CAPITULO 26 27 y 28 Del Skogg

7/25/2019 CAPITULO 26 27 y 28 Del Skogg

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CAPTULO 26: INTRODUCCIN A LAS SEPARACIONESCROMATOGRFICAS

PREGUNTAS Y PROBLEMAS:

26.1. Defna:

a) Elucin

Es un proceso en el cual las especies son lavadas a travs de una columnacromatogrfca por el ujo o la adicin del solvente resco.

b) Fase mvil

La ase mvil en cromatograa es el que los movimientos encima o a travs de una aseinmvil que se fja en su lugar en una columna o en la superfcie de una placa plana.

c) Fase estacionaria

La ase estacionaria en una columna cromatogrfca es un slido o lquido se fja en sulugar. La ase mvil entonces pasa encima o a travs de la ase estacionaria.

d) Constante de distriucin

La constante distriucin ! en cromatograa es la relacin de la concentracin delanalito en la ase estacionaria a su concentracin "actividad) en la ase mvil cuandoe#iste equilirio entre las dos ases.

e) $iempo de retencin

El tiempo de retencin para un analito es el intervalo de tiempo entre su in%eccin enuna columna % la aparicin de su pico en el otro e#tremo de la columna.

) &actor de retencin

El actor ' de retencin se defne por la ecuacin(

k=KA VS /VM

onde KA es la constante de distriucin de la especie A * VS % VM son los

vol+menes de las ases estacionarias % mviles* respectivamente.

g) &actor de selectividad

El actor de selectividad , de una columna -acia las especies % / es dada por=KB /KA * donde KB es la constante de distriucin de las especies ms

uertemente sostenidas % KA es la constante de distriucin de las especies menos

uertemente sostenidas.

-) ltura de pico

La altura H de la placa de una columna cromatogrfca se defne por la relacin

H=2/L donde 2

es la varian0a otenida de la 1aussiana en orma de pico

cromatogrfco % L es la longitud de la columna en centmetros.


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i) Difusin longitudinal

Es una uente de anda ampliar en una columna en el cual un soluto diunde desde elcentro de concentracin de la anda a las regiones ms diluidas en amos lados.

j) Difusin en remolino

Es un enmeno en el cual las molculas de un analito llegan al fnal de una columna endierentes momentos como consecuencia de viajar a travs de la columna por las vasque diferen en longitud.

k) Resolucin de la columna

La resolucin Rs de una columna -acia dos especies A % B est dada por la

ecuacin Rs=2Z/(WA+WB) donde Z es la distancia "en unidades de tiempo)

entre los picos de las dos especies* % WA % WB son las anc-uras "tamin en

unidades de tiempo) de las cumres en sus ases.

l) Eluyente

El elu%ente en cromatograa es la nueva ase mvil que lleva el analito a travs de lacolumna.

26.2. Describa el problema general de la elucin

El prolema general de elucin surge cuando cromatogramas se otuvieron en muestrasque contienen especies ampliamente con dierentes constantes de distriucin. Cuandolas condiciones son tales que las uenas separaciones de las especies ms uertementeretenidas se reali0an* se oserva la alta de resolucin entre las especies que seencuentran dilmente. 2or el contrario* cuando se condiciones avorales que dan

separaciones satisactorias de los compuestos dilmente retenidas* anda severaampliacin % se encuentran largos tiempos de retencin para las especies uertementeunidos. El prolema general de elucin se resuelve a menudo en la cromatograa delquido por gradiente de elucin en cromatograa de gases % por la programacin de latemperatura.

26.3. Enumere las variables que originan el ensanchamiento de banda encromatograa.

Las variales que conducen a la 0ona de ensanc-amiento inclu%en "3) dimetro departcula grande para ases estacionarias4 "5) columna de grandes dimetros4 "6) altastemperaturas "importantes solamente en 1C)4 "7) para lquidos ases estacionarias*

gruesas capas del lquido inmovili0ado4 % "8) caudales mu% altos o mu% ajos.

26.!. "#u$les son las principales dierencias entre la cromatograa gas %lquido & lquido % lquido'

En cromatograa de gas9lquido* las ases mviles son los gases* mientras que encromatograa de lquidos* son los lquidos.

26.(. "#u$les son las principales dierencias entre la cromatograa lquido %lquido & lquido % slido'


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En la cromatograa lquido9lquido* la ase estacionaria es un lquido que estinmovili0ado por adsorcin o unin qumica a una superfcie slida. Los equilirios quecausa la separacin son equilirios de distriucin entre dos ases lquidas inmisciles.En la cromatograa lquido9slido* la ase estacionaria es una superfcie slida % losequilirios implicados son equilirios de adsorcin.

