Este documento proporciona una introducción a la cromatografía de gases. Explica los principios básicos de la cromatografía, la instrumentación, las aplicaciones y el mantenimiento. Describe los componentes clave de un cromatógrafo de gases como el controlador de flujo, el inyector, la columna y el detector. También cubre temas como los tipos de inyectores, columnas y fases estacionarias.

1. 1
Fundamentos de Cromatografía Gaseosa
Sumi Scientific Instruments
Laboratorio de Aplicaciones
Alvaro Codas - 2016

2. 2
Contenido
• Principios Básicos
• Instrumentación
• Aplicaciones
• Mantenimiento Básico & troubleshooting

3. 3
• La cromatografía es un método de separación en el que los compuestos
de la muestra son separados de acuerdo con sus diferentes
interacciones con la fase estacionaria y la fase móvil.
Fase estacionaria  fase que se mantiene fija en la columna.
Fase móvil  transporta la muestra a través de la fase estacionaria
conforme fluye por la columna.
• Objetivos de la cromatografía:
Separar, identificar y cuantificar compuestos-
dentro de la matriz.
Concepto de Cromatografía

4. 4
Cromatografía
Fase estacionaria 
Columna cromatógrafica (cromatografía en columna)
Fase móvil 
• Líquido
• Gas
• Fluido supercrítico
Cromatografía
gaseosa
Cromatografía líquida
Simbología
LC, HPLC, CLAE
GC, CG
Cromatografía de fluido
supercrítico
SFC
Concepto de la cromatografía
En columna

5. 5
Mikhael Semenovich Tswett : pionero en el desenvolvimiento de la cromatografía.  estudio de pigmentos
vegetales (1906)
Éter de petróleo (mezcla de
hidrocarbonatos –
pentano/hexano)
CaCO3
Clorofila  mezcla de
substancias (descubrió 6
pigmentos diferentes)
Botánico ruso
Historia de la cromatografía

6. 6
Proceso Cromatógrafico
Flujo de la fase móvil
Muestra
Analito A
Analito B
B
A

7. 7
Que es la Cromatografía Gaseosa?
• Cromatografía gaseosa es un método analítico donde los
compuestos de una muestra son físicamente separados antes de la
medición.

8. 8
Que tipo de muestras pueden ser
analizadas por GC?
• Compuestos orgánicos en general
– Vaporizables a ~400 ºC
– Térmicamente estables
• Otras muestras pueden ser analizadas después de realizar un pré-
tratamiento a las muestras.

9. 9
Qué es un Cromatógrafo Gaseoso?
GC-2010
GC-8A
GC-14B
GC-2014
GC-17A

10. 10
Componentes del GC
Detector
Controlador de
flujo de gas
Columna
Inyector
(Entrada de
muestra)
Horno de la
columna
Sistema de
procesamiento
de datos

11. 11
Cromatógrama
• El cromatógrama es el gráfico obtenido por el análisis
cromatográfico
– Cada pico del cromatógrama (idealmente) representa un único
compuesto
– El tiempo en que el pico alcanza su intensidad máxima se
refiere al tiempo de retención.
Intensidad
de
la
Señal
Tiempo

12. 12
Separación en GC
• Separación ocurre en la columna
• Dos fases son envueltas:
– Fase estacionaria
– Fase móvil (gas de arrastre)
• Fase estacionaria reside en la columna
• Fase móvil se desplaza sobre a fase estacionaria

13. 13
Separación en GC
• Los compuestos son separados por que se desplazan a tasas
diferentes dentro de la columna.

14. 14
Por que migran a tasas diferentes?
• Interacciones intermoleculares atraen moléculas para la fase
estacionaria
– Ej.: puente de hidrogeno
Interacción mas débil Interacción mas fuerte
Fase Estacionaria

15. 15
Factores que Afectan la Separación
• Estructura química de los compuestos (1)
• Fase estacionaria (2)
• Temperatura de la columna (3)
M
S
M
S
(1) (2)
M
S
M
S
(3)
T ↑
T ↓

16. 16
Instrumentación
• Controlador de flujo de gas
• Inyector
• Columna
• Detector

17. 17
Gas
(Hélio)
Principales Componentes de GC
Analista
Control del Instrumento
Adquisición de datos
Procesamiento de datos
Almacenamiento de datos
Controlador de Flujo
Software
Horno
Columna
INJ
Muestra
GC
Detector

18. 18
Controlador de Flujo de Gas
• Dispositivo usado para ajustar flujos de gas en el cromatógrafo de gases
• Dos tipos:
– Controlador de flujo manual
• Ej.: GC-14B, GC-17AP
– Controlador de flujo electrónico
• Ej.: GC-17AA, GC-2010
• Ventajas de los controladores de flujo electrónico:
– Menos trabajo y operación mucho más simple.
– Reduce errores por operación manual como split ratio.
– Mejor repetibilidad y confiabilidad cuantitativa

19. 19
Inyector
• Componente del cromatógrafo gaseoso
donde la muestra es introducida
– Vaporiza la muestra (solvente +
compuestos a analizar)
– Mezcla el vapor de la muestra con
la fase móvil (gas de arrastre)
– Transfiere vapor dentro de la
columna
• Forma mas simple:
– Cámara de calentamiento
– Inyector liner/glass insert
– Flujos de gas
Entrada
del gas
de
arrastre
Flujo hacia la
columna
Entrada de la muestra
Glass liner/
inyector liner/
glass insert

20. 20
Glass Insert
• Por que usar glass insert:
– Eliminar contacto de la
muestra con el metal
(inyector)
– Calentamiento uniforme
para mejor vaporización de
la muestra
Lana de
vidrio
silanizado
Glass inserts de Shimadzu para
columnas capilares

21. 21
Cualidades Deseables del Inyector
• Inyección de la muestra en la fase móvil sin dispersión de la muestra
• Vaporizar todos los solutos instantáneamente sin descomposición térmica
• No contaminar la muestra
• No perder la muestra

22. 22
Tipos de Inyectores
• Inyector por Vaporización
– La muestra es inyectada en una cámara constantemente calentada
– Inyector Split/Splitless
– Inyector Wide Bore
• Programmed Temperature Vaporizing Injector (Inyector de vaporización a
temperatura programada)
– La muestra es inyectada en una cámara donde la temperatura puede
ser programada
• Inyector On-Column
– La muestra es introducida directamente dentro de la columna

23. 23
Tipos de Inyectores Shimadzu
Inyector Tipo
Inyector Split/Splitless Vaporización/ Inyector caliente
Inyector Wide Bore Vaporización / Inyector caliente
Inyector On-Column (OCI) Inyector frió, bueno para compuestos térmicamente
inestables
Inyector de vaporización con temperatura
programada (PTV)
Inyector frió, bueno para compuestos térmicamente
inestables, alto punto de ebullición para inyección de
gran volumen de muestra

24. 24
Inyector Split/Splitless
• Ventajas:
– Previene la introducción de
componentes no volátiles de la
muestra
• Desventajas:
– Discriminación de compuestos
con alto punto de ebullición y
compuestos térmicamente
inestables.
• Dos modos de inyección en un único
inyector
Flujo de gas
de arrastre
Flujo split
Flujo de purga
del septum
Flujo de la columna

