1. 1 PROCESOS QUÍMICOS DE SEPARACIÓN
Objetivos
Mostrar las características y los fundamentos de la separación química
Mostrar como eliminar las matrices y las interferencias
Mostrar como hacer preconcentraciones y cambios de fase
Bibliografía
R. Anderson, Sample Pretreatment and Separation, Analytical Chemistry by Open Learning, John
Wiley & Sons, New York, 1987
J.M. Miller, Separation Methods in Chemical Analysis, Wiley, 1975
Z. B. Alfassi, C.M. Wai, Preconcentration Techniques for Trace Elements, CRC Press, Boca Raton,
Fl. USA, 1992.
B.L. Karger, L.R. Snyder, C. Horvath, An Introduction to Separation Science, Wiley, 1973
1.1. Introducción
Como consecuencia del tratamiento de la muestra, los analitos y el resto de los compuestos pue-
den llegar a formar una mezcla compleja. A partir de la medición de las señales específicas de
los analitos presentes en la mezcla se podrá llevar a cabo su determinación. Si se dispone de
métodos para separar o diferenciar los analitos con medidas químicas o instrumentales no habrá
ningún problema para conseguir su determinación. Pero si como consecuencia de la presencia
de otros analitos o componentes mayoritarios de la muestra, la señal del analito resulta indistin-
guible, entonces será preciso emplear métodos para aislar el analito o eliminar los componentes
que interfieren. Los métodos de separación, en general, conllevan una transferencia física entre
fases y debido a ello se pueden llevar a cabo las siguientes aplicaciones analíticas:
1

2. 1.1. INTRODUCCIÓN
Separación de los componentes que interfieren. Como se ha dicho antes, si las medidas
analíticas utilizadas no son capaces de distinguir la concentración del analito se pueden
utilizar las tres posibilidades que se dan a continuación:
1. Elegir un método o condición que ofrezca una medida analítica más selectiva.
2. Cambiar las condiciones del método para que la influencia de la interferencia pueda
corregirse.
3. Aislar el analito del resto de los componentes de la muestra.
Llevar a cabo la preconcentración en el análisis de trazas. A menudo, la concentración de
las trazas es más baja que la sensibilidad de las medidas analíticas y para poder hacer una
determinación es imprescindible concentrar los analitos.
La transferencia de las fases necesaria en algunos análisis. A veces, debido al estado físico
de la muestra que los sistemas instrumentales pueden admitir, las muestras y los analitos
han de ser transferidos de una fase a otra.
Purificar los analitos.
Simplificar la matriz. A menudo, entre de los pretratamientos de separación este es el que
más se utiliza dado que hay que eliminar algunos elementos de la muestra para poder
hacer la determinación que se pretende. Por ejemplo, para hacer el análisis de compuestos
orgánicos especiales en muestras de origen biológico, hay que hacer la limpieza de la
muestra 1 con objeto de eliminar los componentes que más interfieren de la matriz.
Sea una situación u otra, el uso de la separación química esta muy extendido y frecuentemente
es imprescindible para aplicar algunos métodos analíticos y para determinar muchos analitos.
Por dar un ejemplo, se puede examinar la determinación de diuréticos en la orina. Los diuréticos
(drogas de diferentes familias químicas) deben ser ingeridos por vía oral y después de pasar a
la sangre pueden sufrir cambios metabólicos antes de ser expulsados por el riñón. El análisis de
esos diuréticos (para ver si se han tomado drogas o para esclarecer cuestiones legales) se lleva
a cabo en la orina dado que ahí es donde más se concentran. De todas formas, las muestras de
orina debe tener un pretratamiento para eliminar los componentes que interfieren más, esto es,
las albúminas presentes (proteínas solubles en el agua), azúcares, urea, electrolitos y demás han
de ser eliminados de la orina de forma previa a la determinación y se han de separar los analitos
(los diuréticos y sus derivados metabólicos). Si se quiere hacer esta determinación en sangre,
1A menudo se le llama clean-up
2

3. 1.2. GENERALIDADES DE LA SEPARACIONES ANALÍTICAS
ha de obtenerse antes el suero para hacer la misma separación y determinación de los analitos.