26.6. Qu v!"#$%& '"%(%( )*& +!,##"$"-- -% %/'! $ /',! -%

&%$%/'"v"--

/,!!%&+,(-"%('% u( +! -% ($"',&0Las variales que aectan el actor , selectividad inclu%en la composicin de la asemvil* la temperatura de la columna* la composicin de la ase estacionaria* % qumicasinteracciones entre la ase estacionaria % uno de los solutos estn separados.

26.). E*plique la manera en que se puede manipular el actor de retencin de

un soluto.En 1C* el actor de retencin se vara mediante el camio de la temperatura de lacolumna como se -ace en la programacin de la temperatura. En LC* las variaciones selogran mediante la alteracin de la composicin del disolvente como en el gradiente deelucin.

26.+. Describa un m,todo para determinar el n-mero de platos de unacolumna.

El n+mero de placas en una columna se puede determinar midiendo el tiempo de

retencin tR % la anc-ura de un pico en su ase W . El n+mero de placas de N es

entonces N=16 (tR/W)2.

26.. /encione dos m,todos generales para me0orar la resolucin de dossustancias en la columna cromatogr$fca.

La disminucin de las anc-uras de los picos aumentar resolucin ser el aumento de laseparacin de los picos. El aumento de la separacin se puede -acer por elalargamiento de la columna para aumentar el n+mero de placas o el aumento de laselectividad.

26.1. "or qu, el mnimo en la gr$fca de la altura de plato rente a tasa de

u0o se encuentra a tasas de u0o menores en cromatograa de lquidos queen cromatograa de gases'

iusin longitudinal es muc-o ms importante en 1C que en LC. iusin longitudinales una gran contriucin a : a velocidades de ujo ajas. Los descensos iniciales de :en tramos de altura de la placa rente a la velocidad de ujo son* pues* en gran parte elresultado de la diusin longitudinal. eido a que los coefcientes de diusin gaseosason rdenes de magnitud ms grande que los valores de lquidos* el enmeno se -aceevidente a velocidades de ujo ms altas en 1C que en LC. El mnimo a veces no seoserva en todos en LC.


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26.11. "4u, es la elucin con gradiente'

La elucin en gradiente es un mtodo de llevar a cao cromatograa de lquido en elque la composicin de la ase mvil se camia continuamente o en pasos con el fn deoptimi0ar las separaciones.

26.12. Elabore una lista de las variables cromatogr$fcas que causan la 5onade separacin.

La 0ona de separacin est inuenciada por "3) emalaje que producen coefcientes dedistriucin que diferen signifcativamente4 "5) incrementos en la longitud de lacolumna4 "6) variaciones en la composicin de la ase mvil "LC)4 "7) optimi0acin detemperatura de la columna "1C)4 "8) los camios en el p: de la ase mvil "LC)4 ";)incorporacin de una especie en la ase estacionaria que selectivamente complejos deciertos analitos "LC).

26.13. "4u, eecto causara en un pico cromatogr$fco introducir la muestra auna velocidad demasiado ba0a'


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a) El nmero de platos para cada pico

Ae emplea la siguiente ecuacin( N=16 (t R /W)2

2ara * N=16(5.4 /0.41)2=2775.492775

2ara /* N=16(13.3/1.07)2=2472.042472

2ara C* N=16(14.1/1.16)2=2363.972364

2ara * N=16(21.6 /1.72)2=2523.312523

b) La media y desviacin estndar de

N=(2775.49+2472.04+2363.97+2523.31 ) /4=2533.702500

s=200

c) La altura de plato de la columna

@sando la ecuacin( H=L/N

H= 24.7cm

2534platos=0.0097cm

26.1(. #on los datos del problema 26.1! calcule para 78 98 # & D.

a) el factor de retencin

2ara ello usamos la siguiente ecuacin( k=(tRtM)/ tM

2ara ( kA=(5.43.1 )/3.1=0.74

2ara /( kB=(13.33.1 )/3.1=3.3

2ara C( kC=(14.13.1 )/3.1=3.5

2ara ( kD= (21.63.1 )/3.1=6.0

b) La constante de distribucin

2ara ello usamos la siguiente ecuacin( K=k( VM/VS)

K=[(tRtM)/ tM] 1.37

0.164=[ (tRtM) /tM]8.35

2ara ( (5.43.1 )/3.18.35=6.2


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2ara /( (13.33.1 )/3.18.35=27

2ara C( (14.13.1 )/3.18.35=30

2ara ( (21.63.1 )/3.18.35=50

26.16. #on los datos del problema 26.1!8 calcule para las especies 9 & #

a) La resolucin

Ae emplea la siguiente ecuacin( Rs=2 [ (tR)C(tR)B ]

