Fundamento Cromatografia - Kenji Rodríguez (1)

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO CAMPUS CIUDAD HIDALGO
INGENIERÍA EN NANOTECNOLOGÍA
ANÁLISIS INSTRUMENTAL
 FUNDAMENTO Y CLASIFICACIÓN DE LA CROMATOGRAFÍA 
PROFESORA: M.C. YANED MILAGROS ACOSTA NAVARRETE
INTEGRANTES:
ARROYO BLANCAS BENITO JESÚS
BAUTISTA ALANÍS LORENA
CHACON RUIZ BRANDON
RIVERA GARCIA MITZICURI
NANO 4 
INTRODUCCIÓN 
CROMATOGRAFÍA :
Es un método muy empleado para la separación, identificación y determinación de los componentes químicos de mezclas complejas.
En 1906, el botánico Ruso M. Tswett realizó un experimento que condujo al descubrimiento de lo que hoy conocemos como cromatografía.
Colocó un extracto de pigmentos vegetales en la parte superior de una columna de vidrio rellena de carbonato de calcio (CaCO3). Al agregar éter, observó que la mezcla original se separaba en diversas bandas coloridas que descendían a través de la columna a diferentes velocidades.
 
FASE ESTACIONARIA: Es una sustancia que se mantiene inmóvil mientras se ejecuta la cromatografía.
Está fija en una columna o una superficie plana.
FASE MÓVIL: Es la sustancia que se mueve durante la cromatografía. Puede ser un líquido o un gas. La muestra que contiene el analito se administra en la fase móvil
ELEMENTOS DE UNA CROMATOGRAFIA 
Separación de los diferentes componentes de una mezcla de acuerdo a su afinidad por la polaridad.
FUNDAMENTO
FACTORES QUE INTERVIENEN PARA UNA BUENA CROMATOGRAFÍA 
CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS CROMATOGRÁFICOS
CROMATOGRAFÍA PLANA
 Se realiza sobre papel u otro material sólido. Suele llamarse “en capa fina” o “en capa delgada” porque la fase estacionaria recubre un soporte plano y rígido.
Cromatografía ascendente en capa fina
1: aplicación de la muestra
2: se sumerge el extremo inferior en la fase móvil
3 a 5: la fase móvil asciende por capilaridad y se va produciendo la separación de los componentes
6: se marca el frente de avance del disolvente y se deja secar la placa
7: revelado de los componentes ya separados y medida de su avance
Cromatografía en papel:
Se realiza utilizando el pimento sobre una hoja del papel de filtro y posteriormente este se coloca sobre un disolvente. 
CROMATOGRAFÍA EN COLUMNA:
 Consiste en un tubo de calibre estrecho que esta empacado con un sólido inerte finalmente ya dividido que sostiene la fase estacionaria en su superficie. 
 
1. Muestra depositada sobre el lecho cromatográfico
2. La muestra penetra en el lecho
3. Se añade fase móvil
4. Comienza la separación de los componentes de la muestra
7. Eluye el primer componente
9. Eluye el segundo componente
Cromatografía de líquidos
Permite separar los componentes de muestras liquidas mediante el uso de una fase líquida y una fase estacionaria.
Cromatografía de gases 
Se utiliza un cromatógrafo de gases el cual volatiliza e inyecta los gases dentro de una columna 
Cromatografía de fluidos supercríticos
Se hace uso de un horno termostático y un restrictor.
Generalmente es utilizado para analizar drogas, alimentos, herbicidas, polímeros, etc.
¿ QUÉ ES UNA ELUCIÓN ?
Es el proceso en el que los solutos son lavados a través de la fase estacionaria mediante el movimiento de una fase sólida
La fase móvil que sale de la columna se denomina eludido o eluato.
¿ QUÉ ES UN ELUYENTE?
Es un disolvente utilizado para acarrear los componentes de una mezcla a través de una fase estacionaria.
BANDAS O ZONAS 
Los componentes de la muestra se separan en bandas o zonas discretas que pueden analizarse cualitativa y/o cualitativamente.
Es un gráfico de una función de concentración del soluto contra el tiempo o volumen de elución.
Es útil tanto para análisis cualitativo como cuantitativo.
CROMATOGRAMA
Este tiempo varia siendo característico de cada compuesto en condiciones cromatográficas determinadas, que varían según el absorbente usado, el disolvente, la presión, el diámetro que tenga la columna utilizada, etc. 
TIEMPO DE RETENCIÓN
Todas las separaciones cromatográficas se basan en las diferencias de la cantidad de la distribución del soluto entre la fase móvil y la fase estacionaria .
Para la especie A de soluto, el equilibrio implicado se describe con la ecuación:
CONSTANTE DE DISTRIBUCIÓN 
 Rf es el factor de retardo o retraso, que mide la movilidad relativa de cada componente con respecto al máximo posible, la distancia recorrida por el frente de fase móvil.
 Componente 1: Rf = a / D
Componente 2: Rf = b / D
Componente 3: Rf = c / D
FACTOR DE RETENCIÓN 
Para calcular el Rf se aplica : 
 
