Principios de análisis instrumental

730 Capítulo 28 Cromatografía de líquidos de alta resolución «< 5.0 ,.-'---"'-'==========-=====-""--------1 44.7¡.¡1 k= 1.2 Velocidad lineal, cm/s FIGURA 28.2 Efecto del tamaño de las partículas del relleno y de la tasa de flujo sobre la altura de plato H en cromatografía de líquidos. Dimensiones de la columna: 30 cm X 2.4 mm. Soluto: N, N' -dietil-p-aminoazobenceno. Fase móvil: mezcla de hexano, cloruro de metileno y alcohol isopro– pílico. (Adaptada de R. E. Majors, J. Chromatogr. Sci., 1973, 11, 88, DOI: 10.1093/chromsci/11.2.88). 288.1 Efectos del tamaño de las partículas del relleno Un examen del coeficiente de transferencia de masa de la fase móvil (véase la tabla 26.3) revela que CM en la ecuación 26.23 está relacionada directamente con el cuadrado del diámetro dP de las partículas que constituyen el relleno. Como consecuencia de ello, la efectividad de una columna de CL debería mejorar de manera espectacular a medida que disminuye el tamaño de partícula. La figura 28.2 es una demostración experimental de este efecto y en ella se observa que una reducción del tamaii.o de partícula de 45 a 6 f.!m origina una disminución de 10 o más veces en la altura de plato. Observe que ninguna de las gráficas de esta figura presenta el mínimo que predice la ecuación 26.23. De hecho, dichos míni– mos se observan en la cromatografía de líquidos (véase la figura 26.8a) a tasas de flujo que son demasiado bajas para la mayoría de las aplicaciones prácticas. 288.2 Ensanchamiento de banda extracolumna en cromatografia de liquidas En la cromatografía de líquidos a veces tiene lugar un ensancha– miento de banda significativo fuera del relleno de la columna pro– piamente dicho. Este ensanchamiento de banda extracolumna se presenta cuando el soluto se transporta a través de tubos abiertos como los que se utilizan en los sistemas de inyección, en la región de los detectores y en los tubos que conectan los distintos compo- nentes del sistema. El ensanchamiento proviene de diferencias en las tasas de flujo de las capas de líquido adyacentes a las paredes del tubo y de las capas del centro. Como consecuencia, la parte central de una banda de soluto se mueve con más rapidez que la periférica. En cromatografía de gases la difusión compensa con creces la dispersión extracolumna. Sin embargo, en los líquidos la difusión es significativamente menor y, con frecuencia, este tipo de ensanchamiento de banda es evidente. Se ha demostrado que la contribución de los efectos extraco– lumna a la altura total de plato Hex está dada por 3 (28.1) donde u es la velocidad del flujo lineal en (cm/s), res el radio del tubo en cm y DM es el coeficiente de difusión del soluto en la fase móvil en (cm 2 /s). Cuando se utilizan columnas de diámetro pequeño, el ensan– chamiento extracolumna puede ser muy importante. En este caso, el radio de los tubos del sistema externo a la columna se debe reducir a valores inferiores a 0.010 pulgada o menos y la longitud del tubo fuera de la columna se hace tan pequeña como sea posi– ble para reducir al mínimo esta causa de ensanchamiento. 3 R. P. W. Scott y P. Kucera, /. Chromatogr. Sci., 1971 , 9, 641, DOI: 10.1093/ chromsci/9.11.641.