HPLC Tu S2 2014
HPLC Tu S2 2014
HPLC Tu S2 2014
ANLISIS INSTRUMENTAL I
ANLISIS INSTRUMENTAL I
Figura 1. Ilustracin grfica de la cromatografa lquida en fase normal y en fase reversa. Los crculos
representan los tipos de compuestos presentes en la muestra y su posicin relativa en la direccin del flujo de
la fase mvil indica su orden de elucin.
Antecedentes generales.
La cromatografa gas lquido, G.C., que surgi en 1952 como continuacin del trabajo sobre cromatografa
lquido-lquido, L.C., presentaba la ventaja de la velocidad y la automatizacin. En la siguiente dcada su
desarrollo fue espectacular, en especial desde que algunas muestras analizadas previamente por L.C. se
pudieron analizar tambin por esta tcnica.
Sin embargo, muchas muestras de volatilidad insuficiente o trmicamente inestables no podan analizarse por
G.C. Por tanto, en los aos 60 se empez a examinar la posibilidad de mejorar la tcnica de L.C.
Se pudo establecer la forma de superar la lentitud de la difusin de la fase lquida, comparada con la fase
gaseosa. Para ello fue preciso utilizar partculas de mucho menor tamao, lo que requiri el uso de mayores
presiones de entrada, y de nuevos detectores capaces de operar a bajo caudal y de detectar pequeas
cantidades de sustancias.
La moderna L.C. comparada con la clsica, se caracteriza por:
columnas reutilizables de pequeo dimetro (2 5 mm)
rellenos de columna de partculas muy pequeas (5-50 m) y desarrollo de nuevos materiales para
usarlos como fases estacionarias.
Presiones de entrada relativamente altas y flujo controlado de la fase mvil.
Introduccin precisa de la muestra, sin necesidad de grandes cantidades.
Detectores continuos especiales, capaces de operar a caudales muy bajos y de detectar cantidades muy
pequeas.
Instrumentos normalizados y automatizados.
Anlisis rpidos
Alta resolucin.
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PROCESADOR DE DATOS
COLECTOR FRACCIONES
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una columna para cada tipo de separacin. En HPLC es posible lograr un nmero muy grande de diferentes
separaciones con una columna, tan slo variando la composicin de la fase mvil.
Eleccin del Solvente
Caractersticas:
Poder solubilizante de las muestras: Para inyectar la muestra es conveniente que el solvente de disolucin
sea la misma fase mvil. A veces no es posible, entonces debe tenerse en cuenta la miscibilidad entre el
solvente de disolucin y la fase mvil.
Baja reactividad: Los solventes con un elevado grado de reactividad no se utilizan en HPLC, ya que pueden
reaccionar con la muestra, la fase estacionaria o los componentes del equipo cromatogrfico.
Compatibilidad con el detector utilizado: El detector ms usado es el espectrofotomtrico, por lo que, es
habitual elegir un solvente transparente a la longitud de onda de trabajo. La transparencia se evala por la
de corte, , es decir, la longitud de onda a la cual la absorbancia del solvente, en una cubeta de 10 mm de
paso ptico, es igual a 1 unidad de absorbancia empleando aire como referencia. El metanol (c = 205 nm) y
el acetonitrilo (c = 190 nm), son los solventes ms empleados en HPLC. La presencia de impurezas puede
aumentar el valor de la c; por ej., el hexano p.a. normalmente est contaminado con trazas de benceno, y no
puede usarse en HPLC a menores a 250 nm.
Punto de ebullicin: Se prefieren los solventes de p.e. intermedio. Si el solvente tiene un p.e. bajo su
volatilidad es alta y la composicin de la fase mvil puede variar. Solventes con alto p.e. se correlacionan, por
lo general, con alta viscosidad, que es sinnimo de alta presin (menor vida media de los componentes del
instrumento) y baja eficiencia.
