LA TECNICA MAS EMPLEADA EN LOS ULTIMOS AÑOS:

“CROMATOGRAFIA”

Dentro de los métodos de separación se encuentra la cromatografía, la cual dio sus primeros inicios en el año 1903, sin embargo la primera persona que definió el termino la cromatografía como tal fue el botánico ruso Miguel Tswett en 1910 basándose en las palabras griegas khromatos(color) y graphos (escrito) ya que utilizó el término cromatografía para describir la separación de pigmentos vegetales en referencia a las bandas coloreadas que se separaban por su adsorción selectiva sobre columnas de yeso. Aunque la mayor parte de las separaciones que se realizan actualmente son de compuestos incoloros, el término inicial cromatografía se ha seguido manteniendo.

El uso de esta técnica de separación fue aumentando cada vez mas, se fueron desarrollando diferentes versiones de la misma tales como: cromatografía de reparto (Martin y Synge, 1914), así como de papel (Connsden, Gordon y Martin, 1944), capa fina (Stahl, 1958, etc. Un gran giro en el desarrollo de la cromatografía lo constituyo la invención de la cromatografía gas-liquido (Martin y James, 1952), esta técnica que fue utilizada en múltiples aplicaciones de gran importancia, lo que condujo al desarrollo de la teoría de la separación cromatografía (Van Deemter, 1956; Giddings, 1965, etc), así como el desarrollo de innumerables instrumentos que facilitarían en gran medida las condiciones de trabajo.

En la actualidad no existe campo de las ciencias químicas, biológicas, médicas, etc. en el que no se requiera el empleo de la cromatografía, lo que nos arroja que se ah adoptado esta técnica con sus variantes en uno de los mas importantes métodos analíticos para la determinación de compuestos.

Definiendo ya en especifico lo que es la cromatografía encontramos que se trata de un método físico de separación en el que los componentes a separar se distribuyen entre dos fases, una inmóvil o estacionaria y otra móvil la cual atraviesa la primera, en si el proceso de cromatografía se genera como resultado de varios procesos de sorción-desorción durante el movimiento de los compuestos de la mezcla que son arrastrados por la fase móvil a lo largo de la fase estacionaria, a esto se le conoce como elución, después de este proceso se produce la separación debido a las diferencias entre las constantes de distribución de cada uno de los componentes de la mezcla de las dos fases. Cuando se obtiene la distribución final de los compuestos de acuerdo a donde se localicen en la fase estacionaria, o bien el tiempo en el que se genera la elución se le conoce como cromatograma.

Para que se lleve a cabo una buena cromatografía, influyen diferentes aspectos importantes que deben tomarse en cuenta entre los cuales están el Tiempo de retención que es el tiempo en que el analito recorre la columna mediante algunas condiciones seleccionadas; el soluto que es el componente que se pretende separar, la muestra que es lo que se va a analizar, el disolvente que es la sustancia que solubilizará a otra.

Uno de los métodos cromatográficos más simples, se define como

cromatografía de capa fina o plana, consiste en una placa de vidrio, sobre ella su

superficie se deposita una capa uniforme muy delgada de una substancia

absorvente, casi siempre silicagel o alúmina, en condiciones tales que resulte

uniformemente extendida y suficientemente adherida. En general, de hace una

mezcla acuosa con el adsorbente, que se deposita sobre la placa. Las placas se

secan en estufa para activar la superficie del adsorbente y se encuentran aptas

para efectuar la cromatografía. La fase inerte debe ser inerte frente a los

componentes de la muestra y de la fase estacionaria, con una viscosidad

adecuada, una alta pureza, baja inflamabilidad y toxicidad.

1- Cromatografia ascendente: el disolvente se encuentra en el fondo del recipiente que sostiene al papel y va subiendo a través de el por capilaridad. 2- Cromatografia descendente: el disolvente esta en un recipiente esta en un recipiente del que cuelga el papel, fluye por él hacia abajo por una combinación de capilaridad y gravedad.

Otro método muy recurrido es la cromatografía de elución por columna, en

el cual la fase estacionaria se haya constituida por un sólido que se empaqueta

en una columna, que normalmente es de vidrio. Los componentes a separar se

añaden en forma soluble por la parte superior de la columna, quedando retenidos

en la misma. Posteriormente los componentes se desplazan arrastrados por una

fase móvil líquida. Dependiendo de la absorción selectiva de cada uno de ellos por

la fase estacionaria se desplazan a distinta velocidad, efectuándose la separación.