WB+WC

Rs=2 (14.13.1 )(1.07+1.16 )

=0.72

b) El factor de selectividad

C ,B=( tR )CtM(tR )BtM

=1.08

c) La longitud de columna necesaria para separar las dos especies con una resolucinde !"#"

(Rs )1(Rs )2=N

1

N2=0.717

1.5 =2534

N2

N2=2534 (1.5 )2

(0.717 )2=11090platos

L=H N

2ero H=0.0097cm/plato

Entonces( L=0.009711090=108cm

d) El tiempo necesario para separar las dos especies con una resolucin de !"#"

( tR )1( tR )2

=(R s )1

2

(R s )22=

14.1

(tR )2=

(0.717 )2

(1.5 )2 ( tR )2=14.1

(1.5 )2

(0.717 )2=61.762m!"


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26.1). #on los datos del problema 26.1! calcule para las especies # & D

a) La resolucin

Rs=2 [ (tR)D(tR )C]

WC+WD R s=2 (14.113.3 )/(1.07+1.16)=0.72

b) La longitud de columna necesaria para separar las dos especies con una resolucinde !"#

N1=N2(R s )1

2

(R s )22=2534

(1.5 )2

(5.21 )2=210platos

L=H N=0.0097 cm

plato210platos=2.0cm

26.1+. os siguientes datos se obtuvieron mediante cromatgrao gas % lquidocon una columna relativa de !cm:

C,)+u%&', tR ,m!" W , m!"

A"!% 3.B

M%'"$/"/$,8%9(,

3=.= =.?;

M%'"$/"/$,8%9%(,

3=.B =.5

T,$u%(, 36.7 3.=;


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Calcule(

a) El nmero de platos promedio a partir de los datos

N=2.7103

b) La desviacin estndar para el promedio en a)

s=100

c) La altura de plato promedio para la columna

H=0.015

26.1. En relacin con el problema 26.1+8 calcule la resolucin para

a) Detilciclo-e#ano % metilciclo-e#eno( Rs=1.1

) Detilciclo-e#eno % tolueno( Rs=2.7

c) Detilciclo-e#ano % tolueno( Rs=3.7

26.2. i uera necesaria una resolucin de 1.( para separar metilciclohe*ano& metilciclohe*eno en el problema 26.1+8

a) $%untos platos se necesitar&an' N=4.7103

) $(u longitud deber&a tener la columna si se utili*a el mismo relleno' L=69cmc) $%ul ser&a el tiempo de retencin del metilciclo+e,eno en la columna del inciso b)'

tR=19m!"

26.21. i VS# VM para la columna del problema 26.1+ son 1.6 & 62.6 ml

respectivamente & el pico de aire no retenido aparece despu,s de 1. min8calcule:


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CAPTULO 23: CROMATOGRAFA DE GASES

2E1@F$A G 2H/LEDA(

2).1. "En qu, se dierencian la cromatograa gas % lquido & la gas % slido'

En la cromatograa de gas9lquido* la ase estacionaria es un lquido que estinmovili0ado sore un slido. La retencin de constitu%entes de la muestra implicaequilirios entre una gaseosa % una ase lquida. En la cromatograa de gas9slido* laase estacionaria es una superfcie slida que retiene analitos por adsorcin sica. quseparaciones implican la adsorcin > desorcin equilirios.

2).2. "#mo unciona un medidor de u0o de pompas de 0abn'

En un medidor de uruja de jan* una pelcula de jan se orma en una ureta de

gas a travs del cual el euente de una columna de 1C est u%endo. La velocidad deujo se determina entonces a partir del tiempo requerido para la pelcula de viajar entredos de las graduaciones en la ureta.

2).3. "4u, es la programacin de temperatura en cromatograa de gases'"or qu, se usa con tanta recuencia'

La programacin de la temperatura consiste en el aumento de la temperatura de unacolumna de 1C como una uncin del tiempo. Esta tcnica es particularmente +til paralas muestras que contienen constitu%entes cu%os puntos de eullicin diferensignifcativamente. Constitu%entes de ajo punto de /oilin estn separados inicialmentea temperaturas que proporcionan una uena resolucin. medida que la separacin* la

temperatura de la columna se incrementa de manera que los constitu%entes /oilinsuperiores vienen de la columna con uena resolucin % en longitudes de tiempora0onales.

2).!. Defna:

a) /olumen de retencin-

Iolumen de retencin VR es defnido por la ecuacin VR=tR$ donde tR es el

tiempo de retencin % $ es la tasa de ujo volumtrico.


