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Cromatografía de Gases (GC)
La cromatografía de gases es un método dinámico de separación y detección de compuestos orgánicos volátiles y varios gases inorgánicos en una mezcla.
Es una técnica muy versátil que se puede usar en la mayoría de las áreas industriales: ambiental, farmacéutica, petróleo, manufactura química, clínica, forense, ciencia de los alimentos y muchas más.
Realiza la determinación cuantitativa y cualitativa de compuestos en mezclas.
Puede ser destructiva o no destructiva, dependiendo del tipo de detector utilizado.
Puede determinar la conformación molecular (isómeros estructurales) y la estereoquímica (isómeros geométricos) con el detector adecuado.
Puede configurarse para el análisis de compuestos específicos utilizando una amplia variedad de opciones.
Puede automatizarse para análisis de muestras sólidas, líquidas y gaseosas, e incluir pasos automatizados en la preparación de muestras.
Cromatografía de Gases (GC).
PRINCIPIO FÍSICO-QUÍMICO
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Los componentes de una muestra vaporizada se separan al ser distribuidos entre una fase móvil gaseosa y una fase estacionaria líquida o sólida retenida en una columna.
Al realizar una separación por cromatografía de gases, la muestra es vaporizada e inyectada en la parte superior de una columna cromatográfica. La elución ocurre por el flujo de una fase móvil inerte gaseosa.
En contraste con la mayoría de los tipos de cromatografía, la fase móvil no interactúa con las moléculas del analito. La única función de la fase móvil es transportar al analito a través de la columna.
INSTRUMENTACIÓN
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TANQUE DE GAS TRANSPORTADOR.
REGULADORES DE FLUJO.
INTRODUCCIÓN DE MUESTRA.
HORNO.
COLUMNA.
DETECTOR.
APLICACIONES
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Alimentos: Cuantificación de aromas y sabores en alimentos y bebidas, detección de pesticidas herbicidas y residuos de antibióticos en productos de origen animal
Farmacéutica: Análisis de pureza de principio activos y excipientes, detección de productos de degradación, cuantificación de disolventes residuales en productos terminados.
Petroquímica: Separación y cuantificación de hidrocarburos en petróleo crudo, gas natural y productos refinados, monitoreo en la producción de petroquímicos e identificación de contaminantes en combustible y lubricantes.
Ambiental: Detección de contaminantes volátiles y gases de efecto invernadero en el aire, detección de pesticidas y herbicidas en suelos y aguas y evaluaciones de biodegradabilidad.
Industria Cosmética: Cuantificación de agentes aromáticos en perfumes y maquillaje, control de calidad en producto terminado, evaluación de pureza y estabilidad en productos cosméticos.
Materiales: Cuantificación de monómeros residuales y oligómeros en polímeros y plásticos, análisis de productos de descomposición térmica de materiales poliméricos.
Análisis Forense: Detección de drogas, alcohol y toxinas en muestras biológicas, identificación de residuos explosivos, identificación de compuestos volátiles en muestras orgánicas o exposición a toxinas.
PRINCIPIO FÍSICO-QUÍMICO
Cromatografía de Gases (GC).
PRINCIPIO FÍSICO QUÍMICO
Los componentes de una muestra vaporizada se separan al ser
distribuidos entre una fase móvil gaseosa y una fase estacionaria
líquida o sólida retenida en una columna.
Al realizar una separación por cromatografía de gases, la muestra
es vaporizada e inyectada en la parte superior de una columna
cromatográfica. La elución ocurre por el flujo de una fase móvil
inerte gaseosa.
En contraste con la mayoría de los tipos de cromatografía, la fase
móvil no interactúa con las moléculas del analito. La única función
de la fase móvil es transportar al analito a través de la columna.
Instrumentación
Cromatografía de Gases (GC).
Instrumentación
TANQUE DE GAS TRANSPORTADOR
La fase móvil en la cromatografía de gases es un gas
transportador y debe ser químicamente inerte. El helio
es la fase móvil más común, aunque también se utiliza
argón, nitrógeno e hidrógeno. Estos gases están disponibles
en tanques presurizados.