En cualquier caso, las separaciones que se llevan a cabo tienen las consecuencias mencionadas
con anterioridad: se simplificará la matriz, se hará el aislamiento de los diferentes analitos y los
analitos se obtendrán en un medio más concentrado.
El uso de la separación de los analitos está muy extendido, pudiéndose considerar un conjunto de
operaciones más que una operación individual y en este Capítulo no se hará más que presentar
una panorámica del tema. En los siguientes capítulos se presentarán los detalles de las opera-
ciones de separación analíticas más utilizadas. De todas maneras, hay que tener en cuenta que a
menudo habrá de volverse a la situación inicial. Esto es, que en la cadena de pasos del análisis
se puede hacer una separación preliminar tras el tratamiento de la muestra, después utilizar otras
formas de separación para adecuar los analitos y por último realizar otra separación en conjunto
con la determinación instrumental de los analitos. Dado que los objetivos de cada paso y los
medios para lograrlos son variados, hay que entenderlos en el lugar que les corresponde y dentro
del conjunto de condiciones que se presentan en el proceso general del análisis.
1.2. Generalidades de la separaciones analíticas
1.2.1. Modelo general de la separación
El modelo de separación que se presenta a continuación es lo mas general posible para así no
tener que seguir todos los métodos de separación. El modelo se puede resumir de esta manera:
en un sistema de dos fases en el que se quieren separar los componentes (si fuese necesario
por medio de transformaciones químicas) éstos están distribuidos entre las dos fases. Por lo
tanto, hay que separar las fases para llevar a cabo la separación. Dicho en otras palabras, las
separaciones analíticas se pueden describir en los siguientes tres pasos (Figura 1.1 en la página
siguiente):
transformación química de los componentes que se quieren separar (no es necesaria en
todos los casos).
distribución de los componentes entre las fases.
separación física de las fases (o mecánica).
Las transformaciones químicas se resumen en la aplicación de reacciones químicas conocidas,
por ejemplo, la formación de complejos metálicos con los ligandos orgánicos, aunque esto no
3

4. 1.2. GENERALIDADES DE LA SEPARACIONES ANALÍTICAS
(a) Transformacion quimica
4

5. 1.2. GENERALIDADES DE LA SEPARACIONES ANALÍTICAS
sea siempre necesario. La distribución entre las fases es un equilibrio químico y las fases pueden
ser líquidos, gases y sólidos. Por último, la separación física de cada fase conlleva el aislamiento
de cada una de ellas.
Por ejemplo, la determinación de Ni(II) se puede hacer precipitándolo con dimetilglioxima
(DMG) o extrayéndolo con PAR. Para ello, se mezcla la fase acuosa de la disolución de Ni(II)
con el reactivo orgánico correspondiente (DMG disuelto en agua o PAR en hexano) y después
se distribuirá el Ni(II). En el primer caso se obtendrá un precipitado de Ni-DMG en una nueva
fase sólida y en el segundo el complejo Ni-PAR es mucho más soluble en el hexano que en agua.
Por último, la separación de las fases puede hacer mediante una filtración del precipitado o una
decantación de las dos fases líquidas.
1.2.2. Formas de separación
Según se lleven a cabo los tres pasos mencionados anteriormente, las separaciones podrán tomar
distintas formas.
1. Separaciones sencillas. Estas son las más simples, esto es, después de juntar lo más cerca
que se pueda las dos fases necesarias y de permitir un cierto tiempo para la distribución de
los componentes se lleva a cabo la separación de las dos fases. Por ejemplo, si se quieren
hacer separaciones por extracción líquida o por intercambio iónico es suficiente mezclar
los dos disolventes inmiscibles o mezclar la disolución acuosa con el cambiador iónico
en un recipiente adecuado (por ejemplo en un tubo de precipitación o en un embudo de
extracción). A menudo, a esta forma de trabajo se la conoce como batch.
2. Serie de separaciones sencillas. Cuando la forma arriba descrita no es suficiente, debido a
que, por ejemplo, los rendimientos no son suficientes, se puede emplear el mismo método
más de una vez hasta que se logre el rendimiento adecuado. Debido a ello, este método no
consiste más que en repetir una serie de veces el método anterior (transformación química
→ distribución de fases → separación → transformación química → distribución de fases
→ separación...).