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b) /olumen de retencin corregido-

El volumen de retencin corregido VR0

es el volumen de retencin despus de

corregir la presin media dentro de la columna. Es dada por VR0=% tR$ donde % es

el actor de correccin de la presin.

c) /olumen de retencin espec&0co-

El volumen de retencin especfca V& es defnido por la ecuacin

V&=VR

0VM0

ms273

'cdonde VM es el volumen de retencin de una especie ien* ms

es la masa de la ase estacionaria* % 'c es la temperatura de la columna en grados

!elvin.

2).(. "#u$l es la dierencia entre un detector sensible a la concentracin & undetector sensible a la masa' "os siguientes detectores son sensibles a lamasa o a la concentracin'

@n detector sensile a la concentracin responde a la concentracin de analito en laase mvil* mientras que una masa sensile detector responde a la cantidad de analitomolculas o iones que entran en contacto con el detector. Jreas de pico para undetector sensile a la concentracin aumentan como la tasa de ujo disminu%e porqueel analito est en contacto con el detector durante un largo periodo. Jreas de pico paraun detector sensile a la masa no son aectadas grandemente por caudal. Con CA paraconcentracin sensile % DA para masa sensile* encontramos para cada uno de losdetectores fguran( "a) trmica conductividad "CA)* emisin ") atmica "DA)* "c)termoinica "DA)* captura de electrones "d) "CA)* "e) llama otomtrica "DA)* ioni0acin

de llama ") "DA).

23.6. E9+$"u% $,& +!"(/"+",& -% u(/",()"%(', -% $,& -%'%/',!%& u% &%%(/u%('!( %( %$ +!,#$%) 23.;.

"a) el detector de conductividad trmica se asa en la disminucin de la conductividadtrmica del gas portador -elio o -idrgeno provocada por la presencia de molculas deanalito. ") el detector de emisin atmica se asa en la intensidad de las lneas deemisin atmica generados a partir de algunos de los elementos contenidos en lasmolculas de analito. La atomi0acin del analito % e#citacin de emisin atmica espropiciada por el elu%ente atravesando un campo energtico de microondas. "c) eldetector termoinico se asa en las corrientes de iones se produce cuando la ase mvil

es quemado en una llama de -idrgeno % luego pas del grano de silicato de ruidiocalentada overa. Ae utili0a principalmente para los analitos que contienen soro onitrgeno. "d) el detector de captura de electrones se asa en la atenuacin pormolculas de analito de un ion de pie actual generada por la ioni0acin de las molculasde la ase mvil con un emisor K en el eluente.

2).). "#u$les son las principales venta0as & limitaciones de cada uno de losdetectores que se mencionan en el problema 2).('

"a) las ventajas* conductividad trmica( aplicacin general* amplio rango lineal* lasencille0* no destructiva. esventajas( aja sensiilidad.


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") Ientajas* emisin atmica( selectividad* amplio rango lineal* alta sensiilidad*aplicailidad general. esventajas( altos costos de equipos destructivos.

"c) Ientajas* terminicos( alta sensiilidad para compuestos que contienen F % 2* uenrango lineal. esventajas( destructiva* no es aplicale para muc-os analitos.

"d) Las ventajas* de captura de electrones( alta sensiilidad* selectividad -acia analitoscon grupos uncionales electronegativos* no destructivos. esventajas( la respuesta no

lineal en algunas circunstancias* la gama limitada respuesta."e) Ientajas* llama otomtrica( la selectividad -acia el A % 2 que contienen analitos*uena sensiilidad. esventajas( destructiva* aplicailidad limitada.

") Ientajas(


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material de soporte* tal como una tierra de diatomeas. Este tipo de columna contienevarias veces una ase estacionaria tanto como lo -ace una columna de pared recuierto.

") @na columna CH$ es simplemente un tuo capilar ormado de slice undida* aceroino#idale* aluminio* core* plstico* o vidrio. Aus paredes interiores estn recuiertascon una capa delgada de la ase mvil.

"c) La columna ACH$ se descrie en el apartado "a) de esta pregunta.

2).13. "#u$les son las columnas megacapilares' "ara qu, se utili5an'Las megacolumnas son columnas tuulares aiertas que tienen un ma%or dimetro

interior (530(m) que columnas tuulares aiertas tpicas* que varan en dimetro

desde 150)asta320(m .

2).1!. "#u$les son las venta0as de las columnas capilares de slice undida encomparacin con las columnas de vidrio o las met$licas'

Las columnas de slice undida tienen una ma%or resistencia sica % e#iilidad decolumnas tuulares aiertas de vidrio % son menos reactivos rente a analitos que el

vidrio o las columnas metlicas.2).1(. "4u, propiedades debe tener una ase estacionaria lquida encromatograa de gases'

Las propiedades deseales de una ase estacionaria para 1C inclu%en( aja volatilidad*estailidad trmica* inercia qumica* % las caractersticas de disolventes queproporcionan valores de ' % , para los analitos a ser separados.