Baja viscosidad: La viscosidad de los solventes est estrechamente relacionada con la presin del sistema.
Con solventes viscosos, la eficiencia de la separacin es menos debido al que el coeficiente de difusin de la
muestra se reduce, y se dificulta la transferencia de masa del soluto entre la fase mvil y la fase estacionaria.
Seguridad: Debe evitarse el empleo de solventes que por sus caractersticas (inflamabilidad y toxicidad),
representen riesgo para el operador. No se recomiendan por su alta toxicidad, sulfuro de carbono, benceno o
tetracloruro de carbono.
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SOLVENTE
Agua
Acetona
Acetonitrilo
Ciclohexano
Ciclopentano
Cloroformo
Cloruro de metileno
Dimetilsulfxido
Dioxano
Etanol
n-heptano
n-hexano
Isooctano
Isopropanol
Metanol
n-pentano
n-propanol
Tetrahidrofurano
Tolueno
CORTE UV
nm
330
190
200
200
245
233
268
215
210
195
190
197
205
205
195
240
212
285
P.E.
C
100
56
82
81
49
61
40
189
101
78
98
69
99
82
65
36
97
66
110
VISCOSIDAD
cps a 25 C
0.89
0.30
0.34
0.90
0.42
0.53
0.41
2.00
1.20
1.08
0.40
0.30
0.47
1.90
0,54
0.22
1.90
0.46
0.55
Pureza: Las impurezas pueden inducir modificaciones de la selectividad de la fase mvil y adems contribuir
a una seal de base importante en el detector.
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Propiedades qumicas: La separacin se produce por un balance de afinidades entre la muestra, la fase
mvil y la fase estacionaria. Las propiedades qumicas de la fase mvil son las que establecen el tipo y fuerza
de interaccin entre el solvente y la muestra, y por tanto, son determinantes de la separacin. En la tabla
siguiente se muestran propiedades importantes de algunos solventes:
ndice de polaridad: es la resultante de todas las propiedades qumicas e intenta medir
cuantitativamente la fuerza de interaccin de los solventes frente a solutos polares.
Fuerzas dispersivas: indican la polarizabilidad de una molcula y aumentan con el nmero de electrones
de la misma.
Capacidad aceptora o donadora de protones: es una medida de la capacidad e las molculas a
intercambiar protones.
Momento dipolar: se refiere a la capacidad de una molcula para formar dipolos permanentes y est
estrechamente relacionado con la constante dielctrica del solvente.
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Reflujo
Burbujear Helio
Ultrasonido
Vaco
La cantidad de gas disuelto en un lquido depende de tres factores: temperatura, presin y afinidad
La temperatura puede favorecer o no la disolucin del gas en el lquido. Si el proceso de disolucn es
exotrmico, el aumento de temperatura disminuye la solubilidad. La solubilidad del nitrgeno en agua
disminuye con el aumento de temperatura, pero aumenta en el benceno.
La solubilidad de un gas en un lquido es directamente proporcional a la presin parcial que ese gas ejerce
sobre el lquido. Por ello si por algn mtodo efectivo se reduce la presin, la cantidad de gas en solucin
disminuir.
La cantidad de gas disuelto depende de su afinidad mutua. Si tanto en el gas como en el lquido las
fuerzas predominantes son las de Van der Waals, la solubilidad ser mayor que en aquellos lquidos en
los que predomine otro tipo de fuerzas, como puente hidrgeno, dipolo-dipolo, etc. Por ello, que gases
como el oxgeno o nitrgeno, son ms solubles en solventes como hexano, que en el agua.
Reflujo. Consiste en el calentamiento o la ebullicin a reflujo de la fase mvil con la ayuda de agitacin
durante unos 15 minutos. As se eliminan prcticamente todos los gases disueltos. Se debe aplicar en
forma continua para prevenir la redisolucin de los gases atmosfricos. No puede emplearse en el caso de
mezclas de solventes.
