1. ANÁLISIS INSTRUMENTAL
SESIÓN 2
CROMATOGRAMA Y PARÁMETROS
CROMATOGRÁFICOS
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CARRERA DE QUÍMICAY FARMACIA
Dra. Tatiana Zamora Z.
Docente de la asignatura
2. UNIDAD 1
• Cromatograma.
• Parámetros cromatográficos.
• Eficacia de la separación.
CONTENIDO DE LA SESIÓN
• Analizar el fundamento de las técnicas de
separación cromatográfica para el desarrollo y
optimización de métodos analíticos de
separación.
OBJETIVO DE LA UNIDAD
3. CROMATOGRAMA
tM
LÍNEA DE BASE
PICO
ALTURA DE PICO
ANCHURA DE PICO (W)
ANCHURA DE PICO EN LA
SEMIALTURA
ÁREA DE PICO
TIEMPO DE RETENCIÓN
(TR)
TIEMPO MUERTO (TM)
VOLUMEN DE RETENCIÓN
(VR)
FACTOR DE CAPACIDAD
(K´)
RETENCIÓN RELATIVA ()
RESOLUCIÓN ENTRE PICOS
(R)
Dra. Tatiana Zamora Z.
tR
Gráfico que representa la respuesta del detector en función del tiempo
de elución.
Parametriza la forma, la posición y la resolución de las bandas de una
4. PARÁMETROS CROMATOGRÁFICOS
Tiempo de retención
ajustado:
t´r = tr - tm
Factor de
separación o
Retención
relativa:
=
t´r1
t´r2
>1
Factor de
capacidad o
factor de
retención:
k´
=
tm
tr -
tm
Dra. Tatiana Zamora Z.
LÍNEA DE BASE
PICO
ALTURA DE PICO
ANCHURA DE PICO (W)
ANCHURA DE PICO EN LA
SEMIALTURA
ÁREA DE PICO
TIEMPO DE RETENCIÓN
(TR)
TIEMPO MUERTO (TM)
VOLUMEN DE RETENCIÓN
(VR)
RETENCIÓN RELATIVA ()
FACTOR DE CAPACIDAD
(K´)
RESOLUCIÓN ENTRE PICOS
(R)
R =
tr2 – tr1
½(w2 + w1)
Resolución entre
picos
cromatográficos:
5. • PARÁMETROS CROMATOGRÁFICOS
EJERCICIO:
Se inyecta en un cromatógrafo de gases una mezcla de benceno, tolueno y
metano.
El metano da un pico a los 42 segundos, mientras que el benceno se eluye
a 251 segundos y el tolueno a 333 segundos. Hallar los tiempos de
retención ajustados y los factores de capacidad de cada compuesto. Así
también, hallar las retenciones relativas del benceno y tolueno.
Tiempo de retención ajustado: t´r = tr - tm
Benceno: t´r = 251 – 42 = 209 s
Tolueno: t´r = 333 – 42 = 291 s
Factor de capacidad:
Benceno: k´ = 251 – 42 / 42 = 5,0
Tolueno: k´ = 333 – 42 / 42 = 6,9
Retención relativa:
k´ =
tm
tr - tm
=
t´r1
t´r2 tolueno
benceno
=
251 - 42
333 - 42
=
1,39
SOLUCIÓN
Dra. Tatiana Zamora Z.
6. • PARÁMETROS CROMATOGRÁFICOS
EJERCICIO:
Un pico con tr 407s tiene una anchura de base de 13 s. Otro pico ´próximo se
eluye a 424 s, con una anchura de 16 s. Hallar la resolución de los dos
compuestos respectivamente.
SOLUCIÓN:
Resolución =
tr
Wpr
424 - 407
½ (13 + 16)
= 1,17
R =
tr2 – tr1
½(w2 + w1)
Dra. Tatiana Zamora Z.
7. EFICACIA DE LA SEPARACIÓN
RESOLUCIÓN
Cuanto más tiempo pasa el soluto en la columna más ancha
se hace la banda
Resolución = =
tr
Wpr
Vr
Wpr
Wpr promedio de las
anchuras de picos en
las unidades
correspondientes
Resolución =
Separación de picos
Ancho medio de pico
R =
tr2 – tr1
½(W2 + W1)
Dra. Tatiana Zamora Z.