2).16. "4u, eecto tiene el espesor de la pelcula de la ase estacionaria sobrelos cromatogramas de gases'

Espesor de pelcula inu%e en la velocidad a la que los analitos se llevan a travs de la

columna* con la tasa de aumento a medida que disminu%e el espesor. Denosensanc-amiento de la anda se encuentra con pelculas delgadas.

2).1). "or qu, las ases estacionarias en cromatograa de gases est$n conrecuencia enla5adas o polimeri5adas' "4u, signifcado tienen estost,rminos'

&ases estacionarias lquidas son generalmente unidos % > o reticulados con el fn deproporcionar una estailidad trmica % una ase estacionaria ms permanente que no sefltrar uera de la columna. Iinculacin implica la unin de una capa monomolecular dela ase estacionaria a la superfcie de emalaje por medio de enlaces qumicos. Lareticulacin implica el tratamiento de la ase estacionaria mientras se encuentra en la

columna con un reactivo qumico que crea enlaces cru0ados entre las molculas quecomponen la ase estacionaria.

2).1+. Enumere las variables que originan a< el ensanchamiento de la banda &b< la separacin de la banda en cromatograa de gas % lquido.

"a) la ampliacin de la anda se dee a valores mu% altos o mu% ajos de ujo* laspartculas grandes que componen el emalaje* las capas gruesas de la ase estacionaria*la temperatura aja % las tasas de in%eccin lenta. ") separacin de las andas se vereor0ada por el mantenimiento de condiciones para que ' est en el intervalo de 3 a 3=*


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el uso de partculas pequeMas para el relleno* lo que limita la cantidad de aseestacionaria por lo que los recurimientos de partculas son fnas* % la in%eccin de lamuestra rpidamente.

2).1. "4u, son los ndices de retencin' E*plique cmo se determinan.

El ndice de retencin para un analito es una medida de la tasa a la cual se lleva a travsde una columna en comparacin con la tasa de movimiento de los alcanos normales

dos* uno que se mueve ms rpido que el analito % el otro ms lentamente. 2araotener el ndice de retencin de un analito en una columna dada* se determinan elregistro de los tiempos de retencin ajustados para los dos alcanos % el analito. El ndicede retencin para utano es siempre 7== % 8== pentano. El ndice de retencin para elanalito entonces se deriva mediante la interpolacin entre los dos ndices de retencinlogartmica del alcano

2).2. El mismo compuesto polar se anali5a por cromatograa de gases conuna columna E=3 >mu& poco polar< & luego con una columna #arbo?a* 2/

>mu& polar


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Calcule(

a) .asa de 9ujo promedio en la columna

Austitu%endo en la ecuacin 5?96*

'c=102.0+273=375K , $m=25.3 L

m!"

, '=21.2+273=294.2K

.=748 to

$=$m 'c'

(..H2+)

. =24.3

375K

294.2K

74818.88748

=30.2L/m!"

b) /olmenes de retencin corregidos para el aire y para los tres steres"

VM0 =% tM$ % .=748 to+26.1ps!

5.17 to

ps! =883 to

!=3 [(883/748 )21 ]2 [(883 /748 )31 ]

=0.915

tM=18.0 s/60 s/m!"=0.3m!"

VM0 =% tM$=0.9150.3m!"

30.2L

m!" =8.3ml

(VR0

)1=0.9151.98m!"30.2Lm!" =54.7ml

(VR0 )2=0.9154.16m!"

30.2L

m!" =115.0ml

(VR0 )3=0.9157.93m!"

30.2L

m!" =219.1ml

c) /olmenes de retencin espec&0cos para los tres componentes"

@sando la ecuacin( V&=VR

0VM0

ms273

'c

(V&)1=54.78.3

1.40

273

375=(54.78.3 )0.520=24.1ml /&

(V&)2=(115.08.3 ) 0.520=55.5ml/ &


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(V&)3=(219.18.3 )0.520=109.6ml /&

d) %onstantes de distribucin de cada uno de los steres

Ae usa la siguiente ecuacin( K=V& /s 'c

273

K1=24.1ml

& 1.02&

ml 375

273 =24.11.40=33.8

K2=55.51.40=77.8

K3=109.61.40=154

e) :n volumen de retencin corregido y tiempo de retencin para el n8+e,anoato demetilo

e la ecuacin por regresin lineal

log tR0 =0.3286 (1tomos23 C)0.7496

2ara ? tomos de C( log tR0 =0.328670.7496=1.55

tR0 =35.53# tR=35.53+0.30=35.83m!"