3. Separaciones continuas. En este método, en general, se encuadran las separaciones croma-
tográficas y las destilaciones. En las primeras se trata de la separación de analitos variados
de una mezcla compleja donde una de las dos fases es un fluido móvil y la otra una fase
estacionaria. La distribución química se lleva a cabo de forma ininterrumpida debido a
procesos químico-físicos diferentes, en unas áreas físicas muy concretas y de un modo
dinámico. La destilación se utiliza para la separación de componentes volátiles y como
5

6. 1.3. FUNDAMENTOS CUANTITATIVOS
antes, debido a una serie ininterrumpida de procesos de evaporación y condensación, se
lleva a cabo la separación.
4. Técnicas de captura. Al igual que con la cromatografía, una fase es un fluido en movi-
miento y la otra es estacionaria. La primera lleva los analitos y después de pasar por la
segunda, los analitos se quedan atrapados allí. Si se usa este método, además de separar
los analitos se consigue su preconcentración.
1.3. Fundamentos cuantitativos
Con cualquiera de los métodos arriba citados, la característica más significativa que se le pedirá
al método de separación es que ésta sea lo mas efectiva posible (que proporcione el rendimiento
máximo posible). Dado que las separaciones son equilibrios de distribución entre dos fases, pue-
den aplicarse expresiones termodinámicas y cinéticas. En este sentido, se utilizan las siguientes
ecuaciones:
Constante de distribución o reparto (Kd ). La relación de las concentraciones de los com-
ponentes entre las dos fases limitará la extensión y condiciones del equilibrio.
[A] f ase 1
Kd = (1.1)
[A] f ase 2
Considerando las bases termodinámicas pertinentes deberían de utilizarse actividades pero
la estimación de éstas, sobre todo en las fases orgánicas, es muy complicada y es por ello
que está mucho más extendida la utilización de concentraciones. La utilización de esta
constante es muy extendida en la extracción líquida, el intercambio iónico y también en
algunos casos en cromatografía. En las separaciones basadas en precipitaciones se utiliza
el producto de solubilidad.
Coeficiente de distribución (D). En muchos sistemas químicos dado que además de la
distribución concurrirán otros equilibrios químicos, los componentes que se distribuyen
podrán aparecer en otras especies en las dos fases. Para tener todo esto en cuenta, en
vez de una constante de distribución se utiliza el coeficiente de distribución, esto es, una
relación entre todas las especies que forma el componente en cada fase. De todas las
maneras, considerando los fundamentos termodinámicos aludidos anteriormente, esto no
es más que una relación entre los balances de masa de cada fase.
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7. 1.3. FUNDAMENTOS CUANTITATIVOS
([A] + [AL1 ] + [AL2 ] + ... + [ALn ]) f ase 1
D= (1.2)
([A] + [AX1 ] + [AX2 ] + ... + [AXk ]) f ase 2
Según la definición, por lo tanto, D dependerá de las condiciones químicas de cada fase.
Dependiendo del método de separación, el valor de la constante de distribución puede ser
diferente. Por ejemplo, en una extracción líquida para obtener una separación adecuada
Kd tiene que ser superior a 1000 para garantizar la cuantitatividad. En cromatografía los
valores de Kd están dentro del intervalo 0.1 - 1.
Factor de separación (SA/B ). Cuando se han de separar dos componentes A y B, un pará-
metro muy significativo es el factor de separación. Este parámetro es la relación entre la
constante de distribución o el coeficiente de distribución de cada componente.
Kd(A) DA
SA/B = o SA/B = (1.3)
Kd(B) DB
En los métodos de separación sencillos es preciso obtener un factor de separación de
alrededor de 10.000 para lograr una separación efectiva. Para ello hay que utilizar métodos
selectivos, bien sea mediante un valor de Kd adecuado o usando condiciones adecuadas
en D. En cromatografía, sin embargo, rara vez se encuentran valores superiores a 2.
