CROMATOGRAFÍA DE GASES APLICADA A ANÁLISIS …mferna/master olivar/cromatografia_pres2.pdf · En 1903 Tswett aplicó por primera vez la cromatografía para separar ... Fundamento,

Mª Luisa Fernández de CórdovaUniversidad de Jaén

CROMATOGRAFÍA DE GASESAPLICADA A ANÁLISIS DE GRASAS


2. Cromatografia de Gases: Fundamento, parámetros, instrumento

3. Columnas y Fases Estacionarias

4. Formas de trabajo

5. Inyección de muestra

6. Detectores

1. Técnicas analíticas de separación: Cromatografía

CROMATOGRAFÍA DE GASES

7. Calibración



TÉCNICAS ANALÍTICASDE SEPARACIÓN

- Precipitación

- Destilación

- Extracción en fase sólida

- Extracción líquido-líquido

- Cromatografía

- Electroforesis, etc



En 1903 Tswett aplicó por primera vez la cromatografía para separarpigmentos vegetales, usando un disolvente hidrocarbonado y polvo de inulinacomo fase estacionaria. La separación de bandas coloreadas le llevó a llamaral proceso CROMATOGRAFÍA

Fase estacionaria: parte que no se mueve con la muestra

Fase móvil: gas o líquido que arrastra a los componentes


Ilustración de la Cromatografía

Componentes Afinidad por la Fase Estacionaria

Afinidad por la Fase Móvil

Azul Insoluble en Fase Móvil

Negro

Rojo

Amarillo

Mezcla Componentes

Separación

Fase Estacionaria

Fase Móvil




CROMATOGRAFÍA

- EN COLUMNA

- PLANA

- EN PAPEL

- EN CAPA FINA


Eluyenteentra

EluatosaleCOLUMNA

Fase estacionaria: parte que no se mueve con la muestra

Fase móvil ó Eluyente: gas o líquido que arrastra a los componentes

Eluato: disolución que sale

Elución: proceso de paso del eluyente a través de la columna

CROMATOGRAFÍA EN COLUMNA



Separación cromatográfica

tiempo

flujo








6. Detectores


7. Calibración


2. Cromatografia de Gases: fundamento

PRINCIPIOReparto de moléculas entre una fase móvil (gas) y una fase estacionaria

(sólido o líquido)

VENTAJAS

- Gran capacidad de resolución

- Análisis rápido

- Pequeño volumen de muestra (µl)

- Sistemas de detección sensibles (ppm ó ppb)

- Análisis cuantitativo


INCONVENIENTES

- Limitada a compuestos volátiles

- El analito debe ser volátil a la temperatura del análisis. Si no es volátilpuede derivatizarse, pero esto consume tiempo

- No aplicable a compuestos termolábiles

- A veces requiere una etapa intensiva previa de preparación de la muestra



R C OH CH3OH catalizadorO

R C O CH3

O

CH2 O C R

CH O C R

CH2 O C R

O

O

OCH3OH + catalizador

OR C O CH3

Ácidos grasos Ésteres metílicos

+ 3

(volátil en CG)+ +

(volátil en CG)

DERIVATIZACIÓN



Cromatograma: gráfico que representa la respuesta del detector enfunción del tiempo de elución

Tiempo de retención: de un componente es el tiempo transcurrido desdela inyección de la muestra en la columna hasta que ese componente llegaal detector

2. Cromatografia de Gases: parámetros


Cromatógrafo de Gases

gas portador

inyectorcontrolador de flujo

columna

horno

detector

registrador

2. Cromatografia de Gases: instrumento


Cromatógrafo de Gases

Filtros/Trampas

Aire

Hidrógeno

Gas Portador

Columna

Sistema de datos

Jeringa/Muestreador

Inyector

Detectores

Reguladores

H

RESET

Horno

2. Cromatografia de Gases: instrumento







6. Detectores


7. Calibración


COLUMNAS PARA CROMATOGRAFÍA DE GASES

Empaquetadas orellenas

Fase estacionarialíquida

Fase estacionarialíquida sobre unsoporte sólido

Fase estacionariasólida

De capa porosa(PLOT)