25. 25
Discriminación en el Inyector
(de la muestra)
• La muestra no es completamente vaporizada en el momento de la entrada de la
columna
• Porcentajes diferentes de cada compuesto entra en la columna

26. 26
Inyección Split
• Vapor de muestra mezclado con el gas de arrastre:
– Una pequeña parte del flujo entra en la columna (1-4ml/min.)
– La otra gran parte (10-100mL/min.) sale por la válvula split
• Volumen típico de inyección: 1-2 microlitros
• Valor split es determinado por:
– Split ratio = Flujo Split/Flujo de la columna

27. 27
Inyección Split
• Para muestras con alta concentración
• Ventajas:
– En general los picos con buen
formato
Arrastre
Split
Purga del septum

28. 28
Inyección Splitless
• Durante la inyección, válvula de la línea split es cerrada
– Todo el vapor de la muestra entra en la columna
• La línea de flujo split es reabierta aproximadamente después de 30
seg. a 2 minutos
– Purga del vapor restante del inyector

29. 29
Inyección Splitless
• Para compuestos de nivel trazas
• Bueno para muestras semi-volátiles
(analitos con puntos de ebullición encima de
~150)
Arrastre
Split*
Purga del septum*
* Cerrado antes y
durante la
inyección

30. 30
Inyector On-Column (OCI)
• Deposita la muestra directamente
dentro de la columna a baja
temperatura
– Sin discriminación de la
muestra para compuestos de
alto punto de ebullición
– Minimiza la descomposición
de los compuestos
térmicamente inestables
• Desventajas:
– Contaminación más rápida de
la columna
Entrada de
aire frió
Salida de
aire frió
OCI Insert
Arrastre

31. 31
Entrada de
aire frió
Inyector con Vaporización de Temperatura
Programada (PTV)
• El glass insert puede ser calentado y
enfriado rápidamente
• La muestra es introducida en un
inyector frió
– Minimiza la descomposición de
la muestra y discriminación
– Compuestos no volátiles no son
depositados directamente en la
columna
• Permite inyección de gran volumen de
muestra (con programación del flujo del
split)
Arrastre
Salida de flujo
split
Purga del septum
Salida de
aire frió

32. 32
Inyector PTV/OCI Shimadzu
• Sistemas de inyección de PTV y OCI de Shimadzu están
disponibles en un único inyector
– OCI/PTV-2010 para GC-2010 series
– OCI/PTV-17 para GC-17A series

33. 33
Tipos de Columnas para GC
Fase estacionaria
(camada fina)
Columna capilar
Columna empacada
Resina de
poliamida
Tubo de Sílica
fundida
Fase
estacionaria
Vidrio o acero inox.
Material sólido
para soporte

34. 34
Tipos de Columna Capilar
Packed
Capillary
Partículas sólidas
empacadas dentro
de la columna
Wall
Coated
Open
Tubular
Film de polímero revestido
en la pared interna de la
columna
~90%
Porous
Layer
Open
Tubular
Partículas sólidas porosas
revestidas en la pared
interna da columna
~10%

35. 35
• Cromatografía Gas-Líquido (~90%)
– Polisiloxano
– Polietileno glicol
• Cromatografía Gas-Sólido (~10%)
– Materiales sólidos absorbentes, por ej., partícula molecular, alumina, etc.
– Uso: hidrocarbonatos muy volátiles (ej. CH4), gases inorgánicos (ej. N2, CO2)
Fase Estacionaria
O Si O Si O
R
R R
R
CH3
CH2CH2CH2CN
CH2CH2CF3
R = methyl
cyanopropyl
trifluoropropyl
phenyl
HO CH2 CH2 O H
n

36. 36
Tipo de fase estacionaria
(metil silicona)
Nombre de la fase estacionaria： 100% Dimetilpolisiloxano
Polaridad ： Apolar
Propiedad de Separación ： Elusión en orden del punto de ebullición
Uso ： Petróleo, solventes, compuestos con alto punto
de ebullición
Rango de temperatura ： - 60℃ ～ 360℃ （430℃ posible)
Nombre comercial ： *** - 1
CH3
O
Si
100%
CH3

37. 37
Tipo de fase estacionaria
(Fenilmetil）
O
Si
CH3
O
Si
CH3
Nombre de la fase estacionaria ： ** % Difenil ** % Dimetilpolisiloxano
Polaridad ： Polaridad media
Propiedad de Separación ： Compuestos aromáticos son retenidos en el grupo fenil
Uso ： Aromas, ambiental, compuestos aromáticos
Rango de temperatura ： - 60℃ ～ 340℃
Nombre comercial ： *** - 5, *** - 35, *** - 50, (*** - 17)

38. 38
Tipo de fase estacionaria （Cianopropilfenil）
O
Si
CH3
O
Si
CH3
(CH2)3
C N
Nombre de la Fase estacionaria ： ** % Cianopropilfenil ** % Dimetilpolisiloxano
Polaridad ： Polaridad media para fuerte
Propiedad de Separación ： Eficaz en la separación de compuestos nitrogenados e
isomeros, etc.
Uso ： Pesticidas, PCB, Compuestos nitrogenados
(mejor evitar su uso con FTD)
Rango de temperatura ： - 20℃ ～ 280℃
Nombre comercial ： *** - 1301, *** - 1701, *** - 225

39. 39
Tipos de fase estacionaria（Trifluoropropil）
CF3
O
Si
CH3
O
Si
CH3
(CH2)2
CH3
Nombre de la Fase estacionaria： ** % Trifluoropropil ** % Dimetilpolisiloxano
Polaridad ： Polaridad media a fuerte
Propiedad de Separación ： Los compuestos halogenados son retenidos
Uso ： Compuestos halogenados, compuestos polares,
solventes
Rango de temperatura ： - 20℃ ～ 340℃
Nombre comercial ： *** - 200, *** -210

40. 40
Tipo de fase estacionaria
（Polietileno Glicol）
H
O
C
H
H
C
H
Nombre de la fase estacionaria: Polietileno glicol
Polaridad ： Fuertemente polar
Propiedad de separación ： Retención de compuestos polares y fuertes
Uso ： Compuestos polares, solvente, aromas éster metílico de
ácidos grasos.
Rango de temperatura ： 40℃ ～ 250℃
Nombre comercial ： *** - WAX

41. 41
Selección de la Fase Estacionaria
• Escoja la fase líquida que más se asemeja en polaridad a los
compuestos de interés del análisis.
Análisis de compuestos apolares-columna apolar (ej.: Rtx-1)
Análisis de compuestos polares-columnas con polaridad fuerte (ej.: StabilWAX)
• Escoja la fase líquida de acuerdo con el propósito del análisis.
Cuando la diferencia de los puntos de ebullición de los compuestos es grande.
－Columna apolar (ej.: Rtx-1)
Cuando la diferencia de los puntos de ebullición de compuestos no es grande como
isomeros
- Columna con polaridad fuerte (ej.: StabilWAX)

