CROMATOGRAFIA DE GASESNUBIA L. ORTEGA V.LIC. QUIMICA

INTRODUCCION2. OBJETIVOS3.MARCO TEORICO3.1 PRINCIPIOS DE LA CGL3.2 INSTRUMENTACION4. APLICACIONES

2. OBJETIVO

Poder explicar los mtodos y tcnicas de separacin de la cromatografa en fase gaseosa y de su utilizacin en la separacin y en el anlisis cualitativo y cuantitativo de especies qumicas.

3.MARCO TEORICO3.1 PRINCIPIOS DE LA CGLVolumen de Retencin Para efectos de la presin y de la temperatura en CG. La relacin entre los dos es:VR = tRFVM = tMF

El caudal promedio F es entonces.F = Fm * Tc/T*[(P-PH2O)/P]VR = jtRF y VM = jtMFDonde:j = 3[(Pi/P) - 1]/2[(Pi/P) - 1]Volumen de Retencin Especifico VgVg = (VR VM/W)*(273/Tc)Vg = [jf(tR - Tm)/W]*[273/Tc]

3.2 INSTRUMENTACION

GAS PORTADOR

Debe ser un gas inerte, para prevenir su reaccin con el analito o la columna. Generalmente se emplean gases como el helio, argn, nitrgeno, hidrgeno o dixido de carbono, y la eleccin de este gas en ocasiones depende del tipo de detector empleado.

SISTEMA DE INYECCION DE MUESTRAEs un apartado crtico, ya que se debe inyectar una cantidad adecuada, y debe introducirse de tal forma (como un "tapn de vapor") que sea rpida para evitar el ensanchamiento de las bandas de salida; este efecto se da con cantidades elevadas de analito. El mtodo ms utilizado es una micro jeringa (de varios microlitros)

COLUMNAS Y SISTEMAS DE CONTROL DE TEMPERATURADos tipos de columnas: las empaquetadas o de relleno y las tubulares abiertas o capilares. Estas ltimas son ms comunesLa temperatura es una variable importante, ya que depender el grado de separacin de los diferentes analitos. Dicha temperatura depende del punto de ebullicin del analito o analitos, y por lo general se ajusta a un valor igual o ligeramente superior a l.

DETECTORESSe encarga de determinar cundo ha salido el analito por el final de la columna. Las caractersticas de un detector ideal son:Sensibilidad Respuesta lineal al analito Tiempo de respuesta cortoIntervalo de temperatura de trabajo amplio No debe destruir la muestra. Estabilidad y reproducibilidadAlta fiabilidad y manejo sencilloRespuesta semejante para todos los analitos, o Respuesta selectiva y altamente predecible

DETECTORES DE IONIZACION DE LLAMAEs un quemador de hidrgeno/oxgeno, donde se mezcla el efluente de la columna (gas portador y analito) con hidrgeno. Inmediatamente, este gas mezclado se enciende mediante una chispa elctrica, producindose una llama de alta temperatura. La mayora de compuestos orgnicos al someterse a altas temperaturas pirolizan y se producen iones y electrones, que son conductores elctricos.

DETECTOR DE CONDUCTIVIDAD TERMICASu uso se basa en la diferencia de conductividad trmica del gas portador cuando circula tambin analito. Este tipo de detector se denomina tambin ctaro metro.

DETECTOR TERMOIONICOEs selectivo para compuestos orgnicos fosforados y nitrogenados, aunque su respuesta no es igual para ambos elementos, siendo para el fsforo 10 veces mayor que para el nitrgeno. Es unas 500 veces ms sensible que el detector de ionizacin de llama para compuestos fosforados y unas 50 veces ms sensible para compuestos nitrogenados (tpicamente aminas, nitratos y otras especies).

DETECTOR DE CAPTURA DE ELECTRONESSu funcionamiento bsico se basa en la emisin de una partcula (electrn) por parte de tomos como el 63Ni o tritio adsorbido sobre una placa de platino o titanio. Tpicamente, un ECD (electrn capture detector) contiene unos 5 milicurios de emisor . Dicho electrn ioniza el gas portador y se produce una rfaga de electrones.

DETECTOR DE EMICION ATOMICASe basa en la emisin atmica. En este dispositivo el gas de salida de la columna se introduce en un plasma de He mantenido por induccin de microondas, el cual se acopla a un espectrmetro de emisin de series de diodos. La alta temperatura alcanzada en el interior del plasma (varios miles de grados) es suficiente para ionizar totalmente todos los tomos de la muestra, y obtener de esta forma sus espectros de emisin. La radiacin emitida se colima y se refleja en una red de difraccin,

Otros detectores minoritarios son el detector fotomtrico de llama (PFD), empleado en compuestos como pesticidas e hidrocarburos que contengan fsforo o azufre. En el detector de fotoionizacin (PID), el gas eluido al final de la columna se somete a una radiacin ultravioleta con energas entre 8,3 y 11,7 eV, correspondiente a una = 106-149 nm. Mediante la aplicacin de un potencial a la celda de ionizacin se genera una corriente de iones, la cual es amplificada y registrada.

COLUMNAS Columnas de relleno consisten en unos tubos de vidrio, metal (inerte a ser posible como el acero inoxidable, cobre o aluminio) o tefln, de longitud de 2 a 3 metros y un dimetro interno de unos pocos milmetros, tpicamente de 2 a 4. El interior se rellena con un material slido, finamente dividido para tener una mxima superficie de interaccin y recubierto con una capa de espesores entre 50 nm y 1 m. Para que puedan introducirse en el horno, se enrollan convenientemente.

Columnas capilares Las columnas capilares son de dos tipos bsicos: las de pared recubierta (WCOT) y las de soporte recubierto (SCOT). Las WCOT son simplemente tubos capilares donde la pared interna se ha recubierto con una finsima capa de fase estacionaria. Las columnas SCOT tienen en su parte interna una fina capa de material adsorbente como el empleado en las columnas de relleno (tierra de diatomeas) donde se ha adherido la fase estacionaria. Las ventajas de las SCOT frente a las WCOT es la mayor capacidad de carga de esta ltima, ya que en su fabricacin se emplean mayores cantidades de fase estacionaria, al ser la superficie de intercambio mayor. Por orden de eficacia, en primer lugar estn las WCOT, luego las SCOT y por ltimo las columnas de relleno.

FASE ESTACIONARIALas propiedades necesarias para una fase estacionaria lquida inmovilizada son:Caractersticas de reparto (factor de capacidad ' y factor de selectividad ) adecuados al analito. Baja volatilidad, el punto de ebullicin de la fase estacionaria debe ser al menos 100C mayor que la mxima temperatura alcanzada en el horno. Baja reactividad. Estabilidad trmica, para evitar su descomposicin durante la elucin. Existen como mucho una docena de disolventes con estas caractersticas. Para elegir uno, debe tenerse en cuenta la polaridad del analito, ya que a mayor polaridad del analito

4. APLICACIONESLa GC tiene dos importantes campos de aplicacin. Por una parte su capacidad para resolver (separar) mezclas orgnicas complejas, compuestos organometlicos y sistemas bioqumicos. Su otra aplicacin es como mtodo para determinar cuantitativa y cualitativamente los componentes de la muestra.