Para que haya una separación efectiva de los componentes, su velocidad a través

de la columna debe ser suficientemente diferente y la longitud de la columna,

adecuada.

Se han ido desarrollado técnicas mas complejas y especificas como lo son la

cromatografía de gases (CG) y la cromatografía de líquidos de alto rendimiento

(HPLC).

Esta técnica es similar a la cromatografia de columna, con la diferencia de que el sistema es

cerrado y la fase móvil es un gas. La separación de los componentes gaseosos se produce por

adsorción selectiva sobre un sólido (C.G.S.) o por reparto entre un gas inerte y un líquido no

volátil que constituye la fase estacionaria (C.G.L.). En la actualidad esta tecnica (C.G.L.) es la

más empleada, aplicandose el analisis de gases o de líquidos y sólidos que puedan volatilizarse

a temperatura no superior a 400°C.

La cromatografía de gases constituye el mejor método analítico ideado para la separación de

gases, líquido o sólidos que pueden pasar fácilmente al estado de vapor o transformándolos

previamente en otros estados volátiles Ej. Metilación de ácidos grasos en el análisis de aceite

y a resuelto problemas de muy difícil solución para la química analítica empleada hace una

década. Por eso su utilización es indispensable en análisis industriales, forenses

bromatologicos, toxicologicos, clínicos y de contaminación ambiental.

Para la cromatografía de líquidos el fundamento es básicamente como en las técnicas

clásicas: se hace fluir un líquido a través de sólido e instrumentalmente, se consideran

columnas más cortas (empaquetadas), y con el uso de altas presiones para forzar a la

fase móvil a recorrer la fase estacionaria, por tanto, los tiempos de empleo son más

cortos y con separaciones altamente efectivas con cromatogramas con resoluciones

altas (>1.5)

En las cromatografías clásicas, en las que la fase móvil es un líquido que fluye a

traves de un sólido por el efecto de la gravedad para alcanzar alta resolución seria

necesario emplear columnas excesivamente largas, lo que se traduciría en un

desarrollo muy tardado de los cromatogramas. Estos problemas se resolvieron

gracias a la cromatografía de alta resolución, en la que se trabaja con pequeñas

columnas, forzando el flujo de la fase móvil mediante elevadas presiones, con lo

que se consiguen separaciones muy efectivas en un tiempo muy corto.

Las partes de un cromatógrafo ya sea de gases o líquidos son prácticamente iguales,

ya que contienen un sistema de inyección de la muestra, sistema de introducción de

la fase móvil, tuberías de arrastre, fase estacionaria en columna, un detector de

analitos y un sistema de recolección de datos.

Un punto que se debe de considerar en la cromatografía de líquidos de alta resolución

es el índice de refracción con el que cuenta el detector, el cual corresponde a una

relación entre la velocidad de la luz en el aire y la velocidad de la luz en otra sustancia

El detector que tiene más sensibilidad en cuanto a límite de detección con un valor de

1x10-14 grs es el de fluorescencia el que le sigue es el detector electroquímico y

espectrofotómetro de masas con 1x10-13 grs.

En conclusión las técnicas cromatográficas son de gran utilidad y empleadas en

una área bastante amplia como abarcaría la investigación científica, tanto en la

industria, en la detección de compuestos como aspartame en refrescos, cafeína, o

benzoatos; el área de la clínica, con la separación de triglicéridos de muestras, área

ambiental se emplea la cromatografía para la separación y análisis de compuestos

orgánicos, entre muchas otras aplicaciones.

BIBIOGRAFIA.

CROMATOGRAFA SOBRE PAPEL Y CAPA FINA ELECTROFORESIS. (I. Smith y J. Feinberg)

QUIMICA ANALITICA CUANTITATIVA (Burriel) BARQUERO, M. (2004). MECANISMOS Y APLICACIONES DE LA

CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTO DESEMPEÑO. Ed. UCR. San José,

Costa Rica.

SKOOG, D.A. James; Holler F. James. (2001). PRINCIPIOS DE ANÁLISIS

INSTRUMENTAL, 5° ed.; Ed. McGraw-Hill. Madrid, España.