El sistema del gas portador contiene a menudo un tamiz molecular
para eliminar el agua y otras impurezas.
REGULADORES DE FLUJO
Los flujos se controlan mediante un regulador de presión
de dos etapas colocado en el cilindro de gas y algún tipo
de regulador de presión o de flujo instalado en el cromatógrafo.
Presiones de entrada entre 10 y 50 psi que ofrecen
flujos de 25 a 150 mL/min con columnas empacadas y de 1
a 25 mL/min en las columnas de capilares.
Se supone que los flujos son constantes si la presión de
entrada permanece constante.
INTRODUCCIÓN DE MUESTRA
Con el fin de tener una alta eficiencia de la columna se requiere
que la muestra sea de un tamaño adecuado y que se introduzca como
un “tapón” de vapor.
Es la parte del cromatógrafo por donde se introduce la muestra
en la columna el disolvente y los compuestos son vaporizados y
se mezcla el vapor de la muestra con el gas de arrastre, la mezcla
se transfiere a la columna cromatográfica donde se realiza la
separación y posteriormente se detecta.
DETECTOR
El detector ideal debe de tener buena sensibilidad,
estabilidad y reproducibilidad. Además de alta confiabilidad,
manejo sencillo e intervalo lineal de varios órdenes de magnitud.
Al no existir un detector que cumpla con todos los requisitos,
se seleccionan despendiendo de la aplicaciones y sus especificaciones.
Se pueden usas detectores de espectrometría de masas,
de ionización por llama, conductividad térmica, FTIR, termoiónico,
entre muchos otros.
HORNO
El horno se encarga de mantener una temperatura controlada
en el área donde se encuentra la columna y el inyector, esto
con el fin de mantener en fase gaseosa la muestra y pueda
realizar el recorrido por la columna sin ningún tipo de
interferencia.
COLUMNA
Los dos tipos de columnas que se usan en cromatografía de
gases son las columnas empacadas y las columnas capilares.
Las columnas empacadas miden en general 1 a 10 m de longitud
y 0.2 a 0.6 cm de diámetro. Las columnas bien empacadas pueden
tener 1 000 platos/m.
Los capilares tienen 0.10 a 0.53 mm de diámetro interior con
longitudes de 15 a 100 m, y pueden tener varios cientos de miles
de platos, incluso un millón de ellos.
APLICACIONES
Cromatografía de Gases (GC).
Alimentos
Alimentos
Cuantificación de aromas y sabores en alimentos y bebidas,
detección de pesticidas herbicidas y residuos de
antibióticos en productos de origen animal.
Farmacéutica
Farmacéutica
Análisis de pureza de principio activos y excipientes,
detección de productos de degradación, cuantificación
de disolventes residuales en productos terminados.
Petroquímica
Petroquímica
Separación y cuantificación de hidrocarburos en petróleo
crudo, gas natural y productos refinados, monitoreo en
la producción de petroquímicos e identificación de
scontaminantes en combustible y lubricantes.
Ambiental
Ambiental
Detección de contaminantes volátiles y gases de efecto
invernadero en el aire, detección de pesticidas y
herbicidas en suelos y aguas y evaluaciones de
biodegradabilidad.
Industria Cosmética
Industria Cosmética
Cuantificación de agentes aromáticos en perfumes y
maquillaje, control de calidad en producto terminado,
evaluación de pureza y estabilidad en productos
cosméticos.
Materiales
Materiales
Cuantificación de monómeros residuales y oligómeros en
polímeros y plásticos, análisis de productos de
descomposición térmica de materiales poliméricos.
Análisis Forense
Análisis Forense
Detección de drogas, alcohol y toxinas en muestras
biológicas, identificación de residuos explosivos,
identificación de compuestos volátiles en muestras
orgánicas o exposición a toxinas.
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