Cromatografia

CROMATOGRAFIA

En 1906 Tswett definió la cromatografía como: el método en el cual los componentes de una mezcla son separados en una columna absorbente dentro de un sistema afluyente. En el cual los componentes son distribuidos en dos fases, una de las cuales es estacionaria, mientras que la otra es móvil. La fase estacionaria puede ser un sólido o un líquido soportado en un sólido o en un gel (matriz). Mientras que la móvil es solvente.

La cromatografía puede cumplir dos funciones básicas que no se excluyen mutuamente:

·         Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos más puros y que puedan ser usados posteriormente (etapa final de muchas síntesis).

·         Medir la proporción de los componentes de la mezcla (finalidad analítica). En este caso, las cantidades de material empleadas son pequeñas.

Hay diferentes técnicas para la utilización de cromatografía:

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        Cromatografía de papel: es un proceso donde el absorbente lo constituye un papel de Filtro. Una vez corrido el disolvente se retira el papel y se deja secar, se trata con un reactivo químico con el fin de poder revelar las manchas.

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         Cromatografía de capa fina: se basa en la preparación de una capa uniforme, de un adsorbente mantenido sobre una placa de vidrio u otro soporte.

·         Cromatografía de cambio iónico: utilizan este método para la separar isotopos de Litio y Potasio utilizando resinas de zeolita.

·         Cromatografía de gel-filtracion: Fodin y Phorath en 1958 descubren que usando como fase de geles estacionarios se consiguen separar polímeros sintéticos de alto peso molecular.

·         Cromatografía de afinidad: ideada de por Phorath en 1967, usando como fuente un péptido o proteína unida covalentemente a un ligando y se utiliza para la separación de moléculas proteínas.

         Cromatografia de gas: La muestra es vaporizada e introducida en un flujo de un gas apropiado denominado de fase móvil o gas de arrastre. Este flujo de gas con la muestra vaporizada pasa por un tubo conteniendo la fase estacionaria, donde ocurre la separación de la mezcla. La fase estacionaria puede ser un sólido adsorbente o, más comúnmente, una película de un líquido poco volátil, soportado sobre un sólido inerte o sobre la propia pared del tubo. Las sustancias separadas salen de la columna disueltas en el gas de arrastre y pasan por un detector; dispositivo que genera una señal eléctrica proporcional a la cantidad del material eluido.

La Cromatografía Gaseosa es una técnica utilizada para la separación y análisis de mezclas de sustancias volátiles.

Técnica	Fase móvil	Fase estacionaria
Cromatografía de gases	Gas	Sólido o líquido
Cromatografía líquida en fase inversa	Líquido (polar)	Sólido o líquido (menos polar)
Cromatografía líquida en fase normal	Líquido (menos polar)	Sólido o líquido (polar)
Cromatografía líquida de intercambio iónico	Líquido (polar)	Sólido
Cromatografía líquida de exclusión	Líquido	Sólido
Cromatografía líquida de adsorción	Líquido	Sólido
Cromatografía de fluidos supercríticos	Líquido	Sólido

Una de las técnicas cromatográficas más sencillas es la que se realiza en capa fina, llamada así porque la fase estacionaria es una capa fina de un material poroso (gel de sílice, alúmina, etc.) extendida para su manejo mecánico sobre un soporte inerte.

La fase móvil es una mezcla de disolventes en diferentes proporciones, que emigra por la fase estacionaria debido, sobre todo, a la capilaridad. En su movimiento, arrastra más o menos a los componentes de una mezcla en función de sus mayores o menores coeficientes de reparto.

El coeficiente de reparto es poco empleado en la práctica. En su lugar, y relacionado con él, se emplea el denominado Rf, característico de cada sustancia, definido como la relación entre la distancia que recorre dicha sustancia y la que recorre la fase móvil. Las más insolubles tendrán, en el disolvente empleado, un Rf próximo a cero, mientras las más solubles se acercarán a uno. Cromatografía en columna: Se emplea para la separación de mezclas o purificación de sustancias a escala preparativa. 

Polaridad: La polaridad química o sólo polaridad es una propiedad de las moléculas que representa la desigualdad de las cargas eléctricas en la misma. Esta propiedad se relaciona con otras propiedades químicas y físicas como la solubilidad, punto de fusión, punto de ebullición, fuerzas intermoleculares, etc. Al formarse una molécula de forma covalente el par de electrones tiende a desplazarse hacia el átomo que tiene mayor carga nuclear (más número de protones). Esto origina una densidad de carga desigual entre los núcleos que forman el enlace (se forma un dipolo eléctrico). El enlace es más polar cuanto mayor sea la diferencia entre las electronegatividades de los átomos que se enlazan; así pues, dos átomos iguales atraerán al par de electrones covalente con la misma fuerza (establecida por la Ley de Coulomb) y los electrones permanecerán en el centro haciendo que el enlace sea apolar.

En resumen la cromatografía es una técnica ampliamente utilizada en la resolución de macromoléculas de interés en la industria biotecnológica, biológica y bioquímica. Esta versión instrumental de la cromatografía convencional resulta ventajosa debido a los pequeñísimos volúmenes que se necesitan para el estudio en cuestión y los resultados se obtienen en un mínimo de tiempo.

La cromatografía se ha aplicado extensivamente en medio ambiente: gases de invernadero, compuestos orgánicos volátiles, hidrocarburos en suelos y agua, bifenilos policlorados, halofenoles, metales… Los cromatógrafos de gases acoplados con espectrómetros de masas se pueden “miniaturizar” y transportar al campo. También se han ideado práctico sensores cromatográficos.