Fundamentos y Aplicaciones de la Cromatografía de Adsorción

Cromatografía de Adsorción

La cromatografía de adsorción emplea una fase estacionaria sólida de carácter polar, adsorbente, y una fase móvil líquida, eluyente. Se utiliza tanto con fines analíticos como preparativos, y la separación de los componentes de la mezcla viene determinada por las interacciones polares de los componentes de la misma con las fases estacionaria y móvil. Por lo tanto, los compuestos más difíciles de separar mediante este tipo de cromatografía serán aquellos que tengan una polaridad muy similar.

Fase Estacionaria: Adsorbente

Está constituida por un sólido poroso, finamente granulado, con centros activos polares en su superficie donde se adsorben las moléculas de los compuestos que se van a cromatografiar. Cuanto menor sea el tamaño de partícula de este material, mayor será la capacidad de adsorción. La adsorción se debe a interacciones intermoleculares del tipo dipolo-dipolo, dipolo-dipolo inducido o enlaces de hidrógeno entre el adsorbente y el soluto. El adsorbente más utilizado es el gel de sílice, donde las interacciones tienen lugar entre los grupos Si—OH y Si—O—Si; también se emplea con relativa frecuencia la alúmina (Al₂O₃). El adsorbente debe ser inerte con las sustancias a cromatografiar. El gel de sílice presenta carácter ácido y la alúmina puede adquirirse con carácter neutro, ácido o básico.

Fase Móvil: Eluyente

Es un disolvente en el que los componentes de la mezcla son, al menos, parcialmente solubles. Al aumentar la polaridad del disolvente, aumenta la velocidad de elución de los compuestos de la mezcla. Se puede utilizar un único disolvente o una mezcla de disolventes, e incluso llevar a cabo la elución con un gradiente de polaridad aumentando progresivamente la proporción del disolvente más polar.

Retención

Las moléculas de soluto S se adsorben en los centros polares de la fase estacionaria X y, a medida que se produce la elución, van siendo desplazadas por las moléculas del disolvente/s que constituyen la fase móvil M. La retención de un soluto se puede justificar por la competencia que se establece entre S y M por adsorberse a los centros polares X, es decir, depende de los valores de las constantes de los equilibrios:

—X + S → X•••S y —X + M → X•••M

Que están en función de:

• Polaridad del compuesto a eluir, que depende de sus grupos funcionales.
• Naturaleza del adsorbente.
• Naturaleza del disolvente.

Polaridad

Cuanto más polar sea un compuesto, más se retendrá en la fase estacionaria. Por ejemplo, se retiene más un alcohol que un hidrocarburo. Para compuestos poco polares, que se retienen poco en el adsorbente, se utilizan eluyentes apolares o poco polares como, por ejemplo, hexano.

Para compuestos muy polares, que quedan muy retenidos en el adsorbente, se emplean eluyentes muy polares como, por ejemplo, metanol o mezclas metanol-diclorometano.

Para compuestos de polaridad media, se emplean eluyentes de polaridad intermedia y son muy aconsejables en estos casos las mezclas en distintas proporciones de hexano-acetato de etilo.

Factor de Retención (Rf)

Se conoce como Rf (rate factor) la relación entre las distancias recorridas por un compuesto y por el disolvente desde el origen del cromatograma. Cada compuesto, en unas condiciones cromatográficas determinadas (adsorbente, disolvente, temperatura, etc.), tiene un valor constante y característico de Rf. Sin embargo, solo se pueden establecer comparaciones entre los Rf de dos compuestos cuando los dos se eluyen juntos en la misma placa. La distancia recorrida por el compuesto se mide desde el centro de la mancha.