42. 42
Dimensiones de Columna Capilar para
Aplicaciones en GC
• Longitud
– Normalmente 30 ~ 60 m
• Diámetro interno
– Normalmente 0.25 mm (narrow-bore), 0.32 mm (semi wide-bore) o
0.53 mm (wide-bore)
• Espesor de la fase estacionaria
– Normalmente 0.1 ~ 3 micrones

43. 43
Detector
• Detector indica la presencia de cada componente que eluye de la
columna
– Cantidad de componentes pueden ser medidas basándose en la
señal del detector en función del tiempo

44. 44
Detectores para GC
• Flame Ionization Detector (FID)
Detector por Ionización de Llama
• Thermal Conductivity Detector (TCD)
Detector por Conductividad Térmica
• Flame Thermionic Detector (FTD/NPD)
Detector Termoiónico de Llama
• Flame Photometric Detector (FPD)
Detector Fotométrico de Llama
• Electron Capture Detector (ECD)
Detector por Captura de Eletrones
• Surface Ionization Detector (SID)
Detector por Ionización de Superfície
• Mass Spectrometer Detector (MSD)
Detector de Espectro de Masas
• etc.
Universal
Universal
Universal &
Selectivo
Selectivo
Selectivo
Selectivo
Selectivo

45. 45
Gas de Arrastre
He e N2
(No en caso de columna capilar, es preferible Helio)
El gas debe tener pureza de 99.9999% o más.
Gas para Detector
• TCD … No utiliza
• FID … H2、Ar
• ECD … N2(En caso de columnas empacadas, el gas de
arrastre N2. En de columna capilar, N2 es utilizado como gas
makeup)
• FTD … H2 、Ar
• FPD … H2 、Ar
• SID … Ar
Gas de Arrastre y de Detector

46. 46
Detectores
Detector Compostos Detectábles Cantidad minima
detectáble
Detectores universales
Thermal Conductivity
Detector TCD
Todos los compuestos excepto gas de arraste 10ppm
(10ng)
Flame Ionization
Detector FID
Compuestos Orgánicos 0.1ppm
(0.1ng)
Detectores selectivos
Electron Capture
Detector ECD
Compuestos organo halogenados
Compuestos organometálicos
0.1ppb
(0.1pg)
Flame Thermionic
Detector FTD
Compuestos organo nitrogenados
Compuestos fosforados: orgánicos e inorgánicos
1ppb(1pg)
0.1ppb(0.1pg)
Flame Photometric
Detector FPD
Compuestos sulfurados: orgánicos e inorgánicos
Compuestos fosforados: orgánicos e inorgánicos
Compuestos estanñosos: orgánicos e
inorgánicos
10ppb
(10pg)
Surface Ionization
Detector SID
Compuestos amina terciária
Compuestos poliaromáticos
0.1ppb(0.1pg)
1ppb(1pg)
＊Cantidad mínima detectable del patrón. Puede cambiar con la
estructura de los compuestos en condiciones analíticas.

47. 47
TCD (Detector de Conductividad Térmica)
• Es posible detectar todos los compuestos excepto el gas de arrastre
• Es utilizado principalmente helio como gas de arrastre
(Pero, cuando se analiza helio e H2, N2 e Ar son utilizados) →
Constante de Conductividad Térmica（10-6cal/sec・cm・ ℃)
He：408 H2：547 （Muy alta）
N2：73 Ar：52 O2：76 H2O：60 Etano:77
Metanol：52 Acetona：40 Cloroformo：24 …
• Principales ejemplo de aplicación
Análisis de Gases
Análisis de compuestos indetectables por FID, como agua,
formaldehído y ácido fórmico.

48. 48
FID (Detector por Ionización de Llama)
• Responde a casi todos los compuestos orgánicos (que
contiene carbono)
<excepción>
No hay respuesta para C del grupo carbonilo o carboxilo (C=O).
(CO, CO2, HCHO, HCOOH, etc.)
• Principales ejemplos de aplicación
Análisis de compuestos orgánicos
HCHO (Formaldehído)
Sim
respuesta
CH3CHO(Acetaldehído)
Respuesta
H - C - H
O
CH3 - C - H
O

49. 49
FID (Detector por Ionización de Llama)
Aire
Hidrogeno gas
Makeup）
Salida de la
columna
Aguja de
Cuarzo
(nozzle)
Llama
Colector
Alto
voltaje
Compuestos orgánicos son
quemados en la llama de
hidrogeno formándose iones.
CH CHO+ ＋ e-
Oxidación
(O)
Genera señal eléctrica
cuando los iones son
colectados
Procesamiento de
datos
CN NO+ ＋CO＋ e-
Oxidación
2(O)

50. 50
FTD (Detector Termoiónico de Llama)
NPD (Nitrogen Phosphorus Detector)
• El detector posee una alta selectividad y alta sensibilidad para
compuestos orgánicos nitrogenados, y para compuestos orgánicos
e inorgánicos fosforados.
(En la selectividad de compuestos fosforados, FPD es mejor)
• No responde a compuestos inorgánicos nitrogenados
• Principales ejemplos de aplicación
Análisis farmacéuticos, pesticidas órgano nitrogenados y órgano
fosforados

51. 51
ECD (Detector por Captura de
Electrones)
• Este detector puso alta selectividad y alta sensibilidad a los
compuestos eletrofílicos. (compuestos orgánicos
halogenados, órgano metálicos y dicetonas)
• Como el detector es equipado con radioisótopo, es necesario
obtener documentación de aprobación de uso/instalación.
• Principales ejemplos de aplicación
Análisis ambiental
Residuos de PCB, pesticidas clorados
VOC clorado en aguas residuales
Mercurio orgánico en el ambiente

52. 52
ECD (Detector por Captura de
Electrones)
Salida de la
columna
Gas Makeup
Colector
Exaustación
63Ni
fuente
radioativa
10mCi
Procesamiento de datos
N2 usado como gas de arrastre (gas
makeup) es ionizado la emisión de
partículas β por el 63Ni.
N2 N2
+ ＋ e-
β rayo
Genera corriente eléctrica cuando electrones
son capturados por el colector (corriente inicial)
Si entran compuestos eletrofílicos :
PCB-
PCB ＋ e-
Como PCB- es un compuesto bien mayor
comparando con e-, demanda tiempo para
alcanzar al colector  diminuye la corriente
eléctrica

53. 53
• Este detector puso alta selectividad y alta sensibilidad a los compuestos
fosforoso (P), sulfuroso (S) y orgánico estañazo
• Selectividad de detección es la mas alta pues detecta la luz
característica del elemento que emite luz en la llama del hidrogeno
• Principales ejemplos de aplicación
• Análisis de pesticidas órgano fosforados
Análisis del olor repugnante de azufre / análisis de aroma en alimentos
Análisis de estaño orgánico en los productos marinos
FPD (Detector Fotométrico de Llama)

54. 54
FPD (Detector Fotométrico de Llama)
Ar
Hidrógeno
（＋gas Makeup）
Salida da columna
Procesamiento de
datos. Data
processor
Tubo de
Cuarzo
Foto
multiplicadora
Filtro
Solamente la luz con longitud
de onda específico puede
pasar por el filtro
For S (azul) ･･･394nm
For P (amarillo) ･･･526nm
For Sn (naranja) ･･･610nm
Combustión de compuestos S, P y
Sn, emite luz con la longitud de onda
inherentes. Dejando pasar esa luz
por el filtro, solamente o la longitud
de onda inherente alcanza al foto
multiplicador. La intensidad de la luz
amplificada es cambiada por la señal
eléctrica del foto multiplicador.

