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Puerto de Inyección

Inyección con Jeringa Inyección Manual

Inyección con Automuestreador

Equipos Auxiliares Externos Purga y trampa

Headspace

Inyección con Válvulas Válvulas de muestreo para gases

Válvulas de muestreo para líquidos

Proposito: Introducir la muestra en la columna en estado de vapor.

Inyección Manual

La muestra debe ser inyectada rapidamente. Para obtener picos reproducibles, picos delgados y afilidados. Las inyecciones deben ser Rapidas y Consistentes.

Inyeccion lenta. Picos anchos

Inyeccion rapida. Picos delgados

Parámetros De Inyección

COLUMNA Muestras Gaseosas

Muestras Líquidas

empacadas = 3,2 mm

(1/4”) 0,1 ml 50 mL 0,2 L ..20 L

capilares = 0,25 mm 0,001 ml .. 0,1 mL 0,01 L .. 3 L

Sólidos: convencionalmente se disuelve en un solvente adecuado y se injecta la solución

Microjeringas Para Injección

LÍQUIDOS Capacidades típicas: 1 L, 5 L e 10 L

émbolo

Cuerpo (pyrex)

aguja (inox 316)

Microjeringa de 10 L:

Aplicación

Modalidad Split

Introduce solo una pequeña cantidad de muestra a la columna

Es usado para muestras concentradas

Produce picos estrechos y afilados

Modalidad Splitless

El total de la muestra es introducida a la Columna

Es usado para muestras muy poco concentradas

Los picos obtenidos son mas dispersos que los de la modalidad Split

Puerto de inyección capilar

Modo Split: Para análisis de componentes mayoritarios

Modo Splitless: Para análisis de componentes traza

Efecto del split

Relación de Split 20:1

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

0 1 2 3 4 5 6

Tiempo (minutos)

pA

A mayor relación de Split, menor tamaño de la señal

Determina la cantidad de muestra que entra a la columna

Típico

20:1 100:1

Relación

¿Qué papel juega la Temperatura

del horno (Columna)?

Operacion de la temperatura del horno

Isotermico

Efecto Solvente

S S

S S

S S S S S S

S S S

S S S

S S

S

S

S

S

S S S

S

S S

S

S S

S S

S S

S S S S

S S

S S S

S

S

S

S

S

S

S S S S S S

S

S

S S

S

A A

A A A

A

A

A A A A

A

A

A A

A = ANALITO

S = SOLVENTE

La temperatura inicial es mantenida por abajo del punto de

Ebullicion del solvente causando que el solvente se condense

En la cabeza de la columna “inchando " la fase

Estacionaria, atrapando el analito

SOLVENTE PUNTO DE EBULLICION TEMP HORNO

( °C) ( °C)

DICLOROMETANO 40 10-30

CLOROFORMO 61 25-50

DISULFURO CARBONO 46 10-35

DIETIL ETER 35 10-25

PENTANO 36 10-25

HEXANO 69 40-60

ISO-OCTANO 99 70-90

Carateristicas de Operacion Isotermica

La temperatura práctica más baja isotérmica es

determinada por 2 factores:

La paciencia del operario (tiempo de Retención de

los últimos picos).

Ensanchamiento excesivo de los últimos picos

Cuando el tiempo de retención se incrementa, el ensanchamiento de los picos, tambien se incrementa

La temperatura práctica más alta isotérmica

dependerá de:

El límite máximo de temperatura de la fase líquida.

La estabilidad de la muestra.

El tiempo de la retención de los primeros

componentes

Temperatura vs Tiempo de Retención

D. 60 C.

C. 50 C.

B. 40 C.

A. 30 C.

1 2

1 2

1 2

1 2

From pg. 58 - BASIC GAS CHROMATOGRAPHY by A.M. McNair & E.J. Bonelli, VARIAN

o

o

o

o

Programación Lineal De Temperatura

Parámetros para una programación de temperatura:

TINI Temperatura Inicial

TFIM Temperatura Final

tINI Tiempo Isotérmico Inicial

tFIM Tiempo Final del Programa

R Velocidade de Calentamiento

TIEMPO

TE

MPE

RA

TU

RA

tINI tFIN

TINI

TFIN

R

Características de los programas de

temperatura

Utilizar cuando los componentes tienen una

diferencia de los puntos de ebullición (> 20 grados).

