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UNIDAD 1 LABORATORIO DE QUIMICA FORENSE
Cromatografía de papel
Técnicas de separación, es decir que
permiten separar solutos que están
mezclados en un disolvente, en función de
su afinidad por dos fases diferentes.
Laboratorios análisis cualitativos
Esta técnica la creó M. TSWEET cuando
separo distintos pigmentos de las plantas.
La fase móvil, puede ser un líquido o un
gas en el cual están mezclados las
sustancias a separar.
La fase estacionaria es el lecho a través
del cual va a moverse la fase móvil
En la cromatografía en papel se utiliza una
hoja de papel de celulosa de elevada
pureza recubierta de un capa de agua
asociada a las fibras de celulosa, que es la
que constituye la fase estacionaria.
La fase móvil, en la que irá disuelta la
muestra, es líquida también y está
formada por disolvente cuya naturaleza
se elige en función de los componentes
que se pretenden separar.
Se aplica la muestra sobre el papel en un
extremo de éste. Introducción del papel
en la cubeta que contiene el
disolvente. Atraviesa el papel por
capilaridad arrastrando los componentes
de la mezcla.
Separación en función de la afinidad por las dos
fases, las más solubles en agua se quedarán cerca
del punto donde se aplicó la muestra, y las menos
solubles en agua y más solubles en el disolvente
llegarán más lejos.
Las sustancias separadas se identifican mediante
diversos procedimientos físicos o químicos.
Cromatografía en capa fina
Es una técnica muy utilizada para la
identificación y determinación de pureza
de compuestos.
También puede utilizarse como técnica de
separación a muy pequeña escala.
La fase estacionaria es una capa fina de gel
de sílice u otro soporte con propiedades
adsorbentes dispuesta sobre un soporte
de vidrio o aluminio que
denominaremos placa
El fluyente o fase móvil será la mezcla de
disolventes adecuada
La sustancia de interés se adherirá a la
fase estacionaria o se moverá con la fase
móvil, viajando una distancia que es
inversamente proporcional a la afinidad
por la fase estacionaria.
La fase estacionaria puede ser de papel, de
celulosa o de un gel de silicato (vidrio
molido bien fino) unido a una superficie
sólida (una placa de vidrio, aluminio, plástico
o papel).
Se colocan las muestras a un centímetro del
borde en uno de los extremos de la placa, se
deja secar, se coloca la placa en un envase
(tanque de desarrollo) que ya contiene una
pequeña cantidad del solvente.
Se tapa y se deja correr por un rato. El
solvente subirá por capilaridad e irá
arrastrando las moléculas, las cuales se
moverán según la afinidad que muestren por
la fase estacionaria. Si la mezcla demuestras
que se está analizando presenta color, se
verán los distintos colores migrando a
distintas velocidades. Si son incoloras hay
que someter la placa a algún tratamiento con
una sustancia desarrolladora (developer)
CROMATOGRAFÍA DE GASES (GC)
La cromatografía de gases es la técnica a
elegir para la separación de compuestos
orgánicos e inorgánicos térmicamente
estables y volátiles
La tecnica analitica de mas amplia
utilizacion
Tipos de cromatografia de gases
La cromatografía gas-líquido
La cromatografía gas-sólido
Tipos de cromatografia de gases
La cromatografía gas-líquido (GLC, de gas-
liquid chromatography)
lleva a cabo la separación por medio del
reparto de los componentes de una
mezcla química, entre una fase gaseosa
que fluye (móvil) y una fase líquida
estacionaria sujeta a un soporte sólido
Tipos de cromatografia de gases
La cromatografía gas-sólido (GSC, de gas-solid choromatography)
utiliza un absorbente sólido como fase estacionaria. La disponibilidad de detectores versátiles y específicos, y la posibilidad de acoplar el cromatógrafo de gases a un espectrómetro de masas o a un espectrofotómetro de infrarrojo, amplían aún más la utilidad de la cromatografía de gases.
