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 cromatografíaes 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 cromatográficas^[1]son muy variadas, pero en todas ellas hay una fase móvilque consiste en un fluido (gas, líquido o fluido supercrítico) que arrastra a la muestra a través de una fase estacionariaque 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 Tswett^[3](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 SH₂y SO₂por 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)