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VR0=% tR$=0.91535.8330.2=990ml

2).23. #on los datos del problema 2).228 calcule

a) factor de retencin k para cada componente

b) factor de selectividad para cada pareja de compuestos adyacentes

c) nmero promedio de platos tericos y la altura de plato de la columnad) resolucin para cada par de compuestos adyacentes

@sando las siguientes ecuaciones(

kA=tRtM

tM, Rs=

2 [ (tR )B( tR )A]WA+WB

, R s=N4( 1 )( kB1+kB), N=16 (

tR

W)2

, N=L

H


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2).2!. a ase estacionaria lquida de la columna descrita en el problema2).23 era dideciltalato8 un solvente de polaridad intermedia. i en lugar de,ste se hubiera utili5ado un solvente no polar como aceite de silicona. "ostiempos de retencin de los tres compuestos seran ma&ores o menores' "orqu,'

ado que los tres compuestos son relativamente polares* seran menos compatiles conun disolvente no polar tal como un aceite de silicona que con dideciltalato. 2uesto que

menos tiempo se gastara en la ase estacionaria para el aceite de silicona* tR sera

ms pequeMo.

2).2(. @n m,todo de determinacin cuantitativa de la concentracin deconstitu&entes en una muestra anali5ada mediante cromatograa de gases esel de normali5acin de $rea. En este m,todo se requiere la elucin completade todos los constitu&entes de la muestra. El $rea de cada pico se mide

despu,s & se correlaciona con las dierencias en la respuesta del detectorpara los dierentes eluidos. Esta correccin requiere la divisin del $reamediante un actor de correccin determinado de manera emprica. aconcentracin del analito se determina a partir del cociente de su $reacorregida respecto al $rea total corregida de todos los picos. En el caso de uncromatograma que contiene tres picos8 las $reas relativas determinadasueron 16.!8 !(.2 & 3.2 en el orden en que se incrementa el tiempo deretencin. #alcule el porcenta0e de cada compuesto si las respuestas relativasdel detector son .68 .)+ & .++8 respectivamente.


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2).26. Determine la concentracin de especies en una muestra a partir de las$reas de los picos & las respuestas relativas del detector para los cinco picosde cromatograa de gases de la tabla siguiente. 7plique el m,todo de lanormali5acin del $rea que se e*plica en el problema 2).2(. e indicantambi,n las respuestas relativas del detector. #alcule el porcenta0e de cadacomponente en la me5cla.

C,)+u%&', !% !%$'"v -%$+"/,

R%&+u%&' !%$'"v -%$-%'%/',!

A 65.8 =.?=B 5=.? =.?5C ;=.3 =.?8D 6=.5 =.?6

E 3.6 =.?

2).2). "#u$l sera el eecto de los siguientes casos sobre la altura de plato de

una columna' E*plique su respuesta.

a) 7umentar el peso de la fase estacionaria respecto al peso del relleno"

umento de VS /VM conduce a un aumento en el espesor de la pelcula 2 4 . Este

aumento provoca un aumento marcado en CS 5 % por lo tanto un aumento en el :.

b) Disminuir la velocidad de inyeccin de la muestra"

La reduccin de la tasa de in%eccin de la muestra dar lugar a la ampliacin de laanda porque todas las molculas no comien0an a atravesar la columna en el mismo

instante. educcin de la capacidad % un aumento en los resultados de :.c) 7umentar la temperatura de la porte*uela de inyeccin"

El aumento de la temperatura del puerto de in%eccin tender a disminuir : deido a lamisma velocidad de evaporacin se incrementar. 2or lo tanto* la muestra se puedeponer en la columna en una anda estrec-a con 0ona menos propagacin inicial.

d) ;ncrementar la tasa de 9ujo"

El aumento de la velocidad de ujo puede causar aumenta o disminu%e en :dependiendo de la velocidad de ujo.


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e) Reducir el tama


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c) Reparto l&1uido > l&1uido

Especies moleculares que son permanentes o trmicamente inestales.

d) Reparto en fase inversa

Especies orgnicas de ajo o moderado peso molecular* no voltiles o trmicamenteinestales.

e) ;ntercambio inico

Austancias que no son inicas.

f) ?enetracin en gel

Compuestos de altos pesos moleculares que son solules en disolventes no polares.

g) =as > slido

1ases de ajo peso molecular no polares.

+) Filtracin sobre gel

Compuestos -idrolicos de alto peso molecular.i) ?ares inicos

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En cromatograa de adsorcin con un relleno de al+mina* es generalmente mejoraumentar la polaridad de la ase mvil a medida que avan0a la elucin. s laproporcin de acetona con el -e#ano dee aumentarse a medida que avan0a la elucin.