Objetivo
Proporcionar un gasto o flujo constante del gas transportador (fase móvil)
Permitir la introducción de vapores de la muestra en la corriente de gas que fluye
Contener la longitud apropiada de fase estacionaria
Mantener la columna a temperatura apropiada (o la secuencia del programa de temperatura)
Detectar los componentes de la muestra conforme eluyen de la columna
Proveer una señal legible proporcional en magnitud a la cantidad de cada componente
Requerimientos de un equipo de
cromatografía de gases
Los requerimientos básicos
en un equipo de cromatografía de gases son:
1. Gas de arrastre o acarreador
2. Puerto de inyección
3. Una columna
4. Un detector
5. Un registrador o cualquier otro dispositivo de salida para medir la señal del detector
6. Cromatogramas
Aplicaciones de la cromatografía
de gases
Evalúa la pureza de los reactantes y
productos de reacción o bien a
monitorear la secuencia de la reacción,
para los fabricantes de reactivos químicos
su aplicación para la determinación de la
pureza es lo más importante.
En la investigación es un auxiliar
indispensable para diversas técnicas de
evaluación, entre las principales están los
estudios cinéticos, análisis de adsorción a
temperatura programada, determinación
de áreas específicas por adsorción de gas
y determinación de isotermas de
adsorción
En el campo también pueden ser
aplicados, principalmente en estudios de
contaminantes del agua: insecticidas en
agua, pesticidas en aguas de lagos, lagunas,
ríos; desechos industriales descargados en
ríos o lagunas.
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS DE ALTA RESOLUCIÓN
La cromatografía de líquidos es un
método de separación física basado en la
distribución de los componentes de una
mezcla entre una fase estacionaria y una
fase móvil que en este caso es un liquido.
La cromatografía liquida “clasica” se lleva a cabo en una columna generalmente de vidrio, la cual esta rellena con la fase estacionaria.
Luego de sembrar la muestra en la parte superior, se hace fluir la fase movil a través de la columna por efecto de la gravedad. Con el objeto de aumentar la eficiencia en las separaciones el tamaño de las partículas de fase fija se fue disminuyendo hasta el tamaño de los micrones lo cual genero la necesidad de utilizar altas presiones para lograr que la fase movil fluya a velocidades razonables.
Dependiendo del tipo de fase estacionaria y del tipo de fenómeno físico que provoca la separación, la cromatografía liquida de alta resolución puede clasificarse en:
Cromatografía de adsorción
Cromatografía de reparto o partición
Cromatografía de iones
Cromatografía de exclusión por tamaño
Cromatografia de adsorcion:
La fase estacionaria es un solido y se
utiliza casi exclusivamente silice (silica) y
en casos discretos alumina.
Cromatografia de reparto o
particion. Actualmente se utiliza como fase
estacionaria compuestos ligados químicamente a un soporte solido de silice.
En la cromatografía en fase normal la fase estacionaria es polar (como por ejemplo silice) y la fase móvil es poco polar (hexano, diclorometano, cloroformo).
Cromatografía fase normal
Cromatografía en fase inversa.
En la cromatografía en fase inversa, el
compuesto unido químicamente es no
polar, frecuentemente hidrocarburo
alifático, y se emplean las fases móviles
son solventes polares (agua, metanol,
acetonitrilo).
Cromatografia de iones
Se utilizan columnas rellenas con fases
estacionarias con una determinada carga
que retienen iones de carga opuesta. Las
fases estacionarias para la modalidad
clasica de esta cromatografía son las
resinas de intercambio iónico.
Cromatografía de exclusión por
tamaño: La fase estacionaria esta formada por
partículas de porosidad definida y
uniforme. Las moléculas de mayor tamaño
tienen menor capacidad para acceder a
los poros y por mantenerse “excluidas”
eluyen mas rápido, mientras que las de
menor tamaño que pueden penetrar en
los poros y permanecer allí mas tiempo
eluyen en ultimo lugar.
instrumentación para cromatografía
de líquidos de alta resolución
SISTEMAS DE BOMBEO
Debido a las elevadas presiones de
trabajo y al pequeño tamaño de las
partículas de la fase estacionaria, se utiliza
una bomba que es la encargada de
introducir la fase móvil o disolvente a
través de la columna.
