Principios de análisis instrumental

752 Capítulo 28 Cromatografía de líquidos de alta resolución «< Concentraciones, ppm F- 3 Concentraciones, ppm Ca 2 + 3 Formatos 8 Ma 2 + 3 Srl+ lO Br0 3 - JO CJ- 4 Ba 2 + 25 N0 2 - JO HP0 4 2- 30 Br- 30 N0 3 - 30 so4r 25 F- (Li-Cs) V) o "" E o ¡¡_ o 2 4 4 Tiempo, min Tiempo, min a) b) FIGURA 28.23 Aplicaciones características de La cromatografía iónica. a) Separación de aniones en una co lumna de intercambio aniónico. Eluyente: NaHC0 3 0.0028 Ma Na 2 C0 3 0.0023 M. Tamaño de La muestra: 50 ¡.¡ L. b) Separación de iones alcalinotérreos en una columna de intercambio catiónico. Eluyente: diclorhidrato de fenilendiamina 0.025 M2 a HCL0.0025 M. Tamaño de La muestra: 100 ¡.¡ L. (Cortesía de Dionex Corp., Sunnyvale, CA.) ciona en la sección 28F.3, eliminando así los pasos de preparación de eluyentes durante el proceso analítico. 36 En ningún momento han sido tan importantes las ventajas de la miniaturización y la automatización como en los paque– tes científicos a bordo de las sondas del programa de explora– ción de Marte. Un sistema de cromatografía de intercambio iónico pequeño, ligero y con bajos requerimientos energéticos está siendo desarrollado para su posible inclusión en la misión a Marte. El sistema posee un bajo consumo de eluyente, un sis– tema de bombeo de gas a presión (en vez de una bomba mecá– nica pesada) de aproximadamente 200 psi con una velocidad de flujo de 1.0 ¡.tL!min, y con la capacidad de determinar un gran número de iones que posiblemente pueden encontrarse en la superficie de Marte a concentraciones tan bajas como 0.5- 100 ¡.tM 37 36 P. Bodsky y F. Hoefler, Fundamentals ofCapillary Ion Chromatography, Sunnyvale, CA: Thermo Fisher Scientific, 2012. 37 C. P. SheJor et al., Astrobiology, 2014, 14, 577, DO!: 10.1089/ast.2013.1131. 28F.4 Aplicaciones orgánicas y bioquimicas de la cromatografia de intercambio de iones Esta técnica se ha aplicado a una gran variedad de sistemas orgá– nicos y bioquímicos, como fármacos y sus metabolitos, sueros, conservadores, mezclas de vitaminas, azúcares y preparaciones farmacéuticas. Un ejemplo de estas aplicaciones se muestra en la figura 28.24, en la que se separan en una columna de intercambio catiónico 1 X 10- 8 moles de cada uno de los 17 aminoácidos. 28F.5 Cromatografia de exclusión de iones La cromatografía de exclusión de iones no es una forma de cro– matografía iónica debido a que son especies neutras y no iones los que se separan. De todos modos, es conveniente estudiarla aquí porque al igual que en la cromatografía iónica, se utilizan colum– nas de intercambio de iones para realizar las separaciones. La teoría y las aplicaciones de la cromatografía de exclusión de iones se ilustran adecuadamente con la separación de ácidos carboxílicos sencillos en el cromatograma que se muestra en la figura 28.25. En este caso, la fase estacionaria es una resina de intercambio catiónico en su forma ácida y la elución se lleva a cabo mediante una disolución diluida de ácido clorhídrico. La columna analítica va seguida de la columna inhibidora que está rellena con una resina de intercambio catiónico en la forma de plata. Los iones hidrógeno del eluyente se intercambiaron por los iones plata, que hacen precipitar a los iones cloruro, eliminando así la contribu– ción iónica del eluyente. La forma no disociada de los ácidos del analito se distribuye entre la fase móvil en la columna y el líquido inmovilizado retenido en los poros del relleno. Las constantes de distribución de los diferentes ácidos se relacionan principalmente con el inverso de sus constantes de disociación, aunque otros fac– tores intervienen también en el grado al cual diversas especies están distribuidas entre las dos fases. La cromatografía de exclusión de iones tiene distintas apli– cadones en la identificación y determinación de especies ácidas en distintas muestras, como leche, café, vino y otros productos comerciales. Las sales de los ácidos débiles también pueden ser analizadas dado que se convierten en sus ácidos correspondientes en presencia de los iones hidrógeno del intercambiador. También se pueden determinar por cromatografía de exclusión de iones las bases débiles y sus sales. En este caso, la columna que se emplea es un intercambiador aniónico en la forma hidróxido. 28G CROMATOGRAFÍA DE EXCLUSIÓN POR TAMAÑO La cromatografía de exclusión por tamaño, o de gel, es una técnica muy valiosa que se aplica en particular a especies de elevada masa molecular. 38 Los rellenos para la cromatografía de exclusión por 38 Para monografías sobre este tema, véase A. StriegeJ, W. W. Yau, ). J. KirkJand y D. D. BJy, Modern Size-Exc/usion Chromatography: Practice ofGel Permeation and Gel Filtration Chromatography, 2a. ed., Hoboken, N): Wiley, 2009; C. S. Wu, ed., Handbook ofSize Exc/usion Chromatography, 2a. ed., New York: Dekker, 2004; C. S. Wu, ed., Column Handbook for Size Exc/usion Chromatography, San Diego: Aca– demic Press, 1999.