De paredrecubierta(WCOT)

De soporterecubierto(SCOT)

Capilares oTubulares abiertas (OT)


Fase estacionarialíquida sobre unsoporte sólido

Acero inoxidable, vidrioDi: 3-6 mmL: 1-5 m


EMPAQUETADAS CAPILARES




Elección de Fase Estacionaria

“ SEMEJANTE DISUELVE SEMEJANTE”- Líquidos polares para analitos polares

- Líquidos no polares para analitos no polares

Comparación de dos fases líquidas para una separación de pesticidas

Malaelección

Buenaelección







6. Detectores


7. Calibración


150 ºC

50 a 250 ºC a 8 ºC/min

RÉGIMEN ISOTERMO

PROGRAMACIÓN DETEMPERATURA



Régimen isotermo (45ºC)

Programación de temperaturas(30º-180ºC)

Régimen isotermo (145ºC)








6. Detectores


7. Calibración


FORMAS DE INTRODUCCIÓN DE LA MUESTRA

- MANUAL: jeringa hipodérmica

- AUTOMÁTICA: inyector automático



aerosol de muestra

septumaguja

GC columnaempaquetada

inserto

gasportador

INYECTOR DE VAPORIZACIÓN DIRECTA








6. Detectores


7. Calibración


- La alta temperatura de la llama aire/H2 piroliza los compuestos procedentes dela columna que llegan a ésta, que quedan convertidos en iones y electrones:

(CH) → (CH)+

- Los iones recolectados en el electrodo o colector originan una corriente eléctrica proporcional a la cantidad de analito que llega a la llama

Detector de ionización de llama (FID)

salida de la columna

llama aire/H2

entrada de H2

entrada de aire

electrodo colector de iones positivos

PRÁCTICAMENTECUALQUIER

COMPUESTO ORGÁNICO

6. Detectores


Detector de Nitrógeno-Fósforo (NPD)

6. Detectores

- Similar al detector de ionización de llama pero modificado

- Especialmente sensible a compuestos qe tienen nitrógeno y fósforo

PESTICIDASHERBICIDASMEDICAMENTOS


- 3H ó 63Ni que emiten partículas β

- Ionización del gas portador (N2) por las partículas β:N2 + β (e-) → N2

+ + 2 e-

- Estos iones N2+ establecen una línea base

- Los elementos electronegativos de la muestra capturan partículas β:X (F, Cl, Br) + β (e-) → X-

- La línea base decrece y el decrecimiento constituye la señal, siendo proporcional a la cantidadde analito que llega al detector

Detector de captura electrónica (ECD)

PESTICIDASCLOROFLUOROCARBONOSBIFENILOS POLICLORADOS (PCBs)

6. Detectores

Fuente

Electrodo colector

Corriente señalβ

Desde columna (N2 + analitos)






6. Detectores


7. Calibración


Calibración

Método de la normalización del áreaReparto proporcional del área total. Es necesario eluir todos loscomponentes

% componente i= Ai / ∑Ai x 100Ai: área del pico cromatográfico de cada componente

7. Calibración


Método del patrón interno

Se añade el patrón interno al comienzo del análisis. Se utiliza comopatrón para todos los componentes de la muestra

mi = mpi x Ai / Api

Ai: área del pico cromatográfico de cada componenteApi: área del pico cromatográfico del patrón internompi: masa de patrón interno añadida a la muestrami: masa de cada componente

7. Calibración


Peak Identification1. Methyl Palmitate2. Methyl Palmitoleate3. Methyl Stearate4. Methyl Oleate5. Methyl Linoleate6. Methyl Linolenate

Heliflex® AT-WAX, 30m x 0.25mm x 0.25µm Temp: 220°C Carrier: Helium at 0.7mL/min (23cm/sec) Detector: FID at 250°C

Determinación de Ácidos Grasos en Aceites7. Calibración


Esteroles en aceite de oliva7. Calibración


Determinación de Pesticidas Organoclorados

7. Calibración

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