Reduce el tiempo de análisis.

Produce picos más delgados.

Produce mejor reproducibilidad cuantitativa,

especialmente en los últimos componentes que

eluyen.

Aumenta el sangrado de la columna produciendo

un aumento de la línea base.

Columnas

Identificar las diferencias entre las columnas

empacadas y capilares

Conocer como seleccionar las columnas

para los diferentes tipos de aplicación

Conocer la operación isotérmica y la

programacion de rampas de temperatura del

horno

Objetivos:

Columnas Empacadas

EMPACADAS = 3 a 6 mm

L = 0,5 m a 5 m Llenado con pulverizado sólido (FE sólida o FE de líquido depositado en las partículas del relleno)

Columnas Empacadas

Uso casi universal: TIERRA DE DIATOMEAS

Esqueletos fósiles (SiO2

+ óxidos metálicos) de

algas microscópicas

Chromosorb Anachrom

Supelcoport ...

molido

calcinación

fusión con NaOH

Lavado con ácido

silanización

Columnas Empacadas

La Fase Estacionaria líquida se deposita sobre un SOPORTE

sólido

área superficial entre 0,5 e 10 m2.g-1

microporos regulares (~ 1 mm)

NO interaccionar con la muestra

buena resistencia mecánica

FE Líquidas : Soporte

Columnas Capilares

CAPILAR = 0,1 a 0,5 mm L = 5 m a 100 m

Paredes internas recubiertas con una fina película (fracción de m)

de FE líquida o sólida

Vista interna de una columna capilar

Fases Estacionarias Las más comúnes

Polímeros de Siloxano

Poli(etilen) glicoles

Polímeros porosos

Comparacion de los tipos de columna

Muestra: Keroseno Analisis en columna empacada: 6' x 1/8"

5% OV101 en 80/100 Chromosorb Análisis en columna megaboro: diámetro 0.53 mm

Analisis en columna capilar: diametro 0.32 mm

Selección fase estacionaria

Use fases polares para separar compuestos polares

Use fases no polares para separar compuestos no polares

El Catálogo Provee Información :

Nombre Común de la fase estacionaria

Nombre Químico de la fase estacionaria

Fases estacionarias equivalentes

Temperatura mínima y máxima de trabajo

Ejemplos de aplicaciones

Parámetros de selección Tipo se fase estacionaria

Espesor de la fase estacionaria

Diámetro interno de la columna

Longitud de la columna

Columnas Porous Layer Open Tubular (PLOT)

Tubo de Silica Fundida con una capa interna de un material adsorbente.

Oxido de Alumnio/KCI

Tamíz molecular (Molecular Sieve)

Polímeros Porosos (Similar a Porapak)

Ventajas

Análisis de substancias de bajo peso molecular o gases inertes a

temperatura ambiente.

Desventajas

Baja Eficiencia

Problemas de Reproducibilidad/estabilidad en el tiempo

FASES ESTACIONARIAS NO POLARES

100% Metil (DB-1)

5% Fenil (DB-5)

POLARIDAD

Intermedia

35% Fenil (DB-35)

50% Fenil (DB-17)

6% Cianopropilfenil (DB-1301)

14% Cianopropilfenil (DB-1701)

POLISILOXANOS Cianopropilfenil metil Substituido

6% cianopropilfenil (DB-1301)

14% cianopropilfenil (DB-1701)

50% cianopropilfenil (DB-225)

C 3 H

C 3 H C 3 H 6 CN

n m

Si Si O O

POLARIDAD Polar

50% Cianopropilfenil (DB-225)

50% Cianopropil (DB-23)

50% Trifluoropropil (DB-210)

Poli(etilen) glicol (DB-WAX)

POLISILOXANOS

Cianopropil metil Substituido

50% cianopropil (DB-23)

