La cromatografía de gases es una técnica de separación que permite identificar los diferentes componentes de una muestra compleja, la cual se obtiene a partir de compuestos volátiles. Si quieres saber más sobre esta práctica, sigue leyendo este post. Y recuerda que en escuela ELBS puedes ampliar tus conocimientos en laboratorio a través del máster en cromatografía.
Índice de contenidos
¿Cómo funciona la cromatografía de gases?
En primer lugar, debes saber que la cromatografía es el método más utilizado para determinar la pureza del gas. Permite analizar la concentración de componentes del gas natural y medir la cantidad del odorante, aunque también se puede emplear con otros propósitos y en diversos sectores.
Para utilizar la cromatografía de gases es necesaria una muestra compleja, la cual se introduce en el cromatógrafo, ya sea con una jeringa o desde un muestreador automático. La salida de la columna se debe insertar en el detector y la señal queda registrada por el software del cromatograma. Tras la inyección en la entrada, los componentes químicos se vaporizan, en caso de encontrarse en fase gaseosa. Cuando llegan a la columna analítica, se separan en función de sus interacciones con la fase estacionaria. El proceso culmina detectando las moléculas que hayan salido de la columna.
¿Cómo se hace un análisis cromatográfico de gases?
El análisis cromatográfico se efectúa vaporizando una muestra y estudiando sus reacciones, con ayuda de un flujo de un gas inerte. Los elementos de la muestra quedan adheridos a las paredes internas de la columna, de modo que estos se liberan con el aumento de la temperatura. Luego, se dirigen a la cámara de detección, donde quedan ionizados. Cabe destacar que este proceso puede llevarse a cabo con un detector de captura electrónica o uno de ionización de llama.
Principios de la cromatografía de gases
En la cromatografía de gases, la fase móvil no interactúa con las moléculas del analito, ya que su único propósito consiste en transportarlas a lo largo de la columna. Además, presenta la ventaja de trabajar con detectores mucho más universales y ofrece una metodología más rápida, simple y sensible. Así pues, se trata de un sistema de análisis accesible, porque la instrumentación que requiere es menos costosa en términos económicos.
Sin embargo, en la cromatografía, el protagonismo de la temperatura en la distribución del equilibrio es indudable. Por eso, ofrece ciertas limitaciones en los siguientes casos:
- Escasa volatilidad del compuesto, normalmente, en aquellos casos con un peso molecular que supere las 300 UMA.
- Sensibilidad de algunos compuestos de interés biológico a cualquier aumento térmico, por ligero que este sea.
- Compuestos que se encuentren en forma iónica.
Elementos que componen la cromatografía de gases
Para realizar una cromatografía de gases se requiere de una serie de materiales o elementos, siendo imprescindibles:
- Fuente de gas portador controlado y purificado.
- Muestreador.
- Inyector, que también sirve para vaporizar cualquier muestra líquida.
- Columna para la separación temporal.
- Detector generador de respuesta. Es la parte del cromatógrafo que tiene el propósito de determinar temporalmente la extracción del analito por el final de la columna cromatográfica.
- Salida para la interpretación de datos.
Tipos de columnas cromatográfica
Dentro de los materiales necesarios para realizar un análisis cromatográfico, la columna cromatográfica es el más importante, ya que existen diferentes tipos. Se trata de un dispositivo cilíndrico fabricado a base de acero inoxidable, cobre o vidrio. Básicamente, se utiliza para llevar a cabo, en su interior, la separación de los componentes. Entra en acción cuando la muestra ha sido sometida a los correspondientes tratamientos y está preparada para pasar al detector.
Los diferentes tipos de columnas cromatográficas que hay son:
- Para gases. Su recubierto interno es de sílice fundida, caracteriza por un escaso contenido de óxido metálico. La fase estacionaria está polimerizada, lo que conduce a un elevado nivel de estabilidad. Es útil para cualquier mezcla o compuesto químico que sea volátil antes de alcanzar los 300 grados.
- Para líquidos. En su fase estacionaria, trabaja con polímeros, normalmente, situados en dieciocho carbonos. Durante el proceso de separación, la muestra se mantiene en estado líquido.
- De relleno o empaquetada. Se encuentra fabricada con tubos de vidrio, metal o teflón. Su longitud se suele situar entre uno y tres metros, con un diámetro interno de dos a cuatro milímetros. El relleno se efectúa con un material sólido y compacto. Así se facilita la retención y ubicación de la fase estacionaria, para maximizar la extensión de contacto con la fase móvil.
- Tubular o capilar. Se trata de una concatenación de tubos dotados de una larga longitud y un diminuto diámetro. El proceso de fijación de la fase estacionaria se lleva a cabo en la superficie del interior. Parar facilitar el proceso, se deben enrollar los tubos en sentido helicoidal, siempre dentro del horno termostatizado.
Características de las técnicas en cromatografía
- Sensibilidad. Oscila entre 10-8 y 10-15 g/s. Así se puede establecer con alto detalle si sale analito o solo gas portador.
- Linealidad. La respuesta ha de ser siempre lineal, dentro de un rango con diversos órdenes de magnitud.
- Brevedad del tiempo de respuesta. Con independencia del caudal de salida.
- Amplitud del intervalo térmico. Puede llegar sin problemas a temperaturas de trabajo de 400 grados.
- Inofensivo. Solo puede funcionar si no destruye la muestra.
- Estabilidad. Cada vez que trabaje con volúmenes iguales de analito, ha de dar unas salidas de señal idénticas.
- Selectivo. En caso de trabajar con un número predecible y reducido de analitos.
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