55. 55
• Este detector coloco alta selectividad y alta sensibilidad para
compuestos poli aromáticos y aminas terciarias (Detección de
varios 100fgs es posible para amina trimetil)
• Principales ejemplos de aplicación
Trialquilamina (análisis de olor repugnante)
Análisis farmacéutica
Análisis de compuestos poli aromáticos.
SID (Detector de Ionización de Superficie)

56. Espectrometría de Masas (MSD)
• Mide la abundancia de iones producidos por ruptura del compuesto
en fragmentos con valores de masa/carga (M/Z) característicos

57. MSD-Características
• Alta sensibilidad
• Proporciona un espectro de masa de cada compuesto
• Destructivo
• Ideal para el análisis de muestras con matrices complejas
• Ideal para el análisis de trazas (ppb-ppt)

58. Espectrometría de Masas (MSD)

59. Espectrometría de Masas – Fuentes de
ionización
• De impacto electrónico
• Fuente de electrones: filamento
incandescente, los electrones son
acelerados por una diferenciad e
potencial entre 5 y 70eV.
• Enfoque: campo magnético, paralelo a
la dirección de los electrones,
describiendo una trayectoria helicoidal
hasta llegar a un ánodo en donde son
recogidos.
• Ingreso de muestras: las moléculas
ingresan atravesando el haz de
electrones de alta energía colisionando
con ellos.
59

60. 60
Espectrometría de Masas – Fuentes de
ionización
• El más probable de
éstos mecanismos es
la formación de un
radical ABC+
• Los demás
mecanismos son de
1000 a 10.000 veces
menos probables.

61. • La molécula, una vez ionizada, y fragmentada, se utiliza una placa
cargada positivamente para repeler los iones fuera del haz de
electrones, utilizando un potencial eléctrico elevado entre 1 y 10kV
que se establece entre el final de la fuente de iones y una placa
situada detrás de ella.
61
Espectrometría de Masas – Fuentes de
ionización
El proceso de producción de
iones dependerá de la
energía de los electrones
(70eV)
Esta energía es muy superior
a la de la ionización de la
molécula, por lo tanto se
formaran moléculas

62. • Impacto electrónico Problemas:
• Dependiendo de la naturaleza de la molécula, algunos iones serán más estables que
otros, existiendo algunos casos en donde el ion molecular sufra muy poca
descomposición, mientras que en otros casos la importancia de los procesos secundarios
será tan grande que apenas quedará ion molecular.
• Dificultad para la identificación de la molécula.
62
Espectrometría de Masas – Fuentes de
ionización

63. • Ionización Química
• Como agente ionizante se utiliza un ion que transfiere su carga a la
molécula de nuestra muestra por medio de una reacción
biomolecular.
• La fuente de iones en este caso es igual a la de impacto electrónico
• Se introduce metano en la fuente de iones siendo ionizado por lo
electrones.
Al ion originado se lo denomina ion cuasimolecular (presenta una
unidad más de masa que el ion molecular original) y éste se origina
casi sin exceso de energía interna por lo que presentará tendencia a
no descomponerse.
63
Espectrometría de Masas – Fuentes de
ionización

64. Comparación de detectores

65. VENTAJAS DE LA
CROMATOGRAFIA GASEOSA
• Análisis rápido, generalmente minutos
• Eficiente, provee alta resolución
• Sensible, detecta fácilmente concentraciones de ppm a ppb
• Análisis cuantitativo con buena exactitud, valores de RSD de 1-5%
• Requiere pequeña cantidad de muestras, generalmente µL
• Barato

66. • Limitado a muestras volátiles, o derivatizables
• No es adecuado para muestras termolábiles
• Requiere espectroscopia, generalmente espectrometría de masas,
para confirmar la identidad de los picos
DESVENTAJAS DE LA
CROMATOGRAFIA GASEOSA

67. APLICACIONES
• Análisis de alimentos: Análisis de Triglicéridos

68. APLICACIONES
• Análisis de alimentos: Análisis de Etilenglicol en vinos

69. APLICACIONES
• Análisis de alimentos: Análisis de Residuos de Pesticidas

70. APLICACIONES
• Análisis Industrial: Análisis de Gasolina

71. 71
Gas Makeup para Detectores GC
• Volumen de detectores comunes son grandes
• Cuando se usa columna capilar, flujo adicional de gas, el makeup
gas, es normalmente requerido
– Previene dispersión de zonas cromatograficas en el detector
(deterioración de separación)

72. 72
Cromatograma

73. 73
Determina la
identidad del
componente
Definiciones:
tR : Tiempo de retención
Tiempo en que el analito permanece
dentro de la columna cromatográfica,
siendo medido desde el momento de la
introducción de la muestra en el sistema
hasta el momento del punto máximo de
la señal del pico.
to : Tiempo muerto
Tiempo necesario para elusión de analitos
no retenidos en la columna.
A : Área
tR
Señal
Tiempo
Pico
A
to
Proporcional a
la
cuantidad de
analito
Cromatograma

74. 74
Picos
Línea de Base
Punto de inyección
de la muestra
Tiempo de Retención
4.014
min.
5.180
min.
Cromatograma

75. 75
Pico con cola
Cola frontal
Cuando los componentes son adsorbidos en el
glass insert o en la columna.
Cuando los componentes polares son analizados
con una columna de fase líquida apolar (o inverso),
puede aparecer cola en muchos casos.
Cuando la columna es sobrecargada con los
componentes de la muestra.
Cuando la temperatura de la columna es muy
baja.
Cuando la temperatura del inyector es baja
Picos con Formatos Ruins

76. 76
Pico corto
Pico largo
Longitud del Pico
Columna capilar：
Generalmente, el pico es corto
Columna empacada：
En un análisis isotérmico, el pico que
eluye primero queda mas corto.
Packed Column：
En un análisis isotérmica, el pico
que eluye después queda mas
largo.

77. 77
Deriva En un análisis con temperatura programada, debido al
aumento del vapor por el sangrado de la columna, la
línea de base puede subir.
Deriva da Línea de Base

78. 78
Unidad（Peso/Volumen)
Peso
g
mg = 10-3g
μg = 10-6g
ng = 10-9g
pg = 10-12g
fg = 10-15g
Volumen
mL = 10-3L
μL = 10-6L
nL = 10-9L
Cuando el peso específico
es 1
1mL = 1g
1μL = 1mg
1nL = 1μg

79. 79
Unidad （Concentración）
Concentración
ppm = 10-6
（millón)
ppb = 10-9
（billón)
ppt = 10-12
（trillón)
1ppm
En caso de muestras líquidas
1μg / g = 1 ppm (w/w)
1nL / mL = 1 ppm (v/v) ［1μg / mL
≒ 1 ppm (w/v)]
En caso de muestras gaseosas
1μL /L = 1 ppm (v/v)

80. 80
Aplicaciones de GC
• Seleccionando la configuración para el análisis
• Análisis de la muestra
• Análisis de datos
• Visión general de las técnicas de muestreo en GC

81. 81
Seleccionando la Configuración
• Consideraciones de los propósitos de análisis de la muestra
• Seleccionando la columna para GC
• Seleccionando el detector

82. 82
Consideraciones de los Propósitos de
Análisis de la Muestra
• Compuestos de interés
– Volatilidad
– Estabilidad térmica
• Condición de la muestra (matriz)
– Gas
– Líquido
– Sólido
– Fuente biológica
– Ambiental
• Propósito del Análisis
– Cualitativa
– Peso molecular
– Sensibilidad de detección

83. 83
Seleccionando Columna para GC
• Empacada o capilar?
• Que fase estacionaria?
• Que espesor del film de la fase estacionaria?
• Diámetro interno de la columna?
• Longitud de la columna?