2+.6. "4u, signifca el intervalo de respuesta lineal de un detector'

El rango de respuesta lineal de un detector es el rango de concentracin de analito omasa sore el cual el detector responde linealmente. Es el mismo que el rango

dinmico.2+.). Defna:

a) Elucin isocrtica

En una elucin isocrtica* la composicin solvente se mantiene constante a lo largo de laelucin.

b) Elucin con gradiente

En una gradiente elucin* se utili0an dos o ms solventes % la composicin de la asemvil va camiando continuamente o en pasos a medida que avan0a la separacin.

c) ;nyeccin a 9ujo detenido

En una in%eccin de ujo detenido* se detiene el ujo de disolvente* se elimina unaccesorio a la cae0a de la columna* % la muestra se in%ecta directamente en la cae0ade la columna. El accesorio se sustitu%e a continuacin* % el omeo se reanuda.

d) Relleno de fase inversa

@n relleno de ase inversa es un relleno no polar que se emplea en cromatograa departicin con una ase mvil relativamente polar.

e) Relleno de fase normal

En un relleno de ase normal* la ase estacionaria es polar % la ase mvil esrelativamente no polar.

f) %romatograf&a de pares de iones

En la cromatograa de pares inicos un gran contra9in orgnico se aMade a la asemvil como un reactivo de apareamiento inico. La separacin se consigue %a sea atravs de la particin neutro par inico o como un resultado de interaccioneselectrostticas entre los iones en solucin % cargas sore la ase estacionaria que resultade la adsorcin de la orgnica contra9in.

g) %romatograf&a inica

En la cromatograa de iones* la ase estacionaria es una resina de intercamio inico %deteccin se logra normalmente mediante un detector de conductividad.

+) Detector de propiedades de la solucin

@n detector de propiedad de la solucin responde a alguna propiedad de la ase mvil"tales como la conductividad trmica o elctrica) que se ve alterada por la presencia deanalitos.

i) Detector de propiedades del soluto


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@n detector de propiedad del soluto responde a alguna propiedad de analitos* talescomo la asorcin o uorescencia.

j) ?urga

2urga es un proceso para la eliminacin de gases disueltos desde una solucin arriendoel lquido con un ujo de urujas fnas de un gas inerte de aja soluilidad.

2+.+. "4u, es la columna de proteccin en la cromatograa de reparto'

@na columna de proteccin es una columna corta a travs del cual la ase mvil u%eantes que la regin de la in%eccin % la columna de anlisis de instrumentos de :2LC. Lacomposicin de la columna de proteccin es similar a la de la columna analtica* e#ceptoque las partculas son generalmente ms grandes para reducir al mnimo la cada depresin. El propsito de la columna de proteccin es para eliminar la materia enpartculas % los contaminantes de la ase mvil % para saturar la ase mvil con la aseestacionaria de modo que las prdidas de esa ase de la columna analtica se reducen almnimo.

2+.. "En qu, se parecen la cromatograa de reparto en ase normal & lacromatograa de adsorcin'

La cromatograa de reparto en ase normal % la cromatograa de adsorcin sonsimilares en el sentido que las ases estacionarias en amos son polares* mientras quelas ases mviles son relativamente no polares.

2+.1. "#u$l es el orden en que los compuestos siguientes saldr$n de unacolumna para F# que contiene un relleno de ase inversa'

a) benceno@ dietilter@ n > +e,ano

2!3t!l6t3 , 73"c3"o ,")38a"o

) acetona@ dicloroetano@ acetamida

ac3tam!2a , ac3to"a, 2 !cloo3ta"o

2+.11. "#u$l es el orden de elucin de los compuestos siguientes en unacolumna para F# con relleno de ase normal'

a) acetato de etilo@ cido actico@ dimetilamina

ac3tato 23 3t!lo, 2!m3t!lam!"a ,1c!2o ac6t!co

b) propileno@ +e,ano@ benceno@ diclorobenceno

)38a"o, pop!l3"o, 73"c3"o, 2!cloo73"c3"o

2+.12. Enumere las dierencias undamentales entre cromatograa deadsorcin & cromatograa de reparto.

En cromatograa de adsorcin* las separaciones se asan en equilirios de adsorcinentre los componentes de la muestra % una superfcie slida. En cromatograa departicin* las separaciones se asan en equilirios de distriucin entre dos lquidosinmisciles.


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2+.13. Enumere las dierencias undamentales entre cromatograa deintercambio de iones & cromatograa de e*clusin por tamaCo.

En cromatograa de e#clusin por tamaMo las separaciones se asan en el tamaMo % encierta medida la orma de molculas con poco las interacciones entre la aseestacionaria % los componentes de la muestra que se producen. En cromatograa deintercamio inico* en contraste* las separaciones se asan en reacciones deintercamio inico entre la ase estacionaria % los componentes de la muestra en la ase

mvil.

