Fundamentos y Tipos de Columnas en Cromatografía de Gases y Líquida: Proceso y Electroforesis Capilar

Fundamentos de la Cromatografía y la Electroforesis Capilar

Tipos de Columna y Función en Cromatografía Líquida

Las columnas cromatográficas son esenciales para la separación de componentes. Se clasifican principalmente según su estructura y la naturaleza de la fase estacionaria.

Clasificación Estructural de Columnas

• Pellicular: Compuestas por bolas de vidrio o polímero no porosas y esféricas. Sobre la superficie se deposita la fase estacionaria, una capa delgada y porosa de sílice, alúmina o una resina de intercambio iónico. (Actualmente en desuso).
• Partícula Porosa: Utilizan micropartículas completamente porosas. (Las columnas más habituales hoy en día son las de partícula porosa, aunque el texto original se centra en las peliculares).

Tipos de Columnas Según la Fase Estacionaria

Según la naturaleza química de la fase estacionaria, las columnas se dividen en:

1. De Intercambio Iónico: Tienen en su superficie una película intercambiadora, generalmente microesferas de sílice cubiertas con un intercambiador iónico.
2. De Adsorción: Contienen una sustancia adsorbente, como gel de sílice, que presenta en su superficie una red de grupos activos (siloxano, silanoles).
3. De Partición o Reparto (Fase Ligada): Es la configuración más común. Se utiliza sílice a la que se unen covalentemente grupos polares o apolares (cadenas largas que actúan como un líquido).
   • Fase de Reserva (Fase Reversa): Utiliza largas cadenas carbonadas que retienen sustancias apolares.
   • Fase Normal: Utiliza grupos polares como el siloxano y el silanol.

Detectores Más Utilizados en Cromatografía

El detector más común es el de absorbancia, que utiliza una cubeta de flujo con geometría en forma de 'Z' para optimizar la detección.

Proceso de Separación en la Cromatografía de Gases (GC)

El proceso de separación en la columna de cromatografía de gases sigue el orden de los dispositivos instrumentales:

1. Suministro de Eluyente: El gas eluyente (fase móvil) está contenido en una bombona de gas. Se regula el flujo para obtener una corriente constante a través del sistema.
2. Inyector: La muestra se introduce en el inyector. Este dispositivo contiene una cámara a una temperatura determinada que provoca la vaporización de la muestra, cambiándola a estado gaseoso.
3. Columna (Horno): La muestra, junto con el gas eluyente, atraviesa la columna capilar, donde se produce el proceso de separación. La columna se encuentra en un horno que mantiene la temperatura constante para evitar que la muestra se condense y pase a estado líquido.
4. Detector y Cromatograma: Los componentes de la mezcla llegan secuencialmente (uno a uno) al detector. Este generará una señal cuya intensidad es directamente proporcional a la concentración, la cual se registra como un cromatograma.

Tipos de Columnas en la Cromatografía de Gases

Las columnas de cromatografía de gases suelen ser tubos abiertos capilares de sílice, huecos y muy largos. Son más finas y largas que las empaquetadas, ofreciendo mayor resolución y sensibilidad, menor tiempo de separación y requiriendo menor cantidad de muestra.

Clasificación de Columnas Capilares

WCOT (Wall-Coated Open Tubular)

La fase estacionaria líquida está directamente unida a la superficie interna (separación por partición).

SCOT (Support-Coated Open Tubular)

La fase estacionaria líquida se encuentra sobre partículas sólidas (separación por partición).

PLOT (Porous-Layer Open Tubular)

La fase estacionaria es sólida (separación por adsorción).

Fundamento de la Electroforesis Capilar (EC)

La electroforesis capilar es una técnica de separación que utiliza un tubo capilar como soporte. En este tubo, los componentes se separan bajo la influencia de un campo eléctrico. Intervienen dos fuerzas principales:

• Fuerza Electroestática: Dirige las cargas positivas hacia el cátodo (negativo) y las cargas negativas hacia el ánodo (positivo).
• Fuerza Electroendosmótica (FEO): Es un flujo global del electrolito que arrastra a todos los componentes hacia el cátodo negativo. La FEO es crucial para el funcionamiento de la EC.