84. 84
Columna Capilar o Empacada?
• Consideraciones generales: Resolución
• Columna empacada: resolución baja, número pequeño de
componentes
• Columna capilar: alta resolución, número grande de componentes
baja alta

85. 85
Que tipo de fase estacionaria?
• Cromatografía Gas-Líquido:
– Polaridad de los analitos y de la fase estacionaria
– Para compuestos con polaridad similar
• Solutos con polaridad similar a la polaridad de la fase
estacionaria son más retenidos (“semejante atrae a lo
semejante”)
• En otras palabras, compuestos polares son mucho más
retenidos por la fase estacionaria polar de los que son
menos polar.
– Polaridad de la fase estacionaria es determinada por la
polaridad de los grupos funcionales del material de la fase
estacionaria

86. 86
Polaridad
• Técnicamente, polaridad se refiere a la distribución de electrones en
la molécula
– Moléculas apolares poseen distribución igual o casi de
electrones
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
– Moléculas polares poseen distribución de electrones desiguales;
cuando mas desigual fuera, mas polar será la molécula
CH3–OH

87. 87
Espesor del Film de la Fase Estacionaria
• Influencia directamente en la retención de la columna
– Cuanto mas el film fuere grueso, retiene mas analitos y vice-
versa
• Ejemplos:
– Compuestos muy volátiles requiere fase estacionaria con mas
espesor
– Compuestos con alto punto de ebullición requiere fase
estacionaria mas fina
df = espesor de la fase estacionaria
= 0.1 ~ 5 micrón

88. 88
• Consideraciones:
– Concentración de la muestra vs. capacidad de la muestra (cantidad
máxima de muestra que puede ser cargada dentro de la columna sin
causar distorsión del pico)
– Capacidad aproximada de la muestra en la columna
• 0.25 mm i.d. : 50-100 ng por compuesto
• 0.32 mm i.d. : 400-500 ng por compuesto
• 0.53 mm i.d. : 1000-2000 ng por compuesto
– Instrumentación, ej., limitación de la presión en la entrada de la
columna, limitación de tasa de flujo da columna
• Por ej.: Aplicaciones en GC/MS se utiliza en general columnas de
0.25mm a 0.32 debido a la limitación de la tasa de flujo de la
columna
Diámetro Interno de la Columna

89. 89
Longitud de la Columna
• Consideraciones:
– Poder de resolución aumenta con columnas largas
– Tiempo de análisis aumenta con columnas largas
– Temperatura de la columna durante el análisis
• Isotérmica: tiempo de retención aumenta (como tiempo de
análisis) mas que el aumento en la resolución
• Programa de temperatura: tiempo de retención es más
dependiente con la temperatura
– Costo aumenta con columnas más largas

90. 90
Aplicaciones de GC
• Seleccionando la configuración para el análisis
• Análisis de la muestra
• Análisis de los datos
• Visión general de las técnicas de muestreo en GC

91. 91
Proceso Básico de Análisis en GC
1. Configuración del Instrumento
2. Ajuste de los parámetros de operación del instrumento
3. Análisis de la muestra patrón
4. Crear (compound table) y ajustar parámetros cuantitativos
6. Crear curva de calibración
5. Análisis de la muestra patrón
8. Cálculo de la concentración
7. Análisis de muestras desconocidas

92. 92
Configuración del Instrumento
• Preparar inyector
• Instalar columna
• Conectar el instrumento
– Estabilizar la temperatura
• Configuración del Sistema (System Configuration)

93. 93
Método para GC
(Parámetros del Instrumento)
Método
Parámetros del Instrumento
• Temperatura del inyector, Presión en
la entrada de la columna o flujo del
gas de arrastre /velocidad lineal,
relación split, programa de
temperatura del horno de la columna,
temperatura del detector, etc.
Parámetros para Procesamiento
de Datos
• Tabla de Compuestos
• Parámetros de integración de los
picos
• Curvas de calibración, etc.
Desenvolvimiento del método para separación de los compuestos de interés

94. 94
Parámetros Cromatográficos
• Temperatura del inyector y del detector
– Normalmente ajustado entre 250 – 280 ºC
• Modos de inyección
– Split : generalmente para muestras de concentración alta
– Splitless: generalmente para muestras de concentración baja
• Programación de la temperatura de la columna
– Temperatura constante (isotérmico)
– Temperatura programada

95. 95
Aplicaciones de GC
• Seleccionando la configuración para el análisis
• Análisis de la muestra
• Análisis de datos
• Visión general de las técnicas de muestreo en GC

96. 96
Análisis Básica de Datos en GC
• Análisis Cualitativa
– Mismo compuestos tendrán el mismo tiempo
de retención en las condiciones particulares de
análisis.
– Comparar tiempos de retención de los picos de
la muestra con los del patrón.
• Análisis Cuantitativa
– Área del pico está relacionada a la cantidad de
compuestos inyectados
– Comparar el área del pico de la muestra
desconocida con la de la muestra patrón.
？
？
？
？
？

97. 97
Cuando el análisis es realizada sobre las mismas condiciones
analíticas, el mismo compuesto eluye al mismo tiempo. (Tiempo
de retención es igual)
Análisis Cualitativa
Inyección de la
muestra
Muestra patrón
(solución mezcla de
componentes A y B)
Muestra
desconocida
Componente A Componente B
Como el tiempo de retención es la única información
cualitativa, es necesario la muestra patrón en GC.

