Historia y evolución de las columnas
capilares y su impacto en la
Cromatografía de Gases.
Equipo:
Loremy Cauich Suárez
Erick Gómez Castillo
Karla May Ché
Carolina Solís Conde
Noemí Tamayo Cabrera
Salón 1.
Prof. Alfredo Araujo León
MOEC
Un panorama
general:
CROMATOGRAFÍA DE
GASES
Cromatografía de Gas-liquido
Cromatografía de Gas-sólido
FE: liquido sobre un
sólido portador
FE: sólida
Tipos de columnas
PLOT
CAPILARES (Tubular
abierta)
EMPAQUETADAS
WCOT
SCOT
FSOT
Columnas
Consiste en un tubo largo que contien la fase
estacionaria. Los materiales más usados son el
cobre, el acero, el aluminio, el vidrio y sílice
fundida.
 El material de la columna no debe intraccionar
con la fase estacionaria ni con la muestra.
 Las columnas tubulares abiertas de sílice fundida
(FSOT) son las más usadas en CG.

Recubrimiento de poliamida
Tubo de sílice fundida
Fase estacionaria unida químicamente
Sección transversal de una columna abierta de sílice fundida
Clasificación de las columnas


Las columnas se clasifican en empacadas y capilares
Generalmente tienen forma de espiral, de acuerdo con
el equipo.
Las columnas capilares
o tubulares son
básicamente de dos
tipos:
 Tubulares
abiertas de
pared recubierta
(WCOT). Tubos recubiertos
de una película liquida.
 Tubulares abiertas de
soporte recubierto
(SCOT). Material de soporte
adsorbente impregnado por la
fase estacionaria líquida.
WCOT
Fase
estacionaria
líquida
Fase
estacionaria
líquida sobre un
soporte sólido
Pared de la
columna
SCOT
Fase estacionara CG
En cromatografía gas-líquido de
reparto, la fase estacionaria es un líquido
no volátil que recubre la pared interior de
una columna o un oporte sólido.
 En la cromatografía gas-sólido de
adsorción, el analito se adsorbe
directamente sobre las partículas sólidas
de la fase estacionaria.

Fase estacionaria
El tiempo de retención de un soluto en una columna
depende de su coeficiente de distribución, que está
relacionado con la naturaleza química de la fase
estacionaria. El líquido inmovilizado ha de originar
diferentes coeficientes de distribución para los distintos
solutos.
 Coeficientes de distribución grandes= Tiempo
retención prolongado
 Coeficientes de distribución pequeños= Separación
incompleta.
Sección transversal

de una columna
tubular abierta
Cromatografía
de reparto
El soluto se disuelve
en la fase líquida con
que está recubierta la
superficie de un
soporte sólido
Características la fase
estacionaria:
1.
2.
3.
4.

Baja volatilidad
Estabilidad térmica
Naturaleza químicamente inerte
Con características tales que los valores de
k y α sean adecuados.
La polaridad de la fase estacionaria debe
guardar correspondencia con la de los
componentes de la muestra.
“Igual disuelve a lo igual”
¿Cómo selecciono una fase
estacionaria?
Consultar en notas de publicaciones o en
las de los fabricantes.
 SELECTIVIDAD, que se refiere a la
capacidad para diferir entre un analito y
otro de acuerdo a sus propiedades
fisicoquímicas.
 POLARIDAD, la cual está dada por la
estructura de las moléculas.