Características cinéticas. Si los parametros arriba mencionados se obtienen mediante con-
sideraciones termodinámicas, es absolutamente necesario tener en cuenta las característi-
cas cinéticas, sobre todo, en las dos siguientes situaciones:
1. Algunos iones metálicos tienen una configuración electrónica estable y sus procesos
de formación son muy lentos. Entre otros se encuentran Cr+3 , Co+3 y Pt+2
2. En sistemas continuos, sobre todo en las cromatografías, dado que el proceso de dis-
tribución es dinámico, nunca se completa el equilibrio químico. Esto tiene una efecti-
vidad especial en la distribución de los componentes (la anchura de los componentes
en la columna cromatográfica) y, por lo tanto, en la adecuación de la separación.
En cualquier caso, la transferencia de masa ente las fases se puede apreciar en la Figura 1.2 en
la página siguiente. Hay que tener en cuenta la velocidad de difusión del componente en cada
fase y la distancia entre las fases para poder lograr unos resultados cinéticos cuantitativos.
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8. 1.4. TÉCNICAS ANALÍTICAS DE SEPARACIÓN
A
A
FASE 1 FASE 2
δf1 δf2
Figura 1.2: Propiedades cinéticas significativas de la transferencia de masa entre fases.
1.4. Técnicas analíticas de separación
1.4.1. Tipos de muestras
Las matrices de las muestras pueden ser orgánicas (incluidas las biológicas) o inorgánicas. Ade-
más, se puede hacer una clasificación de las matrices según su estado físico: matrices sólidas,
semi-sólidas (geles, coloides, suspensiones, etc.), líquidas o gaseosas. Según las características
de la matriz se podrán escoger diferentes métodos de separación. Por ejemplo, cuando se tenga
una muestra de gas se utilizará el análisis mediante cromatografía de gases (GC). No obstante,
cuando se tengan algunos compuestos térmicamente lábiles o que tengan tendencia a ser absor-
bidos en superficies metálicas es mucho más adecuado usar la técnica de HPLC2 que la técnica
de GC. Para ello hay que utilizar métodos especiales de captura o atrapamiento. Por ejemplo, la
muestra de gas se hace: i) pasar a través de un soporte sólido y los componentes allí atrapados
ese disuelven en un disolvente adecuado; ii) burbujear a través de una disolución. Cualquiera
de las dos alternativas citadas pueden realizarse a temperatura ambiente o mediante trampas
criogénicas, bien mediante CO2 (l) (-20◦ C) o mediante N2 (l) (-150◦ C). Los trabajos de prepa-
ración de los líquidos y los sólidos son mas fáciles que los de los gases. A menudo, antes de
usar cualquier clase de cromatografía, especialmente si se trata de muestras líquidas, no hay más
que hacer una dilución. Si la muestra es sólida los procedimientos pueden ser más complejos.
Algunas veces, la muestra se puede disolver fácilmente y se puede proceder con la separación
después de diluirla. Otras veces, sin embargo, hay que extraer o lixiviar los analitos de la ma-
triz sólida antes de hacer la separación. Entre estos procedimientos se encuentran la extracción
con Soxhlet, la extracción mediante microondas, la extracción mediante fluidos supercríticos y
2 Las siglas corresponden (en inglés) a High Performance Liquid Chromatography y aunque este término se utilice
por doquier como sinónimo de ’cromatografía líquida’ no es del todo adecuado. Por lo tanto, se procurará utilizar
el término cromatografía liquida dado que tiene un significado más amplio que HPLC.
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9. 1.4. TÉCNICAS ANALÍTICAS DE SEPARACIÓN
la extracción mediante disolventes a altas presiones. Una vez que los analitos se han extraído
o lixiviado cuantitativamente, la fase líquida obtenida puede ser objeto de nuevos procesos de
tratamiento o puede realizarse la determinación directa de los analitos.
Tabla 4.1. Procedimientos de tratamiento según el tipo de muestra.
Tipos de Método Fundamentos de la técnica Notas
muestra
Gases orgá- Captura en La muestra de gas se la hace pasar por El flujo de los gases suele ser la clave pa-
nicos volá- fase sólida un tubo que tiene un absorbente empa- ra la efectividad de la captura. Hay que te-
tiles quetado (silica-gel silica o carbón acti- ner en cuenta la formación de aerosoles, la
vado). Los analitos atrapados se libera- acumulación excesiva, etc. Las bases de es-
rán por medio de un disolvente fuerte. ta técnica son la purga y la trampa.
