores de selectividad de magnitud razonable para todos los tipos de analitos. Por tanto, es limitado el conjunto de factores de selectividad disponibles en las publicaciones actuales. Índice de retención E. Kovats propuso por primera vez el índice de retención I en 1958 para identificar solutos a partir de los cromatogramas. 14 El 14 E. Kovats, Helv. Chim. Acta, 1958,41, p. 1915, DO!: 10.1002/hlca.19580410703.