Burbujeo de un gas inerte. Se puede realizar en forma continua o por cortos perodos de tiempo. Se
realiza mediante una pieza de acero inoxidable sinterizado (buzo) con dimetro de poro de 2 a 10 m, y
a un caudal de unos 80-100 mL/min. De esta forma, se logra un efectivo desplazamiento de los gases.
Alcanzado el equilibrio, se reduce el caudal.
Como el He es caro, es conveniente el uso de depsitos de solventes provistos de tapas con vlvulas que
permitan una cierta presin sobre la fase mvil para evitar la redisolucin de los gases y que permita
trabajar a un caudal constante de unos 50 mL/min.
Ultrasonido. El ultrasonido es una onda electromagntica producida por la propagacin de un choque
mecnico. Necesita un soporte material, no se propaga en el vaco y se caracteriza por la frecuencia, en
los baos ultrasnicos de laboratorio se usan equipos en el rango entre 20 y 50 KHz. La onda se propaga
a 20000 Hz dando lugar a la cavitacin.
Esto produce la limpieza de materiales en zonas de difcil acceso, la disolucin de slidos. Aplicado a la
desgasificacin de un lquido, no reduce la solubilidad de un gas disuelto y no puede expulsarlo sino
cuando la solucin est sobresaturada.
Vaco. Es el mtodo ms empleado. Se aplica junto al proceso de filtracin. Se debe desgasificar a diario
fases mviles que estn preparadas con anterioridad. Si se usa bomba de vaco, debe ser a prueba de
explosiones (puede aspirar solventes voltiles de la fase mvil).
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Metanol. Es el modificador orgnico ms utilizado en fase reversa, en mezclas con agua o buffers. Por su
mayor poder disolvente de sales y reactivos de apareamiento inico se lo prefiere frente al acetonitrilo
cuando es necesario utilizar altas concentraciones salinas. Es poco txico y el ms barato de grado HPLC.
Genera presiones algo mayores y tiene mayor afinidad por el oxgeno que el acetonitrilo.
Acetonitrilo. Tiene una selectividad muy diferente a la del MeOH y es una primera alternativa cuando se
busca cambiar la selectividad. El solvente grado HPLC se comercializa puro sin conservadores. Su baja c
(190 nm) lo hace el adecuado cuando hay que trabajar a cortas. Es caro.
Tetrahidrofurano. Tiende a formar perxidos, por lo que, se vende con antioxidantes (BHT,
hidroquinona), los que absorben en el UV.
Dioxano. Tiene selectividad similar al THF, pero su alta viscosidad hace que no se emplee en HPLC,
salvo como aditivo en pequeas proporciones.
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Aditivos.
Numerosos mtodos cromatogrficos requieren el uso de sales en la fase mvil, para el control y regulacin
del pH o de la fuerza inica. Deben tener un alto grado de pureza.
Los fosfatos son muy usados en fase reversa como sales de sodio o potasio por su baja absorcin UV
an a longitudes de onda corta.
Los buffers de acetato o citrato se usan menos, el primero porque presenta una alta absorcin UV y, el
segundo, porque se compleja con la slice de las columnas, reduciendo su vida til.
Si se desea recuperar el analito separado por L.C. se recomienda el uso de buffers de trifluoroacetato,
ya que es muy voltil y se elimina por aplicacin de calor o vaco.
Los modificadores orgnicos (metanol, acetonitrilo, etc.) actan como inhibidores de crecimiento
bacteriano.
Otros aditivos corrientes son los reactivos de apareamiento inico, utilizados para el anlisis de
sustancias orgnicas inicas o ionizables.
Bsicamente, existen dos tipos de reactivos de apareamiento inico:
las sales de tetraalquilamonio empleadas para el anlisis de solutos cidos, y
los alquilsulfonatos, para los solutos bsicos.
Ambos se emplean en baja concentracin, entre 1 y 20 mM.