CH 3

C 3 H C 3 H 6 CN

CH 3 m n

Si Si O O

CH 3

C 3 H C 3 H 6 CN

CH 3 m n

Si Si O O

Fase Estacionaria

Poli(etilen) Glicol

100% PEG (DB-WAX) Menos estable que los polisiloxanos

HO CH 2 CH 2 O H n

Columnas Polietilenglicol modificadas

Columnas Empacadas y PLOT Aplicaciones

Columnas Empacadas

Gases Permanentes

1. Hidrogeno 5%

2. Nitrogeno 48.5%

3. Oxigeno 13%

4. Argon 0.5%

5. Monoxido de carbono 33%

Columna: 6' x 1/8" SS packed with HayeSep A 80/100 mesh

Horno: 25 C

Detector: TCD

Flujo: He 23 cc/min

Muestra: 25 microlitros Aire mas hidrogeno y Monoxido de carbono

1

2

3

4

5

o

9 min

Columnas Empacadas y PLOT Aplicaciones

Columna PLOT

Analisis de aire deLaboratorio

Column: 25 M x 0.32 mm fused silica PLOT

Molsieve 5A (30.0 mm)

(HP Part No. 19091P-MS2)

Temperature: 30 C

Carrier Gas: H2, 55kPa (0.55 bar, 8 psi), 56 cm/s

Injector: Splitter, 200 ml/min

T = 150 C

Detector: TCD

T = 180 C

Sample size: 30 ul

o

o

o

1. Argon

2. Oxygen

3. Nitrogen

1

2 3

o 8 min

Ejemplo de Aplicaciones (cont.)

Drogas Amphetimines Injected as the Salts

Column:

Carrier:

Oven:

Injection:

Detector:

HP-1 (Cross-Linked Methyl Silicone)

10m x 0.53mm x 2.65 m m film

(HP Part No. 19095Z-121)

m (He) = 30ml/min

120 C

Packed column injection port with Series 530u

MSD, HP 5970A

adapter installed

1.5 min

1. Amphetamine sulfate

2. Methamphetamine

1

2

Alkaloid Street Drugs

Column:

Carrier:

Oven:

Injection:

Detector:

HP-1 (Cross-Linked Methyl Silicone)

10m x 0.53mm x 2.65 m m film

(HP Part No. 19095Z-121)

u(He) = 20ml/min

Temperature program listed above

12 ng/component, packed column injection port

NPD

with Series 530 m adapter installed

170 C 15 C/min

280 C

8 min

1. Procaine

2. Methadone

3. Cocaine

4. Codeine

5. Morphine

6. Heroin

7. Quinine

1

2

3

4

5

6

7

210oC Condiciones isotérmicas

LONGITUD DE COLUMNA. Retención y Resolución

Diámetro interno y Eficiencia

Análisis de gasolina: Espesor de película vs. tiempo de retención

(1979) 109, reprinted with permission)

Gasoline Premium

Column 15 m/0.3 mm SE-52 Espesor de pelicula

(um)

0.05

0.15

0.80

80 20 programmed 2 /min

1 2 3

4

5

2 3 4

5

6

Analysis of gasoline on columns with varying stationary phase

film thickness. (K. Grob and G. Grob, HRC & CC, 2

Límites de temperatura Inferior.- la FE adquiere propiedades

de sólido, se hace menos eficiente, pero no se daña

Menor al máx.- la FE trabaja normal

Superior.- 20ºC debajo de su T máx. Sólo en períodos cortos.

Medición del flujo

Velocidad lineal cm/s = L/t0

Velocidad volumétrica ml/min F = πr2L/t0

Medición del flujo

Se mide el tr de un compuesto no retenido

DCT aire

DIF, DCT butano

DCE cloruro de metileno

Medidores de flujo

Flujo recomendado Columnas Empacadas

DI Flujo

ml/min

Flujo lineal

cm/s

¼”

50-60

2.6-3.2

1/8”

20-30

4.2-6.3

Flujo recomendado Columnas Capilares

D.I. Flujo

ml/min

Flujo lineal

cm/s

0.53 3-5 22-38

0.32 1-2 20-41

0.20 0.4-0.6 21-32

0.10 0.2-0.5 42-106