Separación por cromatografía

La cromatografía es una técnica utilizada para simular la separación de dos o más sólidos disueltos contenidos en una solución en cantidades muy pequeñas. Es un proceso físico en el que los solutos, es decir, los componentes de una mezcla de muestra, se segregan como resultado de su distribución diferencial entre las fases estacionaria y móvil. En griego, la palabra ‘chroma’ significa color y ‘graphein’ se usa para indicar escritura. Inicialmente, la técnica se utilizaba para la separación de colores. 

La sustancia que tiene que segregarse durante el proceso de cromatografía se conoce como analito. Básicamente se refiere al componente necesario de la mezcla. 

Principio detrás de la cromatografía

La técnica de separación de la cromatografía depende del principio de partición de los componentes constituyentes entre dos fases: fase móvil y fase estacionaria. La fase móvil se utiliza para indicar la mezcla de las sustancias a separar disueltas en un líquido o un gas. La fase estacionaria se utiliza para describir una array sólida porosa a través de la cual se filtra la muestra presente en la fase móvil.

El método de cromatografía se basa en el hecho de que las sustancias disueltas en el mismo solvente pueden tener diferente solubilidad. El soluto con mayor solubilidad sube más rápido y se segrega de la mezcla. 

Tipos de cromatografía

La cromatografía se puede clasificar en diferentes tipos según las siguientes categorías según el estado físico de las fases móvil y estacionaria:

• Cromatografía líquida:
  El principio detrás de la cromatografía líquida es la distribución variable de los solutos en una fase móvil líquida así como en una fase estacionaria. HPLC es una técnica de cromatografía extensiva, que se utiliza para referirse a un término cuando las partículas de pequeño diámetro se utilizan como fase estacionaria.
• Cromatografía de gases:
  • En la técnica de cromatografía de gases, la fase móvil gaseosa se toma para transferir una solución que contiene solutos volátiles a través de una columna que contiene la fase estacionaria. La fase móvil gaseosa se denomina gas portador. En la mayoría de los casos, el gas elegido para la fase móvil gaseosa es un gas inerte, por ejemplo, nitrógeno o helio.
  • En la cromatografía de gases, la separación del soluto depende de las diferencias relativas en las presiones de vapor de los solutos y sus correspondientes interacciones con la fase estacionaria en el procedimiento. Como resultado de la aplicación de este proceso, se eluye de la columna el soluto con mayor propiedad volátil.
  • Es visiblemente notable que los solutos se clasifican en función del tiempo de retención.
  • Este proceso ilustra las siguientes observaciones: 
    • Los solutos se separan utilizando el efluente de la columna por orden de elución.
    • La cantidad de soluto detectada es directamente proporcional al tamaño del pico. 

Aplicaciones

• Cromatografía en papel para separar los colores de un tinte
  Se toma una tira delgada de papel de filtro y se dibuja una línea con un lápiz a una longitud visible desde la esquina inferior del papel.
  Se proyecta una gota de tinta con una pluma estilográfica en el centro de la línea dibujada. Se seca más.
  El papel filtro se sumerge en un vaso de precipitados que contiene agua como disolvente, de forma que la gota de tinta quede justo por encima del nivel del agua. 
  Cuando el agua sube por la tira del filtro, se lleva consigo las partículas de colorante. 
  Dado que el tinte es soluble en agua, el componente del tinte con mayor solubilidad aumenta más. Como resultado de esto, los componentes del tinte se separan.

• departamento de alimentos
  • La cromatografía se puede utilizar para estimar la vida útil de los alimentos al proporcionar una idea de cuándo se estropea el alimento.
  • Se puede utilizar para comprender el valor nutricional de la muestra de alimentos.
  • También se puede utilizar para analizar la presencia de aditivos químicos en los alimentos.
  • Se puede utilizar para la clarificación y el desnatado de la leche.
  • Extracción de nata y elaboración de queso.
• Pigmentos de colores naturales.
• dominio químico
  • La detección de pureza de muestras de agua.
  • La detección de pureza de muestras de aire.
  • Detección de la presencia de contaminantes tóxicos en pesticidas y aceites. La técnica más utilizada es GC y HPLC.
  • Compruebe el DDT en las aguas subterráneas.
  • PCB en aceites usados.
• Industria farmacéutica
  • La cromatografía se puede utilizar para detectar la presencia de sustancias químicas y elementos en una muestra dada, presentes en trazas. Estos compuestos químicos también se pueden segregar y extraer en función de sus masas moleculares y elementos constituyentes.
  • Separación de fármacos del torrente sanguíneo: la eliminación de impurezas y compuestos desconocidos de los fármacos, así como la estimación de la pureza de la muestra del fármaco, se pueden analizar mediante la técnica de cromatografía.
• Biología Molecular
  • La investigación de ácidos nucleicos se puede simular mediante la técnica de cromatografía.
  • EC-LC-MS, una técnica de cromatografía extensa, se puede utilizar para realizar el estudio de la proteómica y la metabolómica.
  • La técnica de cromatografía HPLC se puede utilizar para llevar a cabo operaciones de separación de proteínas.
  • Varios procedimientos, como el fraccionamiento de plasma y la purificación de enzimas, se basan en la cromatografía.
  • Toma de huellas dactilares de ADN e informática.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: Describa la naturaleza de los solventes usados ​​en la cromatografía. 

Responder: 

Los disolventes utilizados deben tener las siguientes características: 

Disolventes con baja viscosidad ya que la viscosidad de un disolvente es inversamente proporcional a la velocidad de flujo del disolvente.

Pregunta 2: ¿Elabore los criterios utilizados para los solventes utilizados para la técnica de cromatografía en papel?

Responder:

Se utilizan los siguientes criterios para la selección de disolventes para la cromatografía en papel: 

• Disolventes no tóxicos o cancerígenos
• El disolvente no debe reaccionar con ninguna de las partículas constituyentes de la muestra.
• Baja volatilidad
• Solubilidad de los componentes de la muestra.
• El solvente elegido no debe dificultar la detección de manchas separadas.

Pregunta 3: ¿Explica la técnica de desarrollo en cromatografía?

Responder: 

En caso de que las sustancias a segregar sean incoloras, entonces, durante el proceso de cromatografía, los componentes pueden no ser visibles en el cromatograma. Por lo tanto, la técnica de revelado es el proceso de rociar un reactivo adecuado en el cromatograma de modo que los diferentes componentes se vuelvan visibles en el cromatograma. El reactivo se conoce como reactivo de desarrollo. 

Pregunta 4: Explique las deficiencias de la cromatografía en papel.

Responder: 

La cromatografía en papel tiene algunas limitaciones como:

• Mayor concentración de componentes. Esto puede conducir a rayas.
• Es de naturaleza semicuantitativa.
• Detección irregular de muestras
• Superposición en los puntos con componentes de valor de R _{f cercanos.}
• El flujo irregular de disolvente puede provocar errores en los cálculos de los valores de _{Rf .}

Pregunta 5: Explique cualquier detector utilizado en HPLC. 

Responder:

En HPLC se utiliza un detector denominado detector UV-VIS, ya que tiene la propiedad de dar una respuesta específica a un compuesto en particular. El detector tiene un rango de longitud de onda variable que se utiliza para la absorción de muchos compuestos orgánicos.

Pregunta 6: Definir cromatografía analítica 

Responder:

La cromatografía analítica se utiliza para determinar la existencia y la concentración de la sustancia a separar durante el proceso, es decir, el analito.