2+.1!. "4u, tipos de especies se puede separar con cromatograa de lquidosde alta resolucin pero no con cromatograa de gases'

2or :2LC pero no por 1C se pueden separar compuestos inestales al calor % novoltiles.

2+.1(. Describa las dierentes clases de bombas que se usan en la F#."#u$les son las venta0as & desventa0as de cada una'

Aombas neumticasson simples* aratas % pulso gratis. Consisten en un contenedorplegale solvente uicado en un uque que puede ser presuri0ado por un gascomprimido. Esta oma tiene una limitada capacidad % presin de salida % no esadaptale a gradiente elucin. Aolvente viscosidad depende de la velocidad de omeo.Aombas de jeringaimpulsada por tornillo consisten en una jeringa grande en el cual elpistn es movido por un tornillo impulsado por motor. Aon lires de pulso % la tasa departos es variada cilmente. Auren por la alta de capacidad % son inconvenientescuando deen camiarse de solventes. Las bombas reciprocantes son verstiles %ampliamente utili0adas. Consisten en una pequeMa cmara cilndrica que se llena %luego vaciada por el movimiento de idas % venidas de un pistn. Las ventajas inclu%enpequeMo volumen interno* presiones de salida alta* adaptailidad a gradiente elucin %caudales constantes que son independientes de presin viscosidad % espalda. La salidade pulsos dee ser amortiguada.

2+.16. eCale las dierencias entre la cromatograa de una sola columna & lacromatograa inica de columna inhibidora.

En columna in-iidora de cromatograa de iones es seguido por una columna supresoracu%o propsito es convertir los iones utili0ados para la elucin de especies molecularesque son en gran medida no inicos % por lo tanto no interferan con conductimtricodeteccin de la especie de analito. En una columna de iones* intercamiadores de ionesde aja capacidad se utili0an para que las concentraciones de iones en la solucin deelucin puedan mantenerse ajas. Entonces la deteccin se asa en las pequeMasdierencias en conductividad causada por la presencia de componentes muestra eluido.

2+.1). a espectrometra de masa es un sistema de deteccine*tremadamente vers$til para la cromatograa de gases. Go obstante8acoplar un sistema de cromatograa de lquidos de alta resolucin con unespectrmetro de masa es una tarea a menudo dicil. roporcione lasprincipales ra5ones por las que es m$s dicil combinar la F# con laespectrometra de masa que combinar la cromatograa de gases con laespectrometra de masa.

Ae necesita una muestra de la ase gaseosa por espectrometra de masas. La salida dela columna de LC es un soluto disuelto en un solvente* mientras que la salida de la


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columna 1C es un gas % as directamente compatiles. Como un primer paso paraLC>DA* el disolvente dee ser vapori0ado. Cuando est vapori0ado* sin emargo* elsolvente LC produce un volumen de gas 3= 9 3=== veces ma%or que el gas portador encromatograa gaseosa. 2or lo tanto* tamin dee eliminarse la ma%ora de lossolventes.

2+.1+. "#u$l de los detectores de cromatograa de gases de la tabla 2).1 sonapropiados para la F#' "or qu, algunos de los mencionados soninadecuados para la F#'

Los detectores de 1C que son adecuados para :2LC son el espectrmetro &$


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2+.21. e pereccion un m,todo de cromatograa de lquidos de altaresolucin para separar & determinar ibuproeno en muestras de plasma derata como parte de un estudio del curso de tiempo del $rmaco en losanimales de laboratorio. e sometieron a estudios cromatogr$fcos variospatrones & se obtuvieron los resultados siguientes:

C,(/%('!/"( -%$"#u+!,%(,7 =1>)$

!% !%$'"v -%$+"/,

?.; 8.=@.? 3=.32.? 3?.5.? 3B.6.? 6B.?


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Determine la concentracin de ibuproeno en el plasma sanguneo para cadatiempo dado & grafque la concentracin contra el tiempo. En porcenta0e8"durante qu, periodo de media hora >primero8 segundo8 tercero8 etc< sepierde la ma&or parte del ibuproeno.

e la -oja de clculo la ma%or prdida de porcentaje se produce entre 3*= % 3*8 -rs.

2+.22. En una columna de reparto en ase normal8 se determin que un solutotiene un tiempo de retencin de 2.1 minutos & una muestra no retenida tiene


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un tiempo de retencin de 1.( minutos cuando la ase mvil contiene (I en

volumen de cloroormo & (I de n=he*ano. #alcule a< k para el soluto & b

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CAPITULO 26 27 y 28 Del Skogg