Principios de análisis instrumental

})} 33B Análisis por inyección en flujo 835 Bomba peristáltica Muestra 1 Reactor Fotómetro mL!min en serpentín Hg(SC~N 2 0.8 ~50 cm ® Reactivo~ 1 \llJ D ~ Al Fe 3 • L...::::::___ desecho Derivación -•----'Tiempo--~ a) b) FIGURA 33.2 Determinación de cloruro por inyección en flujo: a) diagrama de flujo; b) registro de trazas de patrones que contienen de 5 a 75 ppm de ion cloruro (izquierda) y barrido rápido de dos de los patrones para demostrar la poca contaminación del analito desde una serie a otra (menos de 1%), a la derecha. Observe que el punto marcado con 1% corresponde al punto donde empezaría la respuesta de una muestra inyectada en un tiempo 5 2 • (Tomada de J . Ruzicka y E. H. Hansen, Flow Injection Methods, 2a. ed., p. 16, New York: Wiley, 1988. Reimpresa con autorización de John Wiley & Sons, Inc.) una bomba peristáltica: un dispositivo que comprime, mediante unos rodillos, un fluido, gas o líquido, que se encuentra en el inte– rior de un tubo de plástico. La figura 33.3 ilustra el principio de operación de una bomba peristáltica. La leva de resorte o banda comprime en forma continua el tubo contra dos o más rodillos para lograr una corriente constante de fluido a través del tubo. Las bombas modernas tienen de 8 a 10 rodillos dispuestos en configuración circular para que en todo momento la mitad de ellos presione sobre el tubo. Este diseño produce un flujo relati– vamente libre de pulsos. La tasa de flujo se controla mediante la velocidad del rotor, que debe ser superior a 30 rpm, y por el diá– metro interno (d.i.) del tubo. En el mercado hay una amplia varie– dad de tubos y diámetros (d.i. = 0.25 a 4 mm) para lograr tasas de flujo tan pequeñas como 0.0005 mL/min y tan grandes como 40 mL/min. Las válvulas para la inyección en flujo han llegado a la miniaturización con los capilares de sílice fundida (diámetro interno de 25 a 100 flm) o mediante la técnica de laboratorio en un circuito integrado (véase la sección 33C). En las bombas peris– tálticas ordinarias los rodillos son lo suficientemente largos como para poder bombear varias corrientes de muestras y reactivos a la vez. Se recurre también a las bombas de jeringa y la electroósmo– sis para inducir el flujo en los sistemas por inyección en flujo. Cámara de resorte Como se observa en la figura 33.2a, los sistemas por inyec– ción en flujo a veces llevan el tubo enrollado en forma de ser– pentín (el diámetro normal del serpentín es del orden de 1 cm o menos) para aumentar la dispersión y para incrementar la mezcla radial de la muestra y el reactivo. Ambos llevan a la obtención de picos más simétricos. Inyectores de muestra y detectores Los inyectores y detectores que se emplean en análisis por inyec– ción en flujo son similares en cuanto a tipo y funcionamiento a los utilizados en la cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC, por sus siglas en inglés). Los tamaños de la muestra en los procedimientos de inyección en flujo abarcan desde 1 flL hasta 200 flL, pero los más usuales en la mayoría de las aplicaciones son los de 10 a 30 flL. En un análisis satisfactorio, es vital que la disolución de la muestra se inyecte con rapidez, de golpe o como un bolo de líquido; además, las inyecciones no deben alterar el flujo de la corriente portadora. Los sistemas inyectores más útiles y convenientes se basan en ciclos de muestreo similares a los que se usan en cromatografía (por ejemplo, véanse las figuras 27.6 y 28.6). En la figura 33.2a se ilustra el método de operación del ciclo de muestreo. Cuando la válvula está en la posición mostrada, los FIGURA 33.3 Diagrama de un canal de una bomba peristáltica. Se pueden ubicar tubos adicionales en la parte inferior del canal que se muestra, debajo del plano del diagrama, para tener varios canales de reactivo o muestra. (Tomada de B. Karlberg y G. E. Pacey, Flow Injection Analysis: A Practica/ Guide, p. 34, New York: Elsevier, 1989.)