Se debe tener presente que al usar estos reactivos, las columnas quedan marcadas, ya que no se logra
eliminarlos completamene mediante el proceso de lavado, quedando modificada la superficie de las columnas
y, por tanto, su selectividad.
Solventes de fase normal
En cromatografa de fase normal, donde se emplean solventes no polares, el problema ms frecuente es
la desactivacin de la columna de slice o almina por adsorcin de agua.
El agua adsorbida es responsable de los mecanismos mixtos de retencin (particin y adsorcin) y
produce cambios profundos en la retencin y selectividad.
Los solventes no polares que se usan en NP suelen tener trazas de agua. Debido a la baja solubilidad,
estas cantidades son muy pequeas (0,09 % en cloroformo, 3,25 % en acetato de etilo), sin embargo, el
agua resulta ser muy afn a la columna y comienza a concentrarse en la superficie del material de relleno.
El proceso de adsorcin de agua es reversible. Para eliminar el agua de los solventes, se puede utilizar un
desecante como el sulfato de sodio anhidro.
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Eteres
Los teres etlico, proplico e isopropilico tienen una alta presin de vapor, y son altamente inflamables.
Son susceptibles de formar perxidos, especialmente cuando son anhidros. Por ello, su empleo est muy
limitado en HPLC, aunque la selectividad que aportan impide sean descartados como solventes de
elucin.
Una alternativa menos riesgosa consiste en emplear metil-terbutilter.
Hidrocarburos alifticos
Son solventes muy transparentes a bajas longitudes de onda y poco viscosos, por lo que, son muy
apropiados para trabajar en HPLC.
Sin embargo, suelen contener trazas de olefinas o benceno que dificultan su empleo por debajo de los 260
nm.
Hidrocarburos halogenados
Todos los compuestos halogenados pueden contener trazas de HCl o HBr, muy reactivos frente al acero
inoxidable. Estos contaminantes pueden eliminarse por pasaje a travs de una columna de almina.
Las mezclas de hidrocarburos halogenados con teres y/o acetona son particularmente perjudiciales. El
CCl4 y el HCCl3, en mezclas con THF, acetona, dietilter y alcohol isoproplico corroen el acero inoxidable,
mientras que la corrosin no tiene lugar cuando se utilizan estos solventes en forma individual.
El cloruro de metileno es uno de los hidrocarburos halogenados ms estables. Su degradacin trmica en
aire seco se produce a temperaturas mayores a los 120 C.
El HCCl3 se puede descomponer lentamente a la luz, en presencia o no de aire, formando fosgeno y HCl.
Para evitar esta descomposicin se comercializa con el agregado de etanol como estabilizante en
concentraciones de 0,5 a 1,0 %. La presencia de etanol modifica la polaridad y selectividad de la fase
mvil, por lo que, los cromatogramas obtenidos utilizando HCCl 3 con o sin estabilizador puede diferir.
El CCl4 prcticamente no se utiliza en HPLC, dado que es muy sensible a la ruptura oxidativa por
exposicin al aire, humedad o luz y, adems es un solvente muy txico.
Preparacin de las fases mviles.
El trabajar con solventes de alto grado de pureza, implica tambin el empleo de materiales volumtricos
muy limpios.
Se debe tener en cuenta la posible contraccin de volumen, que se produce al mezclar solventes muy
polares. La alteracin en la composicin de la fase mvil debida a esto puede modificar los tiempos de
retencin de los analitos y, en casos crticos, superponer picos que en condiciones apropiadas sern
separados.
La fase mvil luego de preparada, debe ser filtrada y desgasificada.
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Bombas
Los requisitos o aspectos ms importantes que debe reunir una bomba o sistema de bombeo en HPLC son
rigurosos:
Las bombas que se usan en HPLC se pueden clasificar segn su funcionamiento y diseo en:
Reciprocantes o recprocas.
