La cromatografía

La cromatografía
INTRODUCCION
La cromatografía, es la técnica de análisis químico utilizada para
separar sustancias puras de mezclas complejas.
Esta técnica depende del principio de adsorción selectiva (no confundir
con absorción).
La cromatografía fue descubierta por el botánico ruso, de origen
italiano, Mijaíl Tswett en 1906, pero su uso no se generalizó hasta la
década de 1930.
Tswett separó los pigmentos de las plantas (clorofila) vertiendo
extracto de hojas verdes en éter de petróleo sobre una columna de
carbonato de calcio en polvo en el interior de una probeta.
A medida que la disolución va filtrándose por la columna, cada
componente de la mezcla precipita a diferente velocidad, quedando la
columna marcada por bandas horizontales de colores, denominadas
cromatogramas.
Cada banda corresponde a un pigmento diferente.
INDICE
LA CROMATOGRAFIA.
CONCEPTO.
HISTORIA.
IMPORTANCIA INDUSTRIAL.
APLICACIONES.
Cromatografía
Concepto.
La cromatografía es un método físico de separación para la caracterización de
mezclas complejas, la cual tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia y la
física. Es un conjunto de técnicas basadas en el principio de retención selectiva,
cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo
identificar y determinar las cantidades de dichos componentes.
Las técnicas cromatográficas1 son muy variadas, pero en todas ellas hay una fase
móvil que consiste en un fluido (gas, líquido o fluido supercrítico) que arrastra a la
muestra a través de una fase estacionaria que se trata de un sólido o un líquido
fijado en un sólido. Los componentes de la mezcla interaccionan en distinta forma
con la fase estacionaria. De este modo, los componentes atraviesan la fase
estacionaria a distintas velocidades y se van separando. Después de que los
componentes hayan pasado por la fase estacionaria, separándose, pasan por un
detector que genera una señal que puede depender de la concentración y del tipo
de compuesto.
Diferencias sutiles en el coeficiente de partición de los compuestos da como
resultado una retención diferencial sobre la fase estacionaria y por tanto una
separación efectiva en función de los tiempos de retención de cada componente
de la mezcla.
La cromatografía puede cumplir dos funciones básicas que no se excluyen
mutuamente:
• Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos más puros y que
puedan ser usados posteriormente (etapa final de muchas síntesis).
• Medir la proporción de los componentes de la mezcla (finalidad analítica).
En este caso, las cantidades de material empleadas son pequeñas.
Historia
El botánico ruso Mijaíl Tswett3 (Mikhail Semenovich Tswett, 1872-1919) empleó
por primera vez en 1906 el término "cromatografía" (que proviene del griego χρομα
y γραφω que significan respectivamente chroma "color" y graphos "escribir").
A comienzos del año 1903, Mijail Tsvet usó columnas de adsorción de líquidos
para separar pigmentos vegetales (por ejemplo, clorofilas). Las disoluciones se
hacían pasar a través de una columna de vidrio rellena de carbonato de calcio,
que finamente dividido de un material poroso que interacciona de forma diferente
con los componentes de la mezcla, de forma que éstos se separaban en distintas
bandas coloreadas a lo largo de la columna.
Los primeros equipos de cromatografía de gases aparecieron en el mercado a
mediados del siglo XX. A su vez, la cromatografía líquida de alta resolución
(HPLC) comenzó a desarrollarse en los años 1960, aumentando su importancia en
las décadas siguientes, hasta convertirse en la técnica cromatografía más
empleada. Sin embargo esto se irá modificando con el paso de los años.
IMPORTANCIA INDUSTRIAL.
La cromatografía es empleada en la industria petroquímica principalmente en las
plantas de gases, donde se obtienen los productos acabados como son el propano y
el butano. En cada uno de estos gases, además de controlar los procesos de
obtención en distintos puntos, es de interés conocer el grado de pureza de los
mismos una vez acabado dicho proceso, para lo cual por medio de la cromatografía
se realiza un análisis cualitativo y cuantitativo de los componentes anterior y
posterior de cada uno de ellos.
También se emplea para saber el porcentaje de reacción de ciertos procesos como
son la eliminación del SH2 y SO2 por obtención de azufre elemental en el que es muy
importante saber la relación entre ambos componentes a la salida de dicho proceso.
En resumen la cromatografía se emplea en cualquier punto de un proceso en el que
se obtenga una mezcla gaseosa y cualquiera de sus componentes nos sea
significativo para controlar la buena marcha del mismo.
