INFORME DE LABORATORIO DE ANALISIS INSTRUMENTAL CROMATOGRAFIA DE GASES
OSCAR ARMANDO PEREZ BENITEZ Estudiante de pregrado del programa de Química, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Cartagena. 16-noviembre-2010 INTRODUCCION La cromatografía de gases es una técnica cromatográfica en la que la muestra se volatiliza y se inyecta en la cabeza de una columna cromatográfica. La elución se produce por el flujo de una fase móvil de gas inerte. A diferencia de los otros tipos de cromatografía, la fase móvil no interactúa con las moléculas del analito; su única función es la de transportar el analito a través de la columna. Existen dos tipos de cromatografía de gases (GC): la cromatografía gas-sólido (GSC) y la cromatografía gas-líquido (GLC), siendo esta última la que se utiliza más ampliamente, y que se puede llamar simplemente cromatografía de gases (GC). En la GSC la fase estacionaria es sólida y la retención de los analitos en ella se produce mediante el proceso de adsorción. Precisamente este proceso de adsorción, que no es lineal, es el que ha provocado que este tipo de cromatografía
tenga aplicación limitada, ya que la retención del analito sobre la superficie es semipermanente y se obtienen picos de elución con colas. Su única aplicación es la separación de especies gaseosas de bajo peso molecular. La GLC utiliza como fase estacionaria moléculas de líquido inmovilizadas sobre la superficie de un sólido inerte. La GC tiene dos importantes campos de aplicación. Por una parte su capacidad para separar mezclas orgánicas complejas, compuestos organometálicos y sistemas bioquímicos. Su otra aplicación es como método para determinar cuantitativa y cualitativamente los componentes de la muestra. Para el análisis cualitativo se suele emplear el tiempo de retención, que es único para cada compuesto dadas unas determinadas condiciones (mismo gas portador, rampa de temperatura y flujo), o el volumen de retención. En aplicaciones cuantitativas, integrando las áreas de cada
compuesto o midiendo su altura, con los calibrados adecuados, se obtiene la concentración o cantidad presente de cada analito.
PARTE EXPERIENTAL La práctica de laboratorio se dividió en 6 partes: 1) Reconocimiento de equipo: Donde los estudiantes vimos las partes que forman un cromatógrafo de gases. 2) Medición de la velocidad de flujo de fase móvil y gases del detector: Se midió la velocidad de flujo de la fase móvil que era He y los gases del detector que eran H2 y aire. 3) Inyección Split/splitless: Donde se inyecto un microlitro de muestra en modo Split, luego se inyecto la misma cantidad de muestra en modo splitless, se observaron los cromatogramas obtenidos y se compararon. 4) Realizar curva de calibración: Se tomo una solución stock de mentol, se prepararon tres disoluciones de 50 ppm, 75 ppm y 100 ppm, se inyecto un microlitro de cada disolución en el cromatógrafo de gases, con los datos obtenidos se hizo la respectiva curva de calibración.
5) Determinación de la concentración de metol en una muestra de menticol: Se inyecto un microlitro de una muestra de menticol y con la ayuda de la curva de calibración anterior se determino la concentración de dicha muestra. 6) Determinación de limoneno en una muestra de jugo de limón: Se inyecto un microlitro de una muestra patrón de limoneno en el equipo, luego a un jugo de limón se le realizo una extracción liquido-liquido con hexano por 5 min en un agitador, luego se centrifugo (5min), después se le agrego sulfato de sodio anhidro para eliminar las trazas de agua, se tomo un microlitro de la muestra y se inyecto en el equipo para determinar la presencia de limoneno.
RESULTADOS Y DISCUSION 1) Reconocimiento de equipo: El equipo cromatográfico (Cromatógrafo de gases) consta de las siguientes partes. •
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Un sistema para alimentar un gas de transporte (fase móvil) que recorre en forma permanente el circuito del cromatógrafo. Un sistema de Inyección. El Inyector es el lugar por donde se introduce una
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pequeña cantidad de muestra (del orden de 1 cm3 de gas o 1 micro-litro de líquido) en medio de la corriente de gas (fase móvil). Un sistema de Separación, formado por una o varias columnas que llevan a cabo la tarea de fraccionamiento de los diferentes componentes.
2) Medición de la velocidad de flujo de fase móvil y gases del detector. Fase móvil: He Gases del detector FID: H 2 y Aire He H2 (mL/ (mL/ min) min)
Aire (mL/min )
Promedi o
3) Inyección Split/Splitless: 4) Realizar curva de calibración. Las condiciones del equipo fueron: Temperatura del inyector: 260°C Temperatura del detector: 300°C
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Un sistema de Detección para generar una señal cuando un componente de la mezcla completa el recorrido del sistema de separación. Un sistema de Integración para cuantificar la señal generada por cada componente en el Detector.
Desviaci ón
Temperatura inicial del horno: 120°C Velocidad de calentamiento: 10°C/min hasta 240°C Permanece 11min a 240°C 5) Determinar la concentración de mentol en una muestra de menticol: En la muestra de menticol apareció un tiempo de retención de 2.354, que es muy parecido al tiempo de retención de las disoluciones, por lo que se supuso que este tiempo de retención pertenecía al mentol, además mostro un área de 172573, que nos sirve para hallar la concentración de mentol en la muestra de menticol.
6) Determinación de limoneno en una muestra de jugo de limón: El patrón de limoneno mostro un tiempo de retención de 5.440 y un área de 2.55x107, en la muestra de jugo de limón apareció un tiempo de retención de 5.190 que pertenece al limoneno presente en el jugo de limón ya que tiene un tiempo de retención muy parecido al patrón, además el limoneno en la muestra mostro un área de 6.48914x10 4 lo que nos muestra que la concentración de limoneno en el jugo de limón es muy baja, por lo que se tuvo que bajar la escala para que se observara en el cromatograma. CONCLUSION En conclusión la cromatografía que nos permite cualificar y cuantificar distintos compuestos en una muestra dada. Ya que podemos medir los tiempos de retención para cualificar o integrar las áreas para hallar la concentración de los analitos y así cuantificar. El cromatógrafo de gases está compuesto principalmente por distintas partes como gas portador sistema de inyección, columna que se encuentra generalmente dentro de un horno, un detector y un sistema que lee la señal del detector y que nos permite verla por medio de un cromatograma. REFERENCIAS:
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Skoog, Douglas A. y Leary, James J. (1994). Análisis Instrumental. Armenia: McGraw-Hill. 84-481-0191-X. McNair, Harold M. & Miller, James M. (1998). Basic Gas Chromatography . Canada: John Wiley & Sons, Inc. ISBN: 0-471-17260-X (alk. paper); ISBN 0471-17261-8 (pbk: alk. paper).