FACTOR DE SELECTIVIDAD
Denominado  α describe el grado de separación de dos componentes (A y B) en la columna 
Cromatografía de partición
Técnicas Cromatografícas
Cromatografía de partición
La Cromatografía de partición se basa en la distribución selectiva del soluto entre una fase estacionaria y una fase móvil.
La separación de las sustancias se logra por migración diferencial de los solutos. La fase estacionaria de la cromatografía de partición es un líquido soportado en un sólido inerte, el más usado es el ácido silícico o gel de sílice. La fase móvil puede ser un disolvente puro o una mezcla de disolventes, la polaridad puede ser notablemente diferente al la del líquido estacionario. 
SOPORTE
APLICACIÓN DE LA MUESTRA
COMPONENTES DE LA MUESTRA SEPARADOS
DIECCION DE MIGRACION DEL SOLVENTE
CARACTERÍSTICAS DE LA CROMATOGRAFÍA DE PARTICIÓN
La fase estacionaria liquida esta retenida sobre las partículas de relleno
Una fase será polar y la otra apolar
La separación se basa en la diferente polaridad de los solutos
Partición en fase normal 
Cromatografía de partición en fase reversa.
CLASIFICACION
CROMATOGRAFIA DE PARTICIÓN EN FASE NORMAL 
Sirve para separar compuestos polares
Fase estacionaria altamente polar (silica u óxidos de aluminio)
Fase móvil relativamente no polar (p.e. hexano o i-propieter)
Primero eluyen los solutos menos polares
CROMATOGRAFÍA DE PARTICIÓN EN FASE REVERSA.
Sirve para separar compuestos apolares
Fase estacionaria no polar (p.e. cadenas hidrocarbonadas)
Fase móvil relativamente polar (p.e agua, metanol, acetonitrilo)
Primero eluyen los solutos mas polares
APLICACIONES:
Es un poderoso instrumento para la separación de sustancias estrechamente relacionadas. 
Ejemplos típicos son la resolución de los numerosos aminoácidos formados en la hidrólisis de una proteína, la separación y análisis de alcoholes alifáticos y la separación de derivados de azucares.
La polaridad
La polaridad de la fase móvil se calcula a partir de la formula
 m
Pmezcla = ∑ ʘi Pi
 i=1
Si la fase móvil inicia era una mezcla de 90% de hexano y 10
% de cloroformo su polaridad será:
0.9*0.1+0.1*4.1=0.5 
Si la fase movil final es una mezcla de 50% de hexano y 50% de cloroformo, su polaridad sera:
0.5*0.1+0.5*4.1=2.1
La polaridad de la fase movil aumenta, los solutos que, son bastantes polares, interaccionan mas con la fase movil, por lo tanto aumentara su velocidad de migracion y los tiempos de retencion seran menores
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Cromatografía de adsorción
Técnicas Cromatografícas
La cromatografía de adsorción es la forma clásica de cromatografía ideada por Tswett por primera vez en 1903, con la que logró separar diferentes pigmentos vegetales.
En la cromatografía de adsorción o cromatografía líquido-sólido, la fase estacionaria es un sólido, habitualmente sílice, aunque en algunas ocasiones se emplea alúmina finamente dividida. 
Las características de absorción en ambas columnas son similares y en ambas los tiempos de retención se alargan a medida que la polaridad del analito aumenta. El analito queda retenido en la fase estacionaria mediante fenómenos de adsorción.
En este caso, el índice de polaridaddescrito para la cromatografía de reparto también puede servir de orientación, sin embargo, en cromatografía de adsorción es más conveniente aplicar la denominada fuerza eluyente (εº) de los disolventes 
Los valores de εº de los disolventes dependen del adsorbente empleado como fase estacionaria, y para la sílice son 0’8 veces mayores que para la alúmina.
La cromatografía de adsorción se emplea fundamentalmente para la separación de compuestos no polares de bajo peso molecular. Una característica particular de la cromatografía de adsorción es su capacidad para diferenciar compuestos isómeros de mezclas.
Aplicaciones
 Es particularmente adecuada para el análisis de moléculas no ionizantes, insolubles en agua y relativamente simples, que frecuentemente son isómeros o compuestos muy relacionados. 
Se utiliza en la separación de la vitamina D3 y sus metabolitos las vitaminas A, D y E (y compuestos muy relacionados a estas vitaminas)
Muchas drogas de abuso (LSD, por ejemplo), antidepresivos tricíclicos, bloqueadores beta y los PTHaminoácidos.
Mas
Los aceites naturales y los extractos de esencias se analizan fácilmente 
 los pigmentos menos polares de las plantas, tales como los carotenoides y las porfirinas.
La tendencia a ser adsorbido disminuye en el siguiente orden: 
ácido>alcohol>carbonilo>éster>hidrocarburo. 
REFERENCIAS 
Cromatografía. (s.f.). Recuperado el 20 de Mayo de 2021, de BIOMODEL: http://biomodel.uah.es/tecnicas/crom/inicio.htm
Fundamentos de cromatografia . (12 de Agosto de 2013). Recuperado el 20 de Mayo de 2021, de Slidshare: https://es.slideshare.net/rasta1200/fundamentos-de-cromatografia
MEXICO, U. A. (Diciembre de 2007). Tecnicas cromatograficas. Recuperado el 20 de Mayo de 2021, de QUIMICA ANALITICA INSTRUMENTAL II: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/M.Cromatogrficos_6700.pdf
Vazquez, A. (2018). Cromatografía. Recuperado el 24 de Mayo de 2021, de Wix: https://anavazquezs.wixsite.com/instrumental/post/cromatograf%C3%ADa
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cienciadelux.com/2015/08/14/cromatografia-de-adsorcion/#:~:text=La%20cromatografía%20de%20adsorción%20es,logró%20separar%20diferentes%20pigmentos%20vegetales.&text=Una%20característica%20particular%20de%20la,diferenciar%20compuestos%20isómeros%20de%20mezclas.
https://unabiologaenlacocina.wordpress.com/2017/08/09/quimica-a-lo-dj-la-cromatografia-la-tecnica-analitica-mas-remasterizada/