Principios de análisis instrumental

766 Capítulo 29 Cromatografía y extracción con fluidos supercríticos «< Modificador orgánico Inyector de muestra Horno (y columna empaquetada) FIGURA 29.1 Diagrama de bloques de un instrumento para cromatografía de fluidos supercríticos. Desde finales de los años ochenta, las columnas empacadas de CFS comenzaron a volverse muy interesantes para los cientí– ficos y hoy en día son utilizadas de manera común. En la figura 29.1 se muestra un diagrama de un instrumento típico de CFS con columna empaquetada. Con el regulador, el control de presión es independiente de la velocidad de flujo de la fase móvil. Con las columnas empaquetadas, los modificadores polares, que no son compatibles con detectores de ionización por flama, pueden bom– bearse juntos con el fluido principal mediante diseños de bomba binarios y mezclarse para incrementar la tendencia de solvatación de la fase móvil. Asimismo, los mismos tipos de detectores que se utilizan en HPLC, particularmente los detectores tipo UV-visible, son útiles para las columnas empaquetadas. Efectos de la presión En CFS, la retención de los analitos está influenciada por la den– sidad de la fase móvil, la cual está afectada por la temperatura, la presión y la composición de la fase móvil. Las variaciones de presión en cromatografía de fluidos supercríticos tienen un efecto muy marcado sobre 'el factor de retención k y, por tanto, en el tiempo de retención tR. La densidad de un fluido supercrítico se incrementa con rapidez y en forma no lineal a medida que aumenta la presión. Tal incremento de la densidad origina un aumento de la capacidad disolvente de la fase móvil, lo cual acorta los tiem– pos de elución. Por ejemplo, el tiempo de elución del hexadecano desciende de 25 a 5 minutos cuando la presión del dióxido de car– bono aumenta de 70 a 90 atmósferas. Un efecto similar al de la pro– gramación de la temperatura en cromatografía de gases y la elución con gradiente en HPLC se logra con un incremento lineal en la pre– sión de la columna o al regular la presión para crear incrementos lineales de densidad. En la figura 29.2 se ilustra la mejora alcanzada en los cromatogramas cuando se lleva a cabo una programación de la presión. La descompresión de los fluidos mientras se despla– zan por la columna ocasiona cambios en la temperatura que afec– tan las separaciones y las mediciones termodinámicas. A menudo, los perfiles de presión más comunes en cromatografía de flui- Simulación: Aprenda más acerca de la cromatografía de fluidos supercríticos en www.tinyurl.com/skoogpia7 * 'Este material se encuentra disponible en inglés. dos supercríticos son constantes (isobáricos) en un tiempo dado seguido por un incremento lineal o asintótico hasta una presión final. Además de la programación de la presión, se puede usar la programación de la temperatura y los gradientes de fase móvil. Con las columnas de CFS empaquetadas y el uso de modi– ficadores, la composición de la fase móvil se ha vuelto más importante que la presión y la densidad, las cuales.se utilizan úni– camente para fines de calibración fina. 4 Fases estacionarias Las columnas empaquetadas proporcionan más platos teóricos y manejan volúmenes más grandes de muestra que las columnas tubu- 4 L. Nováková et al., Anal. Chim. Acta, 2014, 824, p. 18, DOI: 10.101 6/j. aca.2014.03.034. o Muestra: l. Octanoato de colesterilo 2. Decilato de colesterilo 3. Laurato de colesterilo 4. Miristato de colesterilo 5. Palmitato de colesterilo 6. Estearato de colesterilo Columna: DB-1 Fase móvil: C0 2 Temperatura: 90 oc Detector: FID ionización por flama Isobárico, 3000 psi 10 15 o Tiempo, min Gradiente lineal de presión, 3000 a 4000 psi en 15 min 5 10 Tiempo, min FIGURA 29.2 Efecto de programar la presión en cromatografía de fluidos supercríticos. Observe el tiempo más reducido del cromatograma con gradiente de presión a la derecha en comparación con el cromatograma a presión constante (isobárico) a la izquierda. (Cortesía de Brownlee Labs, Santa Clara, CA.)