98. 98
El área del pico (altura) del componente es proporcional a la
cantidad de componente que se ha detectado.
Análisis Cuantitativa
La muestra patrón es necesaria también para el
análisis cuantitativo.
Muestra patrón
1μL (Componente A
100ppm) Componente A
Muestra
desconocida 1μL
Componente A
Área del pico ： 700
Área del pico： 1000
100
Conc.
(ppm)
1000
Área do
pico
700
70

99. 99
Qué es la cuantificación?
• Determinación de la concentración individual de los compuestos a ser
separados
• En GC, el objetivo es lograr la separación completa de los compuestos para
que los compuestos detectados sean puros y con eso puedan ser
determinadas sus concentraciones con exactitud.
• Principales métodos para cuantificación.
– Método de porcentaje de área (Normalización)
– Método de normalización de área corregida
– Método de calibración absoluta (patrón externo)
– Método de patrón interno

100. 100
Calibración
• Medición de una mezcla de patrones
• Generación de curva que muestra la relación entre la concentración
y el área del pico (o altura del pico) para cada compuesto (curva de
calibración)
Y
(Área)
X (Concentración)
Y = (constante) . X

101. 101
Método de Normalización
• Determinar la composición relativa de la muestra
• Contenido del compuesto en una muestra (C) :
Ci = Ai/AT x 100%
– Ai = Área del pico del compuesto en el cromatograma
– AT = Área total de los picos en el cromatograma
• Atención:
– Asumiendo que la respuesta del detector sea la misma para diferentes
compuestos
– Asumiendo que los compuestos de la muestra inyectada sean todos
detectados y produzcan picos
• Aplicables para detector TCD
A
10000 6000 4000
B C

102. 102
Método de Normalización de Área Corregida
• Determinar la composición relativa de la muestra
• Ajuste (corrección) es realizado llevándose en cuenta la diferencia de la
respuesta del detector para diferentes compuestos
– La muestra que contienen compuestos con concentraciones conocidas
son analizados primero.
A B C
Área 5000 6000 3200
50% 30% 20%

103. 103
Método de Patrón Externo
• Determinar las concentraciones absolutas de los componentes de la
muestra
• Implica:
– Medición de la mezcla de patrones con concentraciones conocidas
– Generación de la curva de calibración de patrones externos (que
muestra relación entre concentración absoluta/cantidad de los
componentes en su área/altura del pico)
– Medición de la muestra con concentraciones desconocidas de sus
componentes
– Cálculo de las concentraciones de los componentes de las
áreas/alturas de los picos

104. 104
Método de Patrón Externo
• Patrón y muestra deben ser analizados sobre las mismas condiciones
porque el área y la altura del pico son dependientes de las condiciones
analíticas
• Importante: volumen de la muestra inyectada debe ser consistente
Y
(Área)
X (Concentración)
Y = (constante) . X
Patrón
Muestra Conc.
Área
RF =

105. 105
Método de Patrón Interno
• Consiste en adicionar una cantidad conocida de una substancia
(patrón interno) en la muestra a ser analizada y relacionar las dos
áreas obtenidas.
• El patrón interno debe ser similar a las substancias a ser
cuantificada y no debe contener la muestra.

106. 106
Patrón Interno
Relación de la concentración del compuesto de interés y el patrón interno
(Ci/CIS)
Y = (constante) . X
Patrón
Muestra Ci/CIS
Ai/AIS
RF =
Relación
entre
las
áreas
del
compuesto
de
interés
y
el
patrón
interno
(A
i
/A
IS
)

107. 107
Patrón ( Standard) para Calibración -
Método de Patrón Externo
Solución madre:
Compuestos de interés +
Solvente
CAL 1 CAL 2 CAL 3 CAL 4 CAL 5
Aumento de la concentración de los compuestos
a analizar

108. 108
Patrón para Calibración - Método de Patrón
(Standard) Interno
Solución madre:
Analito + Solvente
CAL 1 CAL 2 CAL 3 CAL 4 CAL 5
Solución del
Standard Interno
(Internal standard
(I.S.))
Aumento de la concentración del compuesto a analizar
Concentración del I.S constante

109. 109
Aplicaciones de GC
• Seleccionando la configuración para el análisis
• Análisis de la muestra
• Análisis de datos
• Visión general de las técnicas de muestreo en GC

110. 110
Técnicas de Introducción de la muestra al
GC
• Inyección Líquida
• Headspace (HS)
• Microextracción en fase sólida (SPME)
• Pirolisis
• Deserción térmica (TD)

111. 111
Inyección Líquida
• Mayoría de las muestras introducidas en el GC/MS son líquidas
• Microjeringas es normalmente utilizada para inyección de muestras
líquidas
– Capacidad de la jeringa: normalmente 10 microlitros
– Formato da la aguja:

112. 112
Headspace (HS)
• Extracción de compuestos orgánicos volátiles y semi-
volátiles presentes en la matriz líquida o sólida.
• Por ej.:. VOCs en el agua, solventes residuales en
materiales de embalaje, fragancias en alimentos, etc..
• Como funciona:
1. Incubación de la muestra
2. Equilibrio termodinámico.
Concentración de los analitos en la
fase vapor es representativo aquel
presente en la muestra original
3. Un volumen fijo de vapor
es introducido en el GC
Incubación
Equilibrio

113. 113
Micro extracción en fase sólida (SPME)
• Extracción de compuestos orgánicos volátiles y semi-volátiles de la
matriz sólida o líquida, por ej. Residuos de pesticidas en agua,
compuestos de aroma & fragancia en alimentos, materiales
residuales de explosivos, etc..

114. 114
Muestreo por SPME
Fibra de sílica fundida
revestida con material
adsortivo y expuesta con la
muestra en un vial sellado.
Analitos son adsorbidos en
el material de revestimiento
de la fibra, tanto de la
solución como del
headspace.
Analitos son térmicamente
desorvidos de la fibra y
entra en el GC
Adsorción
Desorción

115. 115
Inyección Automática de la Muestra
• Shimadzu Auto-inyector / Auto-
muestreador:
– AOC-20i e AOC-20s
 Inyección de muestras
líquidas
– AOC-5000
 Inyección Líquida
 Inyección/muestreado por
Headspace
 Inyección/muestreado de
SPME

116. 116
Pirolisis
• Para análisis de muestras que no pueden ser vaporizados por el
inyector de GC, normalmente polímeros
• Como funciona:
– La muestra es descompuesta por el calentamiento (pirolizado)
– Productos de la descomposición son analizados por el GC

117. 117
Desorción Térmica
• Extracción de compuestos orgánicos volátiles de las matrices
sólidas o de aire. Por ej.: VOCs en el aire del un ambiente
cerrado, componentes de sabor y fragancia en condimentos,
solventes residuales en embalajes de alimento, etc..

118. 118
Mantenimiento Básico & Troubleshooting de
GC
• Mantenimiento del inyector
• Mantenimiento de la columna
• Problemas comunes con GC

119. 119
Medidas Preventivas
• Varios motivos pueden ser causales para un problema/síntoma
particular
• Siempre use el equipamiento apropiadamente
• Realice el mantenimiento necesario
• Verifique constantemente las condiciones generales de operación
del equipamiento
• Mantenga un libro de registro
• Inyecte la cantidad apropiada de la muestra

120. 120
Mantenga un Libro de Registro
(Log Book)
• Reserve un libro por sistema
• Deje cerca del sistema
• Describa en la tapa:
– Configuración del Instrumento, ID, Número de Serie, etc.
• Registre todas las actividades
– ej. Datos, de mantenimiento, cambio del cilindro, instalación, número de
inyecciones, nombre del operador, etc.
– Problemas, sospechas o algo diferente
– Soluciones para los problemas
– Llamada al servicio técnico y resultados

121. 121
Mantenimiento del Cromatógrafo de Gases
• Inyector
• Columna
• Controladores de Flujo
• Abastecimiento de Gas

