Principios de análisis instrumental

índice de retención para cualquier soluto dado puede deducirse del cromatograma de una mezcla del soluto con al menos dos alcanos normales cuyos tiempos de retención igualen el valor del tiempo de retención del soluto. La escala de índices de reten– ción se basa en los alcanos normales. Por definición, el índice de retención para un alcano normal es igual a 100 veces el número de carbonos del compuesto sin considerar el relleno de la columna, la temperatura u otras condiciones cromatográficas. Los índices de retención de todos aquellos compuestos que no sean alcanos nor– males varían a menudo varios cientos de unidades de índice de retención en función de las variables de la columna. Es bien conocido que, en una serie homóloga, la represen– tación gráfica del logaritmo del tiempo de retención ajustado (t~ = tR - tM) contra el número de átomos de carbono es lineal, siempre que se excluya el miembro menor de la serie. En la figura 27.19 se muestra la gráfica correspondiente a los patrones alcanos normales C 4 a C 9 . En las ordenadas se indica también el logaritmo de los tiempos de retención ajustados de tres compuestos para la misma columna y a la misma temperatura. Sus índices de reten– ción se obtienen multiplicando por 100 los correspondientes valo– res en las abscisas. Entonces, el índice de retención del tolueno es 749 y el del benceno es 644. Por lo regular no se requiere un procedimiento gráfico para determinar los índices de retención; en su lugar, los datos de retención ajustados se deducen por interpolación a partir de un cromatograma de una mezcla del soluto de interés y dos o más alcanos patrón. Es importante repetir que el índice de retención para un alcano normal es independiente de la temperatura y del relleno de la columna. Entonces, I para el heptano, por definición, siempre es 700. En cambio, los índices de retención de los demás solutos tienen la capacidad de variar y, con frecuencia, lo hacen de una columna a otra. Por ejemplo, el índice de retención del acenafteno en una fase estacionaria de polidimetilsiloxano enlazado químicamente, a 140 oc es 1460. Con fenilpolidimetilsiloxano al5% como fase esta– cionaria, resulta ser 1500 a la misma temperatura y con polieti– lenglicol como fase estacionaria, el índice de retención es 2084. La ventaja del sistema de índices de retención es que se basa en materiales de referencia fáciles de conseguir y que abarcan un amplio intervalo de puntos de ebullición. Además, los índices de retención dependen relativamente poco de la temperatura. Si se aplican los datos de retención de dos o más columnas cromatográficas se mejoran las oportunidades de identificar de manera correcta un compuesto desconocido. Las columnas se pueden utilizar en experimentos separados o, a veces, conectadas en tándem. El uso de dos o más columnas en serie se llama cro– matografía multidimensional. 15 De manera similar, las respuestas de dos o más detectores para CG ayuda de manera notable en la identificación cualitativa. La combinación de cromatografía de gases con varios detec– tores espectroscópicos, en particular la espectrometría de masas, mejora sin lugar a dudas la identificación de componentes. De hecho, la cromatografía de gases junto con la espectrometría 15 Un repaso de la cromatografía de gases bidimensional se encuentra en M. Adahchour, ). Beens, R. ). ). Vreuls, U. A. Th. Brinkman, Trends Anal. Chem. (TRAC), 2006,25, p. 438, DOI: l0.1016/j.trac.2006.03.002; 2006,25, p. 540, DOI: l0.1016/j.trac.2006.04.004; 2006,25, p. 726, DO!: l0.1016/j.trac.2006.03.005. ó "' 23 ~ 3.0 ·~ "' '0 ·;:¡ "' ~ e " "' o o. E 2.0 6 00 ~ ))) 27E INNOVACIONES EN CROMATOGRAFÍA DE GASES 719 Tolueno 1 = 7.49 X lOO Benceno /=6.44X 100 1 7.49 Número de átomos de carbono parafínicos FIGURA 27,19 Ilustración gráfica del método para determinar Los índices de retención de tres compuestos. Fase estacionaria: escua– Lano. Temperatura: 60 oc. Se indican Los índices de retención para Los alcanos patrones normales nonano y hexano. de masas (CG-EM) es ahora la técnica principal para separar e identificar especies en mezclas. El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología mantiene una Base de Referencia de Estándares NIST lA, la cual contiene datos de espectros de masas de casi 250 000 compuestos e índices de reten– ción de 70 000 de ellos. Junto con la base de datos, la agencia ha desarrollado software para buscar y empatar espectros experimen– tales e índices de retención con los de los compuestos conocidos. 16 270.2 Análisis cuantitativo La altura del pico o el área bajo el pico de un producto de elución en una columna cromatográfica se utiliza ampliamente en los aná– lisis cuantitativos o semicuantitativos. En condiciones muy bien controladas se puede alcanzar una exactitud (relativa) de 1% con el método del patrón externo o interno. Como con la mayoría de las técnicas analíticas, la confiabilidad se relaciona directamente con el control de las variables; la exactitud también depende en parte de la naturaleza de la muestra. El estudio general del análisis cromatográfico cuantitativo de la sección 26F.2 se aplica tanto a la cromatografía de gases como a los otros tipos; por esta razón no se hacen aquí más consideraciones sobre este aspecto. 27E INNOVACIONES EN CROMATOGRAFÍA DE GASES A pesar de que la cromatografía de gases es ya una técnica madura, se han perfeccionado en los años recientes la teoría, los instrumentos, las columnas y las aplicaciones prácticas. Ense- 16 NJST Standard Reference Database lA, Gaithersburg, MD: Nationallnstitute of Standards and Technology, 2014, http://tinyurl.com/ncozs4c.