SISTEMAS DE INYECCIÓN DE MUESTRA
los volúmenes que se emplean han de ser muy pequeños, de unas pocas décimas de microlitro a tal vez 500 μ
El método más simple es la utilización de una jeringa de alta presión con un diafragma a la entrada de la columna. Está limitado a una presión máxima de operación de 1500 psi.
Columnas
En las columnas cromatográficas es donde
se produce la velocidad diferencial delos
solutos que permite su separación
DETECTORES
El papel del detector es indicar los momentos de aparición de los componentes, y proporcionar indicación cuantitativa y cualitativa de los mismos. El detector utilizado depende de la naturaleza de la muestra y deberá reunir una serie de características como son, tener una sensibilidad elevada, buena estabilidad y reproducibilidad.
ESPECTROMETRIA
DE FLOURESENCIA
O FLUORIMETRIA
Llamada espectrofotometría o fluometría;
es un tipo de espectroscopia
electromagnética, la cual analiza la
fluorescencia de una muestra.
Involucra el uso de un haz de luz
comúnmente de luz ultravioleta, que excita a
los electrones en las moléculas de ciertos
componentes y causa entonces la emisión de
luz; típicamente, pero no necesariamente, luz
visible. Su técnica complementaria es el
espectro de absorción .
El equipamiento que mide la fluorescencia es
llamado fluorómetro o fluorímetro.
INSTRUMENTOS
En la espectrometría de fluorescencia se
utilizan dos tipos generales de instrumentos:
Fluorómetros de filtro. Utilizan filtros para
aislar la luz incidente y la luz fluorescente.
Espectrofluorómetros. Usan monocromadores
de retículo de difracción para aislar la luz
incidente y la luz fluorescente.
APLICACIONES Es usada en los campos de investigación
como el bioquímico, médico y químico,
entre otros, para el análisis de
compuestos orgánicos.
Su uso también ha sido reportado en la
diferenciación de tumores malignos y
benignos en la piel.
ESPECTROSCOPIA DE
ABSORCIÓN ATÓMICA
Es una técnica para determinar la concentración de un elemento metálico determinado en una muestra.
Puede utilizarse para analizar la concentración de más de 62 metales diferentes en una solución.
Usa la adsorción de la luz para medir la
concentración de la fase gaseosa de átomos. Ya
que la mayoría de las muestras son sólidas o
líquidas, los átomos o iones de los analitos
deben ser vaporizados a la flama o en un
horno de grafito.
Los átomos adsorben luz visible o ultravioleta
y hacen transiciones a niveles de energía más
altos.
La sensibilidad depende del número de
átomos que se encuentran en el estado
fundamental.
La absorción atómica da lugar, en general, a
una mayor sensibilidad que la fotometría de
llama para un gran número de elementos.
Además, la absorción atómica es una técnica
que presenta menos interferencias y es más
simple que la fotometría de llama
En absorción atómica la baja energía no
es una desventaja tan importante ya que
la misión de la llama, en ese caso, es
únicamente atomizar la muestra y formar
un vapor de átomos sin excitar; por esta
razón es aplicable a un mayor número de
elementos que la fotometría de llama.
atómica.
FOTOMETRIA DE LLAMA
Es una técnica de emisión que utiliza una
llama como fuente de excitación y un foto
detector electrónico como dispositivo de
medida. Se trata principalmente de un
método de análisis cuantitativo y es uno
de los métodos más sencillos y precisos
para el análisis de metales alcalinos.
Función de las llamas
Tiene tres funciones básicas
Permite pasar la muestra a analizar del estado líquido a estado gaseoso.
Descompone los compuestos moleculares del elemento de interés en átomos individuales o en moléculas sencillas.
Excita estos átomos o moléculas.
CONDICIONES DE LA LLAMAS
Temperatura adecuada y que en ella se
forme un ambiente gaseoso.
El ruido de fondo de la llama no debe
interferir las observaciones a efectuar.
Llama típica consta
de:
cono interno,
cono externo
zona entre
conos.
