chemical analysis

CROMATOGRAFIA

La cromatografía es uno de los principales métodos para la separación de especies químicas estrechamente relacionadas en mezclas complejas. La cromatografía es un método físico de separación basado en la distribución de los componentes de una mezcla entre dos fases inmiscibles, una fija o estacionaria y otra móvil.

En todas las separaciones cromatográficas la muestra se disuelve en una fase móvil, que puede ser un gas un líquido o un fluido supercrítico. Esta fase móvil se hace pasar a través de una fase estacionaria inmiscible, la cual se mantienen fija en una columna o sobre una superficie sólida. Las fases se eligen de tal forma que los componentes de la muestra se distribuyen de modo distinto entre la fase móvil y la fase estacionaria. Aquellos componentes que son retenidos con más fuerza por la fase estacionaria se mueven lentamente con el flujo; por el contrario los componentes que unen débilmente a la fase estacionaria, se mueven con rapidez. Como consecuencia de la distinta movilidad, los componentes de la muestra se separan en bandas discriminadas que pueden analizarse cualitativa y/o cuantitativa mente.

En el laboratorio de técnicas instrumentales de la Universidad de Valladolid disponemos de las siguientes técnicas cromatográficas:

cromatografia de líquidos HPLC

En la cromatografía líquida, la fase móvil es un líquido que fluye a través de una columna que contiene a la fase fija. La separación cromatográfica en HPLC es el resultado de las interacciones específicas entre las moléculas de la muestra en ambas fases, móvil y estacionari

A diferencia de la cromatografía de gases, la cromatografía de líquidos de alto rendimiento (HPLC, de high-performance liquid chromatography) no está limitada por la volatilidad o la estabilidad térmica de la muestra.

La HPLC es capaz de separar macromoléculas y especies iónicas, productos naturales lábiles, materiales poliméricos y una gran variedad de otros grupos polifuncionales de alto peso molecular. Con una fase móvil líquida interactiva, otro parámetro se encuentra disponible para la selectividad, en adición a una fase estacionaria activa.

La HPLC ofrece una mayor variedad de fases estacionarias, lo que permite una mayor gama de estas interacciones selectivas y más posibilidades para la separación.

HPLC preparativa

Es la técnica escogida para aislamiento y purificación de productos de valor en las industrias químicas y farmacéuticas así como en la biotecnología y la bioquímica. La cromatografía preparativa comprende un amplio rango de aplicaciones, desde el aislamiento de 1µg de muestra para identificación espectroscópica hasta el aislamiento de un compuesto puro de una mezcla de 100 g.

Aplicaciones

Campos de Aplicación de HPLC

Fármacos: Antibióticos, sedantes esteroides, analgésicos
Bioquímica: Aminoácidos, proteínas, carbohidratos, lípido
Productos de alimentación: Edulcorantes artificiales, antioxidantes, aflatoxinas, aditivos
Productos de la industria química: Aromáticos condensados, tensoactivos, propulsores, colorantes
Contaminantes: fenoles, Pesticidas, herbicidas, PCB
Química forense: Drogas, venenos, alcohol en sangre, narcóticos
Medicina clínica: Ácidos biliares, metabolitos de drogas, extractos de orina, estrógenos.
Algunas aplicaciones importantes de la HPLC preparativa
Separación y purificación de metabolitos
Separación y purificación de los metabolitos de las drogas procedentes de muestras de orina
Purificación y separación de enantiómeros
Purificación de compuestos naturaleS
Purificación y caracterización de enzimas y proteínas

cromatografia de gases

En cromatografía de gases la muestra se volatiliza y se inyecta en la cabeza de una columna cromatográfica. La elución se produce por el flujo de una fase móvil que es un gas inerte, y a diferencia de la mayoría de los tipos de cromatografía, la fase móvil no interacciona con las moléculas del analito; su única función es la de transportar el analito a través de la columna.

Respecto a la cromatografía líquida, la cromatografía de gases tiene la ventaja de disponer de detectores mucho más universales (por ejemplo, el de ionización de llama). Además, para numerosas aplicaciones, los métodos son más simples, más rápidos y más sensibles que los correspondientes a la cromatografía líquida de alta resolución. La instrumentación requerida para cromatografía de gases también es mucho más sencilla y económica que la empleada en HPLC. Sin embargo, en cromatografía de gases, la influencia de la temperatura sobre la distribución del equilibrio es considerable, a diferencia de la cromatografía líquida. Por ello, la cromatografía de gases presenta limitaciones en tres casos:

compuestos poco volátiles, generalmente los de peso molecular superior a 300 u.m.a.
compuestos sensibles a una elevación de la temperatura incluso moderada (determinados compuestos de interés biológico)
compuestos que se encuentran en forma iónica (puesto que son e n general poco volátiles)

Por esta razón, la cromatografía de gases se emplea cuando los componentes de la mezcla problema son volátiles o semivolátiles y térmicamente estables a temperaturas de hasta 350-400ºC. En cambio, cuando los compuestos a analizar son poco volátiles y/o termolábiles, la técnica separativa adecuada suele ser la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).

A menudo la cromatografía de gases se emplea para confirmar de la presencia o ausencia de un compuesto en una muestra determinada.

Aplicaciones

Medioambientales: Análisis de pesticidas y herbicidas, análisis de hidrocarburos, semivolátiles y volátiles, análisis del aire...