De desplazamiento continuo
Neumticas
Bombas recprocas
Se utilizan en aproximadamente el 90 % de los sistemas de HPLC. Existen varios tipos: de un solo pistn, de
dos pistones, de tres pistones y bomba a pistn y diafragma.
Consisten generalmente en una pequea cmara en la que el disolvente es impelido por el movimiento de
vaivn de un pistn accionado por un motor.
Normalmente la vlvula de entrada se ubica en la parte inferior y la de salida en la parte superior del
cabezal de la bomba. Este sistema permite que las burbujas que accidentalmente entren al sistema sean
fcilmente eliminadas.
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El volumen de la cmara del pistn es pequeo. Este volumen permite cambiar fcilmente la fase mvil, y
disminuye el tiempo de demora para hacer efectivo un cambio de la composicin de solvente durante un
gradiente de elucin.
La unin entre el cabezal de la bomba y el pistn se efecta por medio de una junta de material inerte
(grafito o tefln) llamada sello, que facilita el desplazamiento del pistn y evita la prdida de fase mvil.
Las bombas recprocas tienen la desventaja de que producen un flujo con pulsaciones, que se deben
amortiguar dado que su presencia se manifiesta como ruido en la lnea base en el cromatograma.
Entre las ventajas de las bombas recprocas se pueden citar su pequeo volumen interno (35 a 400 L),
sus altas presiones de salida (por encima de los 10.000 psi), su fcil adaptacin a la elucin con gradiente,
y sus caudales constantes, que son prcticamente independientes de la contrapresin de la columna y de
la viscosidad del disolvente.
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ANLISIS INSTRUMENTAL I
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Bombas neumticas.
En las bombas neumticas ms simples, la fase mvil se encuentra en un contenedor plegable colocado
en un recipiente que puede presurizarse mediante gas comprimido.
Las bombas de este tipo son baratas y no provocan pulsaciones, aunque tienen una limitada capacidad y
presin de salida.
Adems el caudal depende de la viscosidad del disolvente y de la contrapresin de la columna.
No son utilizables en la elucin con gradiente y estn limitadas a presiones menores de unos 2000 psi.
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Las vlvulas se accionan con motores elctricos o por medios neumticos ya sea empleando aire
comprimido, nitrgeno o helio.
Columnas
Se construyen generalmente con tubos de acero inoxidable, de dimetro interno uniforme. Tambin se
encuentran tubos de vidrio de paredes resistentes. stas se usan a presiones menores de 600 psi.
Columnas analticas.
La mayora tiene una longitud entre 10 y 30 cm.
Comnmente, son rectas y se pueden alargar, acoplando dos ms columnas.
El dimetro interno es a menudo de 4 a 10 mm.
Los tamaos de las partculas de los rellenos ms usados son 3,5 y 10 m.
La ms usada es la de 25 cm de longitud y 4,6 mm de dimetro interno, y empaquetada con partculas de
5 m. Estas columnas tienen de 40.000 a 60.000 platos/metro.
Las columnas de alta resolucin tienen dimetros internos entre 1 y 4,6 mm y se rellenan con partculas
de 3 o 5 m. Su longitud es de 3 a 7,5 cm. Tienen hasta 100.000 platos/metro y presentan como ventaja
la rapidez y mnimo consumo de disolvente.
Precolumnas.
Para aumentar la vida de la columna analtica, se coloca delante una precolumna que elimina la materia
en suspensin y los contaminantes de los disolventes.
En cromatografa lquido-lquido, la precolumna sirve para saturar la fase mvil con la fase estacionaria y
as minimizar la prdida de sta en la columna analtica.
La composicin del relleno de la precolumna debe ser semejante al de la columna analtica; el tamao de
partcula es comnmente mayor para minimizar la cada de presin.
Tipos de relleno de la columna.
Se han utilizado dos tipos de rellenos, pelicular y de partcula porosa.
El pelicular consiste en bolas de vidrio o de polmero, no porosas y esfricas con unos dimetros
caractersticos de 30 a 40 m.