122. 122
Mantenimiento del Inyector
• Verifique o sustituya si es necesario:
– Septum – use de alto desempeño y vea el limite de la
temperatura
– Glass insert – use el apropiado
– O-ring para glass insert – sustituya cuando cambie el glass
insert
• Sustituya:
– Cuando este contaminado con porciones no-volátiles de la
muestra
– Cuando este dañado.
• Medidas preventivas:
– Ejecute cleanup de la muestra para remover componentes no
volátiles
– Minimice “backflash” usando pequeño volumen de inyección
posible
• NOTA: Ejecute el mantenimiento cuando INJ < 50 ºC

123. 123
Limpiando el Glass Insert
• Enjuague con solventes (metanol, acetona o hexano) si no tuviere
depósitos visibles
• Si tuviere depósitos visibles:
– Colocar en solvente y usar ultrasonido.
– Usar cepillo blando (que no arañe la superficie)
– Usar ácido para lavado.
• Inertizar glass insert si la superficie estuviere arañada o lavada con
ácido

124. 124
Tornando un Glass Insert Inerte
• Agente silanizante: 5% Dimethyldichlorsilan (DMDCS) en tolueno
• Puede ser adquirido por Supelco (cat. no. 33065-U)
• Sumerga el liner en la solución DMDCS y deje por una noche. La lana de
de vidrio también puede ser inertizada separada del liner.
• 1. Purgar el liner con tolueno
• 2. Purgar con etanol absoluto
• 3. Seque el liner con gas nitrógeno (introduzca el flujo para dentro y fuera
del liner)
• Acondicionar el liner dentro del inyector a 300°C como mínimo por 2-3
horas o por una noche.
• Después secar el liner, colocar dentro del inyector lo más rápido posible.

125. 125
Mantenimiento de la Columna
• Cambio de columna
• Uso de la columna
• Acondicionamiento de la columna
• Almacenamiento de la columna

126. 126
Instalación de la Columna (1)
• Verifique visualmente por cualquier contaminación o quebradura.
• Instale la columna en el lado de inyección
1. Instale el nut apropiado en la columna
2. Instale vespel ferrula de tamaño y tipo apropiado para la
columna
3. ‘Marcar’ la ferrula de grafito (graphite ferrule)
4. Corte la punta de la columna
5. Mida la longitud de la columna para posicionar correctamente al
anillo con el gabarito obtenido.
6. Limpie la columna con paño libre de suciedades y acetona
7. Encaje en lado de inyección
• Verifique el flujo de gas de arrastre en la columna (“Tes de
burbuja”)

127. 127
Instalación de la Columna (2)
• Corte la punta de la columna capilar con herramienta apropiada
– Corte en perpendicular para mejores resultados cromatográficos
– Normalmente corte de 1 a 2 cm. es lo adecuado.
– Inspeccione el corte con una lupa.
• Evite arañar la columna

128. 128
Uso de la Columna
• Use columna dentro del rango de temperatura de operación
especificada
– Verifique el estado general de la columna
– Verifique la información sobre a columna
• Limite inferior de temperatura
• Limite superior de temperatura
• Use guarda columna cuando debe analizar muestra que tiende a
deteriorar la columna rápidamente

129. 129
Muestras que deterioran rápidamente las
columnas de GC
• Fluidos biológicos
• Tejidos biológico
• Suelos
• Lana
• Agua de desechos
• Porque Contienen alto nivel de residuos no volátiles

130. 130
Acondicionamiento de la Columna
• Tratamiento para remover impurezas de la fase estacionaria de la
columna
• Previene líneas de base instables y la contaminación del detector
• Conecte la columna con el inyector mas no con el detector
• Con la columna a temperatura ambiente, deje fluir el gas de arrastre
a través de la columna por 15 a 20 minutos para remover e aire
• Aumente la temperatura de la columna a 10 ºC/min. hasta la
temperatura máxima a que la fase estacionaria puede ser utilizada
• Deje la columna a la temperatura elevada por 2 horas (para
columnas capilares) y varias horas para columnas empacadas

131. 131
Otras formas de remediar la contaminación
en la columna
• Cuando es contaminado por porciones no volátiles de la muestra:
– Corte las puntas de la columna (si es necesario 0.5m a 1m del
lado del inyector
– Substituya por uno nuevo

132. 132
Almacenamiento de la Columna
• Cierre la columna del aire (oxígeno y humedad) cuando no está en
uso
– Para tapar las puntas de la columna se puede aprovechar el
septum usado o tapas especiales.
• Registre el uso de la columna (temperatura más alta utilizada,
muestras analizadas utilizando dicha columna)

133. 133
Controlador de Flujo de Gas
• Mantenimiento de rutina:
– Substituya el purificador de gas (gas traps) para el split y purgue
las líneas de flujo a cada 6 meses o conforme a la necesidad
dependiendo de:
• Número de inyecciones
• Muestra
• Ajuste de split ratio

134. 134
Mantenimiento del Gas de Arrastre
• Certifique la pureza del gas para:
– Minimizar interferencia/background
• Asegure el abastecimiento del gas para prevenir deterioros de la columna
• Como:
– Use gas de arrastre con pureza 99.999% o mejor
– Prevenga perdidas de aire para dentro del gas de arrastre
– Use purificador de gas de arrastre
– Cambie el purificador de gas de arrastre conforme a la necesidad
– Verifique la presión del gas de arrastre diariamente
– Verifique los reguladores de gas cada 3 meses

135. 135
Estrategia General para Troubleshooting
• Examine los síntomas
• Considere las posibilidades
• Verifique primero las partes obvias como:
– Abastecimiento de gas – presión correcta, gas correcto
– Flujo de gas – velocidad lineal de gas de arrastre, flujo split, etc.
– Temperaturas
– Pérdidas en los nut, septum, líneas de gas
– Detector – está encendido?
– Sistema de datos – canal correcto?
– etc.
• Verifique cualquier cambio que hubiere en el sistema
• Use UNA medida correctiva por vez
• Haga el ajuste y reparos
• Testee.(Pruebe)

136. 136
Herramientas Útiles para Troubleshooting
• Columna de referencia (duplicada)
• Nueva jeringa
• Nuevo septum, ferrule, glass inserts
• Detector de perdida de gas.
• Medidor de flujo de gas
• Termómetro
• Libro de registro
• Manual del instrumento

137. 137
Problemas más Comunes en GC
• Pico fantasma
• Deriva de la línea de base
• Efecto cola en el pico
• Ausencia de picos
• Cambio del tiempo de retención

138. 138
Qué es un pico fantasma?
• Un pico en el cromatograma
– Identidad desconocida
– Apariencia inconsistente entre las corridas
• Principales causas posibles:
– Acondicionamiento insuficiente de la columna; algunas
impurezas en la columna obstruyen durante el análisis
– Contaminación en el inyector; con la contaminación en el
inyector son vaporizadas los contaminantes y entran en la
columna
– Contaminantes en el gas de arrastre o de las tuberías del gas
de arrastre

139. 139
Como verificar la causa del pico fantasma
• Acondicionamiento insuficiente de la columna
– El pico fantasma aparece solamente una vez
– Repita las inyecciones de la misma muestra y verifique la repetibilidad
• Contaminación en el inyector
– El pico fantasma aparece consistentemente
– Inyecte una pequeña cantidad de solvente y verifique los picos que no
sean del solvente
– Con inyecciones repetidas de la muestra el tamaño del pico fantasma
diminuye
• Contaminante en el gas de arrastre o de la tuberías del gas de arrastre
– Aparece más como nivel alto de ruido, que como pico.