Captura en La muestra de gas se hace pasar por una Una cuestión especial a tener en cuenta es el
líquidos disolución donde se quedarán atrapados hecho de que con el flujo no se formen es-
los componentes solubles. El resto de pumas o aerosoles. Para mejorar la captura
los componentes del gas saldrán fuera se pueden añadir complejantes y se puede
borboteando. disminuir la temperatura con el mismo pro-
pósito.
Líquidos Extracción El líquido se hace pasar por la fase só- Hay muchas fases sólidas para separar los
en Fase lida y allí quedarán retenidos los anali- componentes orgánicos, inorgánicos o bio-
sólida tos (o los interferentes). Los analitos se lógicos selectivamente. Especialmente se
pueden liberar por medio de un disol- utilizan en los análisis de drogas, carbohi-
vente fuerte. Si están juntos los anali- dratos, catecolaminas, etc. y en la precon-
tos y los interferentes se pueden separar centración de compuestos que están en fa-
por medio de disolventes de fuerzas di- ses acuosas.
ferentes.
Extracción El componente se distribuye entre fases Hay que tener especial cuidado con la for-
Líquido- líquidas inmiscibles. mación de emulsiones. Para romper las
líquido emulsiones se utilizan los siguientes méto-
dos: sales inertes o adición de complemen-
tos orgánicos, adecuación del pH, adición
de reactivos formadores de pares ionicos,
etc.
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10. 1.4. TÉCNICAS ANALÍTICAS DE SEPARACIÓN
Tipos de Método Fundamentos de la técnica Notas
muestra
Dilución En el análisis de HPLC no hay que satu- El disolvente no tiene que ser demasiado
rar la columna (para evitar una acumu- fuerte y tiene que mezclarse con la fase mó-
lación excesiva) y se han de diluir las vil del HPLC. En las preparaciones farma-
muestras líquidas para poder mezclarlas céuticas, la dilución y el análisis suelen ser
con el disolvente de la fase móvil la única forma de preparación de la muestra
que se necesita.
Evapora- El líquido se evapora después de proce- No se debería evaporar demasiado rápido
ción der a un calentamiento suave a presión porque pueden producirse pérdidas de ana-
atmosférica y con borboteo de aire o gas litos. No calentar después de secar la mues-
inerte. También se puede hacer a vacío. tra. Mejor si se utiliza gas inerte (N2 ) y por
medio de sistemas automáticos (Turbovap).
Destila- La muestra se calienta a la temperatura Se puede emplear fácilmente con disolucio-
ción de ebullición del disolvente. Los com- nes de temperatura de ebullición baja. Al-
puestos más volátiles se concentran en gunos compuestos se descomponen a tem-
el vapor y una vez condensados se pue- peraturas altas. Se puede hacer a vacío para
den recoger. evitar estos problemas.
Microdiá- Se coloca una membrana semipermea- Para concentrar la disolución que resulta de
lisis ble entre las dos fases líquidas y algu- la diálisis se utiliza la extracción en fase só-
nos analitos pasarán de una fase líquida lida. La diálisis se utiliza para el análisis de
a la otra, donde se concentrarán. compuestos químicos del exterior de la cé-
lulas que están en las fibras animales y ve-
getales. Métodos alternativos son la ultrafil-
tración o la ósmosis inversa.
Liofiliza- Se congela la muestra acuosa trabajan- Se pueden perder componentes volátiles.
ción do a vacío, el agua se sublima y se ob- Los componentes inorgánicos se concentra-
tienen los analitos concentrados. rán.
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11. 1.4. TÉCNICAS ANALÍTICAS DE SEPARACIÓN
Tipos de Método Fundamentos de la técnica Notas
muestra
Suspensio- Filtración Se hacer pasar el líquido por un papel de La filtración es un procedimiento muy reco-
nes filtro y las partículas de la suspensión se mendable para la fase móvil de HPLC, pa-
quedan en el filtro. ra protejer la columna y evitar sobrepresio-
nes. Las membranas utilizadas tienen que
ser compatibles con el disolvente. Los fil-
tros de tamaño de poro grandes (>2 µm) se
pueden utilizar para lograr flujos altos y pa-
ra eliminar partículas de tamaño grande y
los de poros de tamaño pequeño (<0.2 µm)
para eliminar las bacterias.