En su superficie se deposita una capa delgada y porosa de slice, almina o de resina de intercambio
inico.
Para algunas aplicaciones se aplica un recubrimiento adicional, constituido por una fase estacionaria
lquida que se mantiene fija por adsorcin.
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ANLISIS INSTRUMENTAL I
Las bolas tambin se pueden tratar qumicamente para obtener una capa superficial orgnica.
Los rellenos peliculares se utilizan ampliamente en las precolumnas y no en las columnas analticas.
Los de partcula porosa estn formados por micropartculas porosas con dimetros entre 3 y 10 m y
con la menor dispersin posible para un tamao determinado.
Las partculas son de slice, almina o resinas de intercambio inico.
Las de slice se sintetizan aglomerando partculas de slice de tamaos inferiores al micrn en unas
condiciones tales que se forman partculas mayores con dimetros muy uniformes.
Termostatos.
Muchas aplicaciones no necesitan un control estricto de la temperatura, y las columnas trabajan a
temperatura ambiente.
Muchas veces si se controla la temperatura de la columna en unas pocas dcimas de grado centgrado,
se obtienen mejores cromatogramas.
Actualmente, los instrumentos llevan hornos para las columnas que controlan la temperatura de la
columna a las dcimas de grado, desde la temperatura ambiente hasta 150 C.
Las columnas tambin se pueden colocar en camisas con agua que provenga de un bao a temperatura
constante, para controlar con precisin la temperatura.
Detectores.
Permite ver y ubicar en tiempo y espacio la posicin de cada componente de una muestra a la salida de la
columna.
Requisitos:
Amplio rango dinmico de respuesta.
Respuesta lineal.
No contribuir al ensanchamiento de banda extracolumnar.
Responder a todos los solutos.
Sensibilidad apropiada.
No afectarse por cambios de temperatura.
Una buena relacin seal/ruido.
No destruir la muestra.
Constante de tiempo baja.
Tipos de detectores.
Se clasifican en generales y selectivos.
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ANLISIS INSTRUMENTAL I
Detectores generales.
Miden el cambio de alguna propiedad fsica de la fase mvil que contiene el analito en comparacin con la
fase mvil pura. Ejemplos:
detector de ndice de refraccin
detector de conductividad.
Detectores selectivos.
Son aquellos sensibles a alguna propiedad propia del soluto. Ejemplos:
el detector UV, que producir una seal proporcional a la absorbancia del soluto a una longitud de onda
dada,
el detector de fluorescencia, empleado para la deteccin de solutos con fluorescencia natural o conferida
por reaccin con un reactivo fluorognico,
el electroqumico empleado para la deteccin de analitos que pueden oxidarse o reducirse ante la
aplicacin de un potencial.
Detectores Generales
Detector de Indice de Refraccin.
Mide la diferencia de indice de refraccin entre el solvente puro y el solvente que contiene la muestra.
Es un detector universal (ya que es muy improbable que el ndice de refraccin del soluto sea similar al
del solvente).
No destructivo.
Sin embargo, es muy poco sensible, lo cual limita su campo de aplicacin y es muy afectado por cambios
de temperatura.
No puede utilizarse con programacin de solventes, porque el cambio de la composicin de la fase mvil
se acompaa del cambio de su ndice de refraccin. Como consecuencia, no puede estabillizarse la lnea
base.
Existen varios diseos de estos detectores, pero solamente se usan ahora dos tipos:
Tipo Fresnel
Tipo Deflexin
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ANLISIS INSTRUMENTAL I
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ANLISIS INSTRUMENTAL I
Detectores Selectivos
Detector UV
Es el detector ms utilizado en HPLC.
Posee buena sensibilidad y rango lineal.
Permite detectar analitos en el orden de los nanogramos.
No es destructivo y puede emplearse con gradientes de solventes, con la nica limitacin de que stos
sean transparentes en la longitud de onda de trabajo.
