Guia d'Espectroscòpia i Cromatografia