Centrifuga- Se pone la muestra en un tubo cerrado La centrifugación por medio de tubos sue-
ción de centrifuga y se centrifuga a veloci- le dar problemas de eliminación cuantitati-
dad alta. El líquido sobrenadante se de- va de sólidos
canta.
Sedimenta- Se le deja a la muestra el tiempo que Este procedimiento es muy lento. Según la
ción necesita en un tanque de sedimentación velocidad se pueden obtener sólidos con ta-
para que sedimente maños de partícula diferentes.
1.4.2. Técnicas analíticas de separación
Los procedimientos de separación son muy utilizados en los análisis químicos y su desarrollo
instrumental y químico está en la base de la adecuación y el avance de los métodos analíticos.
Debido a ello, es adecuado cambiar ligeramente de punto de vista y examinar por encima las
técnicas de separación que se utilizan hoy en día.
Extracción líquida. Consiste en la distribución entre dos fases líquidas inmiscibles. Esta
técnica se utiliza sobre todo en la forma de una única extracción o de una serie de ex-
tracciones únicas seguidas. La aplicación más notable es la separación de metales aunque
también se utiliza en la separación de compuestos orgánicos. Esta técnica se puede me-
jorar adecuando las condiciones químicas de la fase acuosa, sobre todo el pH y mediante
ligandos orgánicos.
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12. 1.4. TÉCNICAS ANALÍTICAS DE SEPARACIÓN
Precipitación. Esta técnica se utiliza dado que es la base de la gravimetría. En esencia no
es más que la formación cuantitativa de especies insolubles y su uso mas extendido se da
sobre todo en el análisis inorgánico. Aun así, la preconcentración y separación de algunas
trazas se logra mediante la coprecipitación. Los reactivos inorgánicos coprecipitantes son
el hidróxido, sulfuro, sulfato, fluoruo y fosfato. En las coprecipitaciones por medio de
compuestos orgánicos se utilizan más reactivos y a menudo son más selectivas que las
de los inorgánicos. Entre otros los más utilizados son oxalato, oxina, dimetilglioxima,
cupferrón, dietilditiocarbamato, PAN (1-(2-Piridilazo)-2-naftol), etc.
Intercambio ionico. Por medio de la complejación superficial o mediante adsorción se
produce un intercambio entre los iones metálicos de una disolución y los iones que lleva
la fase sólida del intercambiador de iones (fundamentalmente una resina orgánica). Una
vez que este intercambio se adecua a un procedimiento químico puede ser el método para
la separación de unos cuantos iones.
Separaciones electroquímicas. La separaciones electroquímicas conllevan, en primer lu-
gar, la acumulación del analito en un electrodo. Luego mediante un proceso de disolución
farádico 3 el analito acumulado reacciona y se disuelve. El primer proceso, la concentra-
ción, suele ser largo oscilando ente algunos segundos y 30 minutos. De todas maneras,
hay que tener en cuenta que así se logra la separación de componentes electroactivos y
una preconcentración de muchos niveles de magnitud. Estas separaciones se aplican de
dos modos. El primero y más antiguo, se utiliza solo para los iones metálicos y es una
electrodeposición catódica sobre un electrodo de mercurio. De esta forma, la amalgama
obtenida se volverá a disolver después de aplicarle una corriente anódica, siendo esto lo
que se conoce como voltametría de disolución anódica (DAV4 ). El segundo modo de estas
separaciones se basa en un mecanismo no farádico, esto es, la adsorción de los componen-
tes se refuerza en la celda electroquímica, a menudo sin que ocurra un cambio del estado
de oxidación. Como antes, no obstante, cuando se cambia la corriente eléctrica los com-
ponentes se disolverán dando una señal eléctrica. El nombre de esta técnica es voltametría
de disolución adsortiva (Adsortive Stripping Voltametry).