Alimentos y aromas: fragancias y aromas, aceites, bebidas, ácidos orgánicos, azúcares, FAMES, ésteres metílicos, triglicéridos, alcoholes...

Química Industrial: alcoholes, ácidos orgánicos, aminas,aldehídos y cetonas, ésteres y glicoles, hidrocarburos, disolventes, anilinas, gases inorgánicos...

Biociencia: drogas, fármacos, alcoholes y contaminantes en sangre, disolventes residuales...

Derivadas del petróleo: gas natural, gases permanentes, gas derefinería, gasolinas, gasóleos, parafinas...

Funcionamiento del servicio

Las muestras deben ir acompañadas de la hoja de solicitud de servicios generada en esta página web una vez realizado el registro en la misma. El ususario debe rellenar todos los campos de la solicitud de servicios que conozca, con el fin de obtener el mejor resultado posible.

Equipos

Cromatógrafos de gases Agilent Technologies 7890A

Detector de captura electrónica (ECD)
Detector de ionización de llama (FID)

cromatografia ionica

En las últimas décadas, la cromatografía iónica se ha convertido en uno de los métodos más importantes para el análisis de trazas de aniones y cationes. Técnica absolutamente imprescindible en el análisis de aguas y medio ambiente

Se basa en el uso de resinas de intercambio iónico. Cuando una muestra iónica atraviesa estas columnas, los iones presentes se separan debido a las diferentes retenciones que sufren al interactuar con la fase fija de las columnas analíticas. Una vez separada, la muestra pasa a través de un detector (conductimétrico, amperométrico, UV...) donde se registra la señal obtenida respecto al tiempo de retención. El resultado son unos cromatográmas donde la posición de los máximos nos indica el ión presente (carácter cualitativo) y su área nos indica que cantidad existente de dicho ión (carácter cuantitativo).

Potencial analítico de la cromatografía iónica

- Aniones inorgánicos y orgánicos: Fluoruros, cloruros, nitritos, bromuros, nitratos, fosfatos, sulfatos, bromatos, cloritos, cloratos, acético, cítrico, tartárico, láctico, sórbico, benzoico…

- Azúcares y polialcoholes: Monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos, polisacáridos.

- Cationes: Sodio, amonio, potasio, calcio, magnesio…

Aplicaciones

Aguas de consumo

Aguas minerales

Bebidas

Productos cárnicos

Productos vegetales

Alimentación infantil

Funcionamiento del servicio

Equipo

Cromatógrafo Iónico IC Professional 850 de Metrohm con sistema de utrafiltración

Detector de conductividad. Supresión química secuencial

Detector amperométrico de pulsos (PAD)

Clasificación de los métodos de separación en cromatografía

Las distintas técnicas cromatográficas se pueden dividir según cómo esté dispuesta la fase estacionaria:

Cromatografía plana. La fase estacionaria se sitúa sobre una placa plana o sobre un papel. Las principales técnicas son:

Cromatografía en columna. La fase estacionaria se sitúa dentro de una columna. Según el fluido empleado como fase móvil se distinguen:

La cromatografía de gases incluye a numerosos compuestos orgánicos. En el caso de compuestos no volátiles se recurre a procesos denominados de "derivación", a fin de convertirlos en otros compuestos que se volatilicen en las condiciones de análisis.

Dentro de la cromatografía líquida destaca la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC, del inglés High Performance Liquid Chromatography), que es la técnica cromatográfica más empleada en la actualidad, normalmente en su modalidad de fase reversa, en la que la fase estacionaria tiene carácter no polar, y la fase móvil posee carácter polar (generalmente agua o mezclas con elevada proporción de la misma, o de otros disolvente polares, como por ejemplo metanol). El nombre de "reversa" viene dado porque tradicionalmente la fase estacionaria estaba compuesta de sílice o alúmina, de carácter polar, y por tanto la fase móvil era un disolvente orgánico poco polar. Una serie eluotrópica es un rango de sustancias de diferentes polaridades que actúan como fase móvil y que permiten observar un mejor desplazamiento sobre una fase estacionaria.

Tipos	Fase móvil	Fase estacionaria
Cromatografía en papel	Líquido	Papel de celulosa.
Cromatografía en capa fina	Líquido	Gel de sílice o alúmina.
Cromatografía de gases	Gas	Columnas capilares de sílice fundida, columnas empacadas con tierras diatomeas hechas de tubos de vidrio o metal.
Cromatografía líquida en fase reversa	Líquido (polar)	Empaques de siloxano de octilo o siloxano de octadecilo.
Cromatografía líquida en fase normal	Líquido (menos polar)	Empaques de sílice, alúmina o un soporte al que se unen químicamente grupos polares (ciano, amino, etc).
Cromatografía líquida de intercambio iónico	Líquido (polar)	Resinas de intercambio iónico.
Cromatografía líquida de exclusión	Líquido	Empaques de pequeñas partículas de sílice o polímeros con red de poros uniforme.
Cromatografía líquida de adsorción	Líquido	Partículas finamente divididas de sílice o de alúmina.
Cromatografía de fluidos supercríticos	Líquido	Columnas abiertas de sílice fundida con recubrimientos internos de varios tipos de siloxanos enlazados y de enlaces cruzados.