140. 140
Acciones Correctivas para Pico Fantasma
• Acondicionamiento insuficiente de la columna
– Ejecute condicionamiento suficiente de la columna (hasta la
temperatura máxima del análisis)
• Contaminación en el inyector
– Si el tamaño del pico fantasma no disminuye significantemente,
aumente la temperatura del inyector, e inyecte el solvente
repetidamente hasta que desaparezca el pico fantasma
– Cambie el glass insert
– Cambie el septum
• Contaminación del gas de arrastre o de la tubulación de gas
– Instale filtro de partículas molecular en la línea de gas de arrastre
– Cambie las tuberías

141. 141
Deriva en la Línea de Base
• Movimiento ascendente e/o descendente de la línea de base del
cromatograma
• No confundir con sangrado de la columna
• Causas posibles:
– Contaminación de la columna por residuos semi-volátiles
– Sangrado excesivo de la columna
– Detector no fue estabilizado

142. 142
Como verificar las causa de deriva de línea
de base
• Contaminación de la Columna
– Mezclas para Test:
• Alcoholes exhibe efecto de cola en el pico si la columna estuviera
contaminada
• Hidrocarbonatos no son afectados por la contaminación al menos que sea
bien severo
– Corte 0.5 m – 1 m del lado del inyector y pruebe
• Sangrado excesivo de la columna
– Ejecute el programa de temperatura sin inyecciones (corrida de blanco) 50ºC 
limite de temperatura isotérmico a 10 a 20 ºC/min., mantenga la temperatura
final por 10 min.
– Perfil :
• Sin un pequeño aumento de la Línea de base en las regiones de
temperaturas mas bajas
• Aumento agudo a 30-40C debajo del limite de temperatura superior
• Línea de base horizontal en la región isotérmica
• Ausencia de picos

143. 143
Acciones Correctivas para Deriva de Línea
de Base
• Contaminación de la Columna
– Corte 0.5 m – 1 m la columna del lado del inyector
– Lave la columna con un volumen grande de solventes (NO para fase
estacionaria no-activada)
• NO es lo mismo que inyectar volumen grande de solvente
– Condicione la columna (con temperaturas altas) por cerca de dos horas
para columnas capilares (NO MAS)
• Sangrado excesivo de la columna
– Substituya columna si el sangrado fuere inaceptable
– Prevenga exponer al oxigeno, a ácidos minerales y bases durante el
análisis o almacenamiento
– Prevenga exponer por mucho tiempo la columna capilar a altas
temperaturas

144. 144
Efecto Cola
• Pico con cola es causado por el hecho de que la molécula se mueve mas a
lo largo de la columna que la mayoría de los compuestos
• Principales causas posibles:
– Contaminación de la columna y del inyector por residuos no volátiles
– Volúmenes muertos debido a instalación incorrecta do glass insert o de
la columna
– Compuestos activos que están interviniendo con sitios activos en el
inyector o la columna
– Fase estacionaria no muy adecuada para la muestra
– Coelucion de dos picos
normal Con cola

145. 145
Causas de Pico con cola
• Contaminación de la columna y el inyector
– Vea el Test para Contaminación en Deriva de Línea de Base
• Volúmenes muertos
– Pico con cola es mas severo para los picos que eluyen primero
• Actividad de compuestos
– Normalmente la cola es mas severo en los picos que eluyen después
• Fase estacionaria no muy adecuada para la muestra
– Cambie la columna con fase estacionaria de polaridad diferente

146. 146
Acciones Correctivas para Pico con Cola
• Contaminación de la columna o inyector
– Para columna, vea presentación anterior
– Para inyector, substituya por un glass insert nuevo, silanizado
• Volumen muerto
– Reinstale glass insert y columna con mas cuidado
• Actividad del compuesto
– Use glass insert inerte/silanizado
– Use columna limpia

147. 147
Ausencia de Picos
• Principales causas posibles:
– Salida del detector no está conectada apropiadamente al
sistema de datos
– Gas de arrastre con flujo muy bajo o sin a través de la columna
– Jeringa trancada o sucia
– Si utiliza automuestreador
• Volumen de la muestra insuficiente en el vial
• Posición errada de vial
– Inyección en el inyector errado
– Columna rota
– Columna instalada en el inyector o detector errado

148. 148
Pruebas para Causa de Ausencia de Picos
• Verifique conexión del detector (al sistema GC) al sistema de datos
• Sin flujo en la columna
– Verificar si el flujo de la columna con la columna instalada en el inyector
y no al detector, coloque la otra punta en un solvente (hexano,
acetona). Si tuviere flujo en la columna, va aparecer burbujas
– Chequee si la columna no está quebrada
– Verifique el abastecimiento del gas de arrastre
• Verifique la jeringa
– Utilice la jeringa y observe si pincha el líquido
– Verifique con una jeringa nueva
• Automuestreador
– Verifique la posición del vial y el volumen de la muestra en el vial

149. 149
Pruebas para Causa de Ausencia de Picos
• Inyector Errado
– Repita inyecciones tomando cuidado de inyectar en el inyector
configurado
• Columna quebrada ( rota)
– Verifique el flujo da columna
– Use el detector de gas
• Instalación incorrecta de la columna
– Verifique la instalación de la columna

150. 150
Acciones Correctivas para Ausencia de Picos
• Certifique el abastecimiento del gas de arrastre
• Localicé si hay daños en la columna y reconecte la columna
• Limpie la jeringa o substituya por una nueva

151. 151
Cambio en el Tiempo de Retención
• Principales causas posibles
– Cambio en la velocidad lineal del gas de arrastre
– Cambio en las condiciones de temperatura de columna
– Perdida en el septum
– Cambio del solvente de la muestra

152. 152
Pruebas para Causas de Cambio de Tiempo
de Retención
• Verifique los parámetros de velocidad lineal del gas de arrastre y la
temperatura de la columna en el método
• Verifique el septum
– Chequear las especificaciones del septum en cuanto al número
máximo de inyecciones.
– Compare con el registro de número de inyecciones después de
la instalación del septum nuevo.

153. 153
Como Obtener Ayuda
• Literatura:
– Libros
– Artículos científicos (ej.: Analytical Chemistry, Journal of
Chromatography)
– Métodos Oficiales (ej.: EPA, USP, AOAC)
• Manual del Instrumento
• Guía técnica de los fabricantes de columnas
• Colegas
• Soporte Técnico

154. 154
Referencia/Bibliografia
• Basic Relationships of Gas Chromatography, L.S. Ettre, J.V. Hinshaw
• A Practical Guide to the Care, Maintenance, and Troubleshooting of
Capillary Gas Chromatographic Systems, D.Rood
• Shimadzu GC System User’s Guides & Operation Guidebooks
• www.restekcorp.com (Restek Chromatography Products)
• www.sge.com (SGE Chromatography Products)