Adsorción/Desorción. El reparto de compuestos entre las fases sólido/líquido o sólido/gas
puede ser una forma de separación. El primer paso de este método de separación es la ab-
sorción de los compuestos. Para ello existe más de un mecanismo: absorción, adsorción,
adsorción química, condensación capilar, etc. El adsorbente que más se utiliza es el carbón
3A menudo a esto se le llama en inglés stripping
4 El nombre de la técnica en inglés es Anodic Stripping Voltametry (ASV).
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13. 1.4. TÉCNICAS ANALÍTICAS DE SEPARACIÓN
activo dado que algunos metales y compuestos orgánicos son atrapados mediante la ad-
sorción. La liberación de los compuestos atrapados, esto es, la desorción, se puede llevar a
cabo térmicamente. De todas maneras, aparte del carbón activo se pueden utilizar la celu-
losa, el quitosano, la espuma de poliuretano o los copolimeros de estireno-divinilbenceno.
Absorción. Entre los compuestos gaseosos hay algunos que presentan reacciones irrever-
sibles cuando se hacen pasar por líquidos o sólidos. Gracias a esto, se puede lograr la
separación del CO2 , SO2 o NH3 de otros compuestos.
Formación de especies volátiles. Existen diferentes modos para hacer las separaciones
entre los estados líquido/gas. Mediante la evaporación se separan los compuestos volátiles.
En la destilación la separación se logra según la temperatura de ebullición. La captura en
frío, en cambio, es la condensación de algunos compuestos volátiles. Estos mecanismos
se aplican cada vez más para adecuar la formación de algunos compuestos volátiles y
para conseguir determinaciones instrumentales más selectivas. El ejemplo más claro de
esto es la determinación de los metales volátiles mediante técnicas atómicas. El análisis
de los metales volátiles se basa en la formación de los hidruros de estos metales. Esta
formación se logra fácilmente con metales como As, Bi, Ge, Pb, Sb, Se, Sn y Te. De esta
forma, por una parte, la determinación de los metales en la fase gaseosa se verá libre de
numerosos interferentes presentes en la disolución y, por otra parte, la sensibilidad de la
determinación será mayor. En general, con las especies volátiles se pueden aplicar varias
de las técnicas mencionadas anteriormente. Sin embargo, las más usadas son la purga y la
trampa y el espacio de cabeza5 .
Flotación. Las técnicas de flotación de espuma son técnicas que se basan en la adsorción
de burbujas. La separación por medio de esta técnica consiste en la desigualdad de la
actividad superficial de los compuestos a separar. Los materiales activos superficialmente
(tensoactivos) pueden ser iones, moléculas, partículados o coloides y se pueden quedar
selectivamente adsorbidos en las burbujas. En la medida en que la flotación progresa las
burbujas forman espuma por encima del líquido y ahí se enriquece el compuesto que se
quiere separar.
Separaciones basadas en membranas. Una membrana semipermeable que separa dos fases
líquidas puede conducir a la separación de algunos compuestos de la primera fase después
de pasar a la 2a fase. Los mecanismos de este transporte pueden ser tan simples como el
gradiente de concentración o más complejos como el transporte acoplado con otro com-
puesto.
5 En inglés Head Space.
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14. 1.4. TÉCNICAS ANALÍTICAS DE SEPARACIÓN
Cromatografía. Como se ha dicho antes, una fase móvil y otra estacionaria son la base de
la cromatografía. Gracias a las características físicas y químicas de estas fases se pueden
hacer variadas separaciones de compuestos. En la base de esta separación aparecerán al-
gunas técnicas que ya se han mencionado: distribución líquida, adsorción, intercambio de
iones, fluidos supercríticos, según el tamaño (exclusión molecular), etc.
Electroforesis. Aunque hoy en día se puede considerar una técnica derivada de la croma-
tografía, en su inicio no era así dado que no había una fase estacionaria. En esta técnica,
aparte de las migraciones producidas por la fase móvil se añaden las migraciones de los
iones producidas por el campo eléctrico. Como consecuencia de ello, se logra una sepa-
ración en función de la movilidad y la carga eléctrica de los compuestos. Hoy en día las
fases estacionarias usadas en la electroforesis se emplean para mejorar la efectividad de la
fase móvil.
Ultracentrifugación. Las moléculas coloidales se mueven con diferente velocidad de un
sitio a otro bajo una fuerza centrifuga dependiendo de su masa. Así se pueden lograr
separaciones. Esta técnica se utiliza en bioquímica, sobre todo para separar las proteínas
y moléculas parecidas.
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