8. EFICACIA DE LA SEPARACIÓN
Formas de medición de la anchura de
banda:
1. La anchura w1/2 medida a una altura
igual a la mitad de la altura del pico, y
2. La anchura de la base w, medida entre
los cortes de las tangentes trazadas en
las porciones de mayor pendiente de la
curva.
• A partir de la ecuación de un pico
gaussiano se muestra que w1/2 = 2,35 σ
y w = 4σ.
w1/2 = 2,35 σ
w = 4 σ
Resolución
1,5
Dra. Tatiana Zamora Z.
RESOLUCIÓN
9. EFICACIA DE LA SEPARACIÓN
PROBLEMAS DE INTEGRACIÓN
Dra. Tatiana Zamora Z.
RESOLUCIÓN
10. EFICACIA DE LA SEPARACIÓN
NÚMERO DE PLATOS TEÓRICOS
Diferencia de tiempos de elución
Cuanto más distantes, mayor será la
separación
Anchura de los picos
Cuanto más anchos sean los picos, peor
será la separación
EFICACIA CROMATOGRÁFICA (N)
PARÁMETRO QUE CUANTIFICA LA
PREFERENCIA POR LAS BANDAS
ESTRECHAS
2 factores que
determinan el grado
de separación de los
componentes
N = 16
tr
W
2
N = 5,55
tr
W½
2
Dra. Tatiana Zamora Z.
11. EFICACIA DE LA SEPARACIÓN
Diferencia entre Eficacia (N) y Resolución (R)
La RESOLUCIÓN o grado de separación obtenida; se determina por la elección de
la fase estacionaria, la fase móvil, la temperatura y la longitud de la fase
estacionaria a través de la cual se produce la separación.
La EFICACIA es una medida de la dispersión de las bandas; está determinada por
factores como la construcción y empaquetamiento de la columna y la velocidad de
la fase móvil.
Medida de la Eficacia de la Columna
Eficacia: NÚMERO DE PLATOS
TEÓRICOS
ALTURA DE PLATOS TEÓRICOS
Es la constante de proporcionalidad entre varianza (2) de la banda y la distancia que ha
recorrido (x). También denominada Altura Equivalente de Platos Teóricos (AEPT). Relaciona
anchura de una banda con la distancia que ha recorrido a través de la columna.
N = 16
tr
W
2
H = =
2
x
L
N
Dra. Tatiana Zamora Z.
12. • EFICACIA DE LA SEPARACIÓN
EJERCICIO:
Un pico con tr 407s tiene una anchura de base de 13s. Otro pico próximo se
eluye a 424s, con una anchura de 16s. Hallar la resolución de los dos
compuestos respectivamente.
SOLUCIÓN:
16 · 4072
132
= 1,57 x 104
N =
H =
L
N
N = 16
tr
W
2
H = = 0,78 mm
12,2 cm
1,57 x 104
Cuanto más pequeño es
el valor de AEPT, el
sistema cromatográfico
es mejor
Pequeña altura de plato
ocasiona picos estrechos
y esto ocasiona mejores
separaciones.
Dra. Tatiana Zamora Z.
13. CONCLUSIONES
En resumen…
• CONSTANTE DE
REPARTO:
• FACTOR DE
RETENCIÓN
(FACTOR DE
CAPACIDAD):
• FACTOR DE
SEPARACIÓN
(FACTOR DE
SELECTIVIDAD):
K=
Cs
Cm
MIDE LA DISTRIBUCIÓN DEL
ANALITRO ENTRE LA F.E. Y LA F.M.
k´ = tm
tr - tm DESCRIBE LA VELOCIDAD DE
MIGRACIÓN DEL ANALITO EN LA
COLUMNA
=
t´r1
t´r2 MIDE LA SELECTIVIDAD DE LA
COLUMNA DE UN ANALITO
RESPECTO A OTRO
Dra. Tatiana Zamora Z.