20 Conf 20 Análisis Químico Cromatografía de Gases I (1)

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Análisis Químico
Cromatografía de Gases (Parte 1)
1. Conceptos generales.
2. Instrumentación básica para cromatografía de gases. 
2.1. Esquema general del cromatógrafo de gases
2.2. Suministro de gases
2.3. Sistema de entrada
2.4. Columnas cromatográficas.
Fase móvil: Es un gas que conduce a la mezcla a través de todo el sistema cromatográfico.
Fase estacionaria: Es un sólido de gran desarrollo superficial o un líquido impregnado sobre un sólido (soporte inerte), que ejerce retenciones diferentes sobre los distintos componentes de la mezcla a resolver.
Conceptos generales
Cromatograma: Representación gráfica de la señal del detector en función del tiempo.
Línea base: Porción del cromatograma registrada cuando de la columna solo sale la fase móvil.
Pico cromatográfico: Porción del cromatograma registrada cuando de la columna eluye un componente de la mezcla. Si la separación es incompleta pueden aparecer dos o más componentes como parte de un solo pico.
Parámetros de retención
Tiempo de retención: Tiempo que transcurre desde la aplicación, introducción o inyección de la mezcla a separar hasta que eluye una sustancia en particular en su máxima concentración (altura de pico). Se simboliza como “tr”.
Volumen de retención: Volumen de fase móvil que sale de la columna durante el tiempo de retención. Se simboliza como “Vr”.
Donde: ω – velocidad de flujo de la fase móvil (mL/min) 
Una buena medida de la eficacia de la separación cromatográfica es el cálculo de la resolución. La resolución (Rs) de una columna constituye una medida cuantitativa de su capacidad para separar dos analitos y se calcula así:
(a) es el analito de menor tiempo de retención. La resolución debe ser mayor o igual a 1,5 para que la separación de los picos sea completa.
Resolución
2. Instrumentación básica para cromatografía de gases
1‑control gas portador y auxiliares
2‑horno termostatizado
3‑columna cromatográfica
4‑inyector
5‑detector
6‑panel de controles
7‑amplificador
8‑registrador (opcional)
9‑integrador (opcional)
10‑computadora (opcional)
Suministro de gases
Condiciones para que un gas sea utilizado como portador en GC.
a) Que sea químicamente inerte.
b) Que sus propiedades, concretamente aquellas en cuya medición se basa la función del detector, sean muy diferentes a las de los componentes a detectar.
c) Elevada pureza física y química.
Como gases portadores se utilizan frecuentemente nitrógeno, helio y argón.
Algunos detectores como el de ionización por llama requieren de gases auxiliares: en este caso el hidrógeno y el oxígeno (aire) 
Gases auxiliares
 Gases comprimidos en cilindros de acero provistos de manorreductores.
 Generadores de nitrógeno, hidrógeno y oxígeno.
- Compresores de aire. 
Fuentes de Gases
Sistema de inyección
En general, el inyector ha de procurar:
Una mezcla rápida con el gas portador (geometría adecuada).
Vaporización inmediata (generalmente 50oC por encima de la temperatura de ebullición del componente menos volátil).
- Minimizar la descomposición térmica (camisas de cuarzo o vidrio).
- Retener compuestos no volátiles (lana de vidrio silanizada).
- Una fácil limpieza.
- Trasferir la totalidad de los analitos a la columna (sin discriminación).
Modo estándar
Inyección directa (microjeringa)
Las muestras gaseosas pueden medirse con un lazo calibrado para luego introducirlas a la corriente del gas portador mediante una válvula.
Técnicas especiales para la introducción de muestras en GC
 Espacio de cabeza estático
 Espacio de cabeza dinámico
- Inyectores para gases permanentes
Microjeringa
Séptum
Inyector para columna de relleno
Inyector “split/splitless” para columna capilar
Cuando se trabaja con columnas capilares es necesario reducir el volumen de inyección, debido a las dimensiones de las columnas capilares (pequeño diámetro interno). Esto se logra mediante un inyector divisor (split / splitless), donde generalmente se inyecta una muestra de 1 μL y solo entra al capilar 0,01 μL. 
(I) Incrementa la volatilidad (azúcares) - elimina la presencia de grupos polares como -OH, -NH, -SH, etc. que provocan fuertes atracciones intermoleculares. 
(II) Incrementa la detectabilidad (esteroides) - mejora la sensibilidad del detector de captura electrónica ya que se pueden introducir más grupos funcionales con afinidad electrónica. 
(III) Incrementa la estabilidad - algunos compuestos sufren descomposición parcial a la temperatura de inyección.
(IV) Facilita la separación cromatográfica - puede acentuar las diferencias entre los componentes de la mezcla.
Empleo de la derivatización
Cuando los analitos no cumplen con las condiciones necesarias de volatilidad y termoestabilidad.
Cuando se quiere lograr una mejor detectabilidad.
¿Cuándo se utiliza?
Principales ventajas
CONCLUSIONES