Principios de análisis instrumental

790 Capítulo 30 Electroforesis capilar, electrocromatografía capilar y fraccionamiento por flujo y campo <« 30D ELECTROCROMATOGRAFÍA EN COLUMNA EMPACADA La electrocromatografía es una combinación de la HPLC y elec– troforesis capilar que ofrece las mejores características de los dos métodos. 19 Al igual que la HPLC y la cromatografía micelar elec– trocinética, se aplica a la separación de especies neutras o con carga. La electrocromatografía con columna rellena es la menos madura de las técnicas de electroseparación. En este método, un disolvente polar se transporta por flujo electroosmótico a través de un capilar que contiene un relleno característico para la HPLC en fase inversa. Las separaciones dependen de la distribución del analito entre la fase móvil y la fase estacionaria líquida retenida por el relleno. La figura 30.15 muestra un electrocromatograma representativo correspondiente a la separación de 16 hidrocar– buros aromáticos policíclicos en un capilar de 33 cm de longitud y diámetro interno de 75 ¡..tm. La fas e móvil fue una disolución de acetonitrilo en borato de sodio 4 mM y la fase estacionaria se compone de partículas de octadecilsílice de 3 ¡..tm. 30E FRACCIONAMIENTO POR FLUJO Y CAMPO Esta técnica reúne un grupo de procedimientos analíticos que se han vuelto muy útiles para separar y caracterizar materiales disueltos o en suspensión, como polímeros, partículas grandes y coloides. Giddings explicó por primera vez en 1966 el concepto de 19 L. A. Colón, Y. Guo y A. Fermier, Anal. Chem. , 1997, 69, p. 461 A, DOI: 10.1021/ ac97 17245. "' > "' ""§ 7 "' 11 ·¡; e " ~ 1: o "' 9 ¡;: o 20 12 fraccionamiento por flujo y campo 20 (FFF, por sus siglas en inglés) pero solo recientemente se les encontró aplicación y ventajas con respecto a otros métodos. 21 30E.1 Mecanismos de separación 22 Las separaciones se producen en un canal de flujo similar a un lis– tón, como se puede ver en la figura 30.16. Por lo regular, el canal mide de 25 a 100 cm de largo y de 1 a 3 cm de ancho. El espesor de la estructura similar a un listón es de 50 a 500 ¡..tm. Por lo regular, el canal se saca de un separador delgado y queda entre dos pare– des. Se aplica un campo eléctrico, térmico o centrífugo en forma perpendicular a la dirección del flujo. Otra posibilidad es usar un flujo cruzado perpendicular a la dirección principal del flujo. En la práctica, la muestra se inyecta en la entrada del canal. Luego, se aplica campo externo a lo largo de la cara del canal, como se observa en la figura 30.16. Ante la presencia del campo, los com– ponentes de la muestra migran hacia la pared de acumulación a una velocidad que está determinada por la fuerza de la interacción del componente con el campo. Los componentes de la muestra alcan– zan con rapidez una distribución de concentración de estado esta– ble cerca de la pared de acumulación, como se ilustra en la figura 30.17. El espesor medio de la capa del componente l se relaciona con el coeficiente de difusión de la molécula D y con la velocidad inducida por el campo U hacia la pared. Cuanto más rápido se 20 J. C. Gidding, Sep. Sci. , 1966, 1, p. 123, DOI: 10.1080/01496396608049439. 21 Una revisión de los métodos de fraccionamiento por fluj o y campo se encuentra en J. C. Giddings, Anal. Chem., 1995,67, p. 592A, DOI: 10.102l/ac00115a001. 22 M . E. Schimpf, K. Caldwell y J. C. Giddings, eds., Field-Flow Fractionation Ha nd– book, New York: Wiley, 2000, parte l. 13 40 Tiempo de retención, min FIGURA 30.15 Electrocromatograma en el que se muestra la separación electrocromato– gráfica de 16 hidrocarburos aromáticos policíclicos (~ 10- 6 a 10- 8 Mde cada compuesto) . Los picos se identificaron como a continuación se indica: 1) naftaleno, 2) acenaftileno, 3) acenafteno, 4) fluoreno, 5) fenantreno, 6) antraceno, 7) fluoranteno, 8) pireno, 9) ben– zo[a]antraceno, 10) criseno, 11) benzo[b]fluoranteno, 12) benzo[k]fluoranteno, 13) ben– zo[a]pireno, 14) dibenzo[a,h]antraceno, 15) benzo[g,h,i]perileno y 16) indeo[1,2,3-c,d] pireno. (Tomada de C. Yan, R. Dadoo, H. Zhao, R. N. Zare y D. J. Rakestraw, Anal. Chem., 1995, 67, p. 2026, 001: 10.1021/ac00109a020. Con autorización.)