DIFERENCIAS ENTRE CADA FASE ESTACIONARIA
Fase
estacionaria
Descripción
•Es una fase estacionaria apolar.
Hidrocarburos •Son de elevado peso molecular.
•Se usan mayormente como
caracterización de otras fases
estacionarias.
Ejemplos
Escualano. Trabaja a
temperaturas muy bajas
(120°C)
Apolano. Puede ser usado en
lugar del escualano.
Polisiloxanos
•Son los mas utilizados, debido a su
estabilidad térmica.
•Se puede modificar la estructura de
base para obtener fases con diferentes
polaridades y selectividades.
R= Grupos metilo, vinilo, fenilo,
•Muy selectivos.
cianoetilo, trifluoropropil, etc.
Polifeniléteres
•Son moderadamente polares.
•Tienen un peso molecular pequeño y
por lo tanto su volatilidad es baja.
•Los polímeros 20 anillos trabajan a
elevadas temperaturas (400°C).
Estructura base.
DIFERENCIAS ENTRE CADA FASE ESTACIONARIA
Fase
estacionaria
Poliésteres
Polietilenglicoles
Descripción
•Son un grupo de polímeros resinosos
formados por policondensación de un
acido polibásico con un alcohol.
•Son fases estacionarias
moderadamente polares.
•Los poliésteres son fácilmente
hidrolizables, pueden reaccionar con
componentes de la muestra (aminas)
y son sensibles a la oxidación.
•Útiles para la separación de
componentes polares y con
posibilidades de formar enlaces de
hidrogeno.
•Se preparan por polimerización del
oxido de etileno.
•La retención de los compuestos esta
caracterizada por el numero de gpos
hidroxilo y no por el peso molecular.
Ejemplos
Adipatos y succinatos de
etilenglicol, dietilenglicol,
butanodiol. Principalmente el
Polietilenglicol succinato.
Polietilenglicol
OH-CH2-CH2-(O-CH2-CH2)n-OH
FASES ESTACIONARIAS LIGADAS
La fases estacionaria es inmovilizada debido a:
Un anclaje químico de la fase liquida sobre la superficie o pared del tubo
capilar.
Un entrecruzamiento químico de las moléculas en la fase estacionaria puede
formar un retículo tridimensional de baja movilidad.
Este tipo de fases estacionarias ligadas pueden trabajar a temperaturas mas
elevada en comparación a la fase estacionaria convencional
Se puede inyectar un gran volumen de disolvente y no es afectada porque
son prácticamente insolubles
TABLA COMPARATIVA
Fase
estacionaria
Interacciones
Matrices/Analitos
Ventajas
Hidrocarburos:
•Saturados
•Olefinas
•Aromáticos
•Halocarburos
•Mercaptanos
•Sulfuros
•Se oxidan
fácilmente
•Sangrado de
columna
•Modifican tiempos
de retención.
Hidrocarburos
Dispersión
Ver tabla de analitos
Polisiloxanos
•Dispersión
•Dipolo
•Enlaces
Hidrógeno
Dependiendo del
grupo funcional
agregado
•Puede ser sustituido
por mezclas de
grupos funcionales.
•Inertes y estables
térmicamente.
•Dispersión.
•Dipolo inducido.
Moderadamente
polar.
•Éteres , Cetonas,
Aldehídos, Éteres,
Aminas terciarias,
Nitrocompuestos.
•Alcoholes, ácidos
carboxílicos, fenoles,
aminas 1° y 2°.
•Realizar
separaciones de
analitos de alto
punto de ebullición
(hasta 400°).
Polifeniléteres
Desventajas
•Residuos de
catalizadores para
formación de
polímeros.
TABLA COMPARATIVA
Fase estacionaria
Interacciones
Ventajas
Desventajas
•Dispersión
•Dipolo-dipolo
inducido
Polaridad
intermedia
•Éteres , Cetonas,
Aldehídos, Éteres,Aminas
terciarias,
Nitrocompuestos.
•Alcoholes, ácidos
carboxílicos, fenoles,
aminas 1° y 2°.
•Variedad en la
separación de
analitos con
polaridad
intermedia.
•Presentan escasa
estabilidad debido a
que son fácilmente
hidrolizables.
•Pueden reaccionar
con algunos analitos
•Muy sensibles a la
oxidación.
•Ya no son tan
utilizadas.
•Dipolo-Dipolo.
•Enlaces
Hidrogeno.
Ácidos libres, alcoholes,
éteres, aceites esenciales y
glicoles
•Su alta polaridad
y alto punto de
ebullición
permiten el
análisis de diversos
analitos.
•Fácil oxidación.
Poliésteres
Polietilenglicoles
Matrices/Analitos
Conclusión
UN POCO DE
HISTORIA
Los primeros estudios de cromatografía de gases se realizaron
en la década de los 50 y se realizaron en columnas empaquetadas
en las que la fase estacionaria era un película fina de un liquido
retenida por adsorción en un solido inerte y finamente dividido,
pero estas columnas no eran tan eficientes y se comenzaron a
buscar alternativas para esta problemática y así surgió el
concepto de la columna capilar.
Las columnas tubulares abiertas fueron descritas por Gulay en
1957 y son las más utilizadas gracias a la gran eficiencia de
separación que proporcionan.
Las columnas Capilares:
Al principio las columnas se construían de acero inoxidable, aluminio,
cobre o plástico y posteriormente se utilizo vidrio.
Las nuevas columnas de sílice fundida, tiene paredes mas delgadas que sus
equivalentes de vidrio.
Se encuentran en el comercio y ofrecen diferentes ventajas.
Las columnas de sílice han sustituido a las de vidrio.
Las columnas capilares de sílice más
frecuentemente utilizadas tienen diámetros
internos de 320 y 250 µm
Tipos de columnas
Ventajas vs Desventajas
COLUMNAS CAPILARES
COLUMNAS CAPILARES
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Mejor eficiencia en la separación
(Mayor número de platos teóricos.
Absorción del analito sobre la
superficie
Permiten la aplicación de una menor
presión del sistema.
Cantidades de muestras muy
pequeñas.
Una mayor longitud da como
resultado mayor rapidez en los análisis
y mejor resolución de los picos, con
menor volumen de la muestra
inyectada. Sirven para análisis de
trazas.
Debido a que inyectan menor cantidad
de muestra se requieren inyectores
especiales y detectores de alta
sensibilidad.
Facilidad de acoplamiento a
detectores de espectrometría de
masas.
Costos
Referencias:
1.
2.
3.
4.
5.
Pinzón, R. S. Fundamentos de tecnología de productos
fitoterapéuticos; Convenio andres bello: Colimbia, 2003;
pp 115.
Skoog, D.; West, D. Et al. Fundamentos de Química
Analítica, 8a ed.; Cengage Learning Editores: México, 2005;
pp. 971-974.
Gomis, V.; Cromatografía de gases, Universidad de
Alicante: España, 2008; pp 13.
Harris, D. Análisis Químico Cuantitativo, 3ª ed.; Reverté:
España, 2007; pp 579-586.
Museo Nacional de Ciencias Nacionales
http://www.mncn.csic.es/docs/repositorio/es_ES/investiga
cion/cromatografia/cromatografia_de_gases.pdf
(Consultado Octubre 2014)
Fase estacionaria
POLISILOXANOS
ANALITOS
Polidimetil siloxano
(-CH3)
Hidrocarburos, aromáticos polinucleares,
esteroides y bifenilos policlorados
5% de Fenil-polidimetilsiloxano
(-C6H5)
Ésteres de metilo de ácidos grasos, alcaloides,
fármacos y compuestos halogenados
50% de Fenil-polidimetilsiloxano
Fármacos, esteoides, plaguicidas y glicoles
50% de Trifluoropropil-polidimetil
siloxano (-C3H6CF3)
Aromáticos clorados, nitroaromáticos,
bencenos con sustituciones alquilo
Cianopropil-polidimetilsiloxano al 50%
(-C3H6CN)
Ácidos grasos poliinsaturados, ácidos rosin,
ácidos libres y alcoholes
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