Para la medida de la absorbancia de los efluentes de la columna cromatogrfica se usa una cubeta de
flujo en forma de Z.
Para minimizar el ensanchamiento de banda extracolumna, el volumen de estas cubetas debe ser lo
menor posible,de modo que se limitan a volmenes de 1 a 10 L.y las longitudes de la cubeta de 2 a 10
mm.
El uso de estas cubetas est restringido a presiones no mayores de 600 psi. A menudo, es necesario un
dispositivo para reducir la presin.
Es un detector muy poco sensible a los cambios de caudal y de temperatura.
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Opera en el rango 190 a 350 nm, y en algunos equipos se puede extender a la zona visible del espectro
(350 a 700 nm) recibiendo as el nombre de detector UV/Visible.
La concentracin del analito en la muestra se determina por aplicacin de la ley de Beer.
Hay bsicamente tres tipos:
Detector de Longitud de Onda Fija
Detector de Longitud de Onda Variable
Detector de Arreglo de Diodos
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ANLISIS INSTRUMENTAL I
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ANLISIS INSTRUMENTAL I
Detector de Fluorescencia.
Este detector solamente puede detectar compuestos que tengan fluorescencia nativa o inducida por
derivatizacin con un reactivo fluorognico.
Su alta sensibilidad y selectividad lo hace adecuado para el anlisis de trazas.
La selectividad se debe a dos factores: 1) existen pocas sustancias de fluorescencia nativa y las
reacciones de derivatizacin implican la presencia de un grupo funcional derivatizable en la molcula del
analito y 2) se usan 2 , una de excitacin y otra de emisin.
La luz emitida por la lmpara de Xe va al monocromador de excitacin G 1 por medio de un espejo cncavo
M1, a travs de la ranura de entrada S1.
El haz monocromado sale por la ranura S2, se focaliza en un espejo esfrico M2 e incide en un separador
de onda BS.
De aqu la casi totalidad del haz luminoso entra en la celda de medida y un 7% incide en un
fotomultiplicador PM1 para el control de la intensidad.
La emisin del haz luminoso que sale de la celda pasa al monocromador de emisin, formado por la
ranura de salida S3 y un espejo plano M3, una red de difraccin cncava G2 y una ranura de salida S4
siendo detectado por el fotomultiplicador PM2 que va a generar la seal de salida.
La lmpara de Xe es la fuente de emisin ms difundida por producir un espectro continuo en el rango 260
a 660 nm y de muy alta intensidad.
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ANLISIS INSTRUMENTAL I
Detectores Electroqumicos.
Se basan en cuatro mtodos electroanalticos que incluyen la amperometra, la voltamperometra, la
coulombimetra y la conductimetra.
Muy sensible, unas 1000 veces ms que el UV, y altamente selectivo (no slo detecta compuestos
capaces de ser oxidados y reducidos, sino que puede reducirse el nmero de compuestos detectados por
eleccin cuidadosa del potencial aplicado).
La deteccin de compuestos electrooxidables o electroreducibles ocurre en la superficie de un electrodo
interpuesto en el paso del efluente de la columna.
Este detector emplea tres electrodos: el electrodo de trabajo, el de referencia y el auxiliar.
La reaccin redox es inducida en el electrodo de trabajo, mientras el electrodo auxiliar provee la carga de
neutralizacin complementaria. Entre estos electrodos se fija el voltaje apropiado para la deteccin.
El electrodo de referencia produce un potencial fijo y estable contra el cual se mide el potencial del
electrodo de trabajo. Un potenciostato provee una diferencia de potencial estable entre el electrodo de
trabajo y el auxiliar.
Un amplificador de corriente de nanoamperes produce una seal de salida, proveniente del flujo de
corriente entre los electrodos auxiliar y de referencia, causada por la transferencia de electrones del
proceso de xido reduccin.
Es destructivo.