APLICACIONES
Se llama cromatografía a una técnica que permite separar (o fraccionar, en
lenguaje de laboratorio) los componentes de una mezcla de substancias
biológicas. El término deriva de chrôma, color, ya que los primeros ensayos del
método tuvieron por objeto separar compuestos que eran naturalmente
coloreados. En un principio se utilizó la cromatografía para fraccionar e identificar
moléculas pequeñas, como aminoácidos o azúcares. En estos casos, se usó la
cromatografía de partición, que consiste en aplicar una gota de la solución con la
mezcla de substancias a separar en la parte inferior de una tira de papel
(cromatografía en papel) o en una delgada capa de un material inerte, como
silicagel o celulosa (cromatografía en capa delgada). Luego, el papel o material
inerte (los denominaremos soportes) se colocan en un recipiente con un solvente,
de manera que, poco a poco, este los vaya impregnando. Dicho solvente es una
mezcla de dos líquidos (por ejemplo, agua y etanol), que se eligen de manera tal
que uno de ellos se adsorba más al soporte que el otro; así, a medida que el
solvente avance a lo largo del soporte -los líquidos suben espontáneamente por
capilaridad-, aquellos componentes de la muestra que sean más solubles en el
líquido que queda adsorbido serán retenidos, y los que tengan mayor afinidad por
el que no se adsorbe serán arrastrados por este. Una vez finalizado el proceso, el
soporte se seca y se tiñe con un colorante conveniente, para revelar los
compuestos separados, los que se identifican colocando, sobre el mismo soporte,
muestras de substancias conocidas.
Una pequeña cantidad de la muestra en disolución se evapora cerca del borde del
ángulo de una tira de papel
La cromatografía en columna utiliza un amplio espectro de adsorbentes sólidos,
incluidas la sílice, la alúmina y la sílice gelatinosa. También los líquidos pueden
ser adsorbidos en estos sólidos y a su vez sirven como adsorbentes (un proceso
denominado cromatografía de reparto) permitiendo al químico elaborar columnas
de diferentes propiedades para diversas aplicaciones. En la cromatografía con
líquidos de alto rendimiento, una variante de esta técnica de uso frecuente hoy en
día, se utilizan líquidos adsorbidos en partículas muy pequeñas y uniformes, lo
cual proporciona una sensibilidad bastante alta. Para llevar la mezcla a través de
la columna se precisa una bomba. La cromatografía de capas finas es otra forma
de cromatografía en columna en la cual el material adsorbente reposa en un cristal
o en una película de plástico.
En la cromatografía en papel, una muestra líquida fluye por una tira vertical de
papel adsorbente, sobre la cual se van depositando los componentes en lugares
específicos. Otra técnica conocida como cromatografía gas-líquido permite la
separación de mezclas de compuestos gaseosos o de sustancias susceptibles de
vaporizarse por calor. La mezcla vaporizada es conducida mediante un gas inerte
a través de un estrecho tubo en espiral que contiene una sustancia, por la que los
componentes fluyen en diferentes proporciones, siendo detectados al final del
tubo. Otro método es la cromatografía por infiltración gelatinosa, basado en la
acción filtrante de un adsorbente poroso de tamaño uniforme. Con este método se
consigue separar y detectar moléculas de mayor masa molecular.
El uso de la cromatografía está ampliamente extendido en el análisis de alimentos,
medicinas, sangre, productos petrolíferos y de fisión radiactiva.
Conclusión
La cromatografía es un proceso de separación, para el análisis de
sustancias, mediante el desplazamiento diferenciando a través de un
medio poroso, arrastrados por un disolvente en movimiento.
Ejemplo en papel, la celulosa es porosa se agrega un muestra de
sustancias tres veces para que se impregne bien secándolo cada vez
que lo haces. Luego lo pones en un vaso con solvente en forma
vertical la sustancia sumergido en el solvente y espera unos segundos
hasta que el solvente suba hasta el punto máximo sácalo sécalo y con
un pulverizador le echas cloruro férrico y veras manchas de color en
diferentes alturas (esto se hace con otras muestras puras para
compara la altura).
La cromatografía sobre el papel es muy versátil y sus métodos se
emplean con mucha frecuencia, pero su uso se limita a separaciones
sobre celulosa eficiente.
Otros métodos absorbentes cómo albúmina y gel de sílice, no pueden
prepararse en forma de tiras. Esta dificultad puede superarse
fabricando capas finas de estas sustancias sobre placas de vidrio. Se
usan dos tipos de capas: capa compacta que se adhiere a la placa de
vidrio por medio un agente aglomerante incorporado al absorbente o
por las cualidades adherentes del propio material, y capa suelta. y esto
es mejorcito. ya no necesitas cloruro férrico.
En conclusión la cromatografía se basa en la polaridad de las
sustancias a la interacción sustancia muestra con un solvente (polar)