La principal limitacin est dada por el tipo de fase mvil a emplear, que debe ser conductiva, limitando
su campo de aplicacin a la cromatografa de fase reversa e Intercambio Inico.
Para la construccin de electrodos se emplean entre otros: pasta de carbn, carbn cristalino, platino oro
y mercurio.
La desgasificacin es muy importante en el modo reductivo, ya que la presencia de aire disuelto en la
fase mvil da lugar al gasto de potencial en la reduccin de ese oxgeno, generando seales ruidosas y
baja sensibilidad de deteccin. Se recomienda la desgasificacin continua, por burbujeo con Helio.
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ANLISIS INSTRUMENTAL I
El hierro y sus xidos presentes en la fase mvil en forma de iones provenientes de tuberas, vlvulas, etc,
son electroqumicamente activos, y pueden tambin producir corrientes de fondo. Resulta conveniente
agregar EDTA 0,01 M a la fase mvil para complejar estos iones.
Se deben tener algunas precauciones con los detectores electroqumicos para asegurarse anlisis
reproducibles:
Chequear que estn conectados adecuadamente a tierra la bomba, el detector e integrador.
Usar bombas reciprocantes de doble pistn
Mantener en todo momento el flujo de la fase mvil en el detector.
Operar con el voltaje adecuado
Monitorear la altura de los picos para observar cambios en la eficiencia que nos indique la necesidad de
reacondicionar los electrodos.
Tener electrodos de referencias extras y reemplazar el electrodo de referencia en la celda 1 2 veces a
la semana.
Desconectar el detector electroqumico cuando est limpiando las columnas.
Utilizar agua, buffers y solventes orgnicos de alta pureza.
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ANLISIS INSTRUMENTAL I
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ANLISIS INSTRUMENTAL I
En la cromatografa en fase reversa, en la cual la fase mvil es ms polar que la fase estacionaria, un
disolvente dbil es ms polar que el otro componente de la fase mvil.
ANLISIS INSTRUMENTAL I
Los gradientes de baja presin emplean, en general, slo una bomba y vlvulas solenoides que
entregan cada solvente en una cmara de mezclado de pequeo volumen.
La fase mvil Instantnea, es decir, la que se crea en ese preciso instante en base al programa deseado,
es entregada a la bomba.
Este sistema permite mezclar 2 a 4 solventes individuales, regulando el ciclo de apertura de cada vlvula
individual.
La ventaja principal de los sistemas de baja presin est dada por el costo (ya que slo es necesaria una
bomba impulsora) y por la precisin lograda en los extremos del gradiente, ya que todo el caudal es
entregado por el mismo dispositivo.
Este sistema requiere la desgasificacin continua para cada solvente individual. Esto se debe a que la
solubilidad de los gases en los solventes individuales es en general diferente de su solubilidad en la
mezcla deseada.
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ANLISIS INSTRUMENTAL I
Los gradientes de alta presin utilizan una bomba de alta presin para cada solvente individual.
Cada bomba es comandada por un programador, y el solvente entregado se mezcla a alta presin en una
cmara de bajo volumen y dirigido hacia el sistema.
El principal inconveniente de este sistema reside en el costo, ya que cada solvente necesita su bomba
impulsora.
Las bombas deben ser exactas y precisas para que el gradiente mantenga su calidad en toda su
extensin, en especial a bajos caudales:
Por ejemplo, si se emplean dos bombas para crear un gradiente lineal con un caudal de 1,0 mL/min, en
los extremos de 0 a 5% del gradiente una bomba entregar 0 hasta 0,05 mL/min. La otra bomba entregar
ese caudal cuando la primera entregue ms del 95% del programado.
Cuando se desarrolla un anlisis usando el mtodo de gradiente se deben tener presentes dos objetivos:
Obtener la mejor resolucin de los componentes de la muestra en el menor tiempo posible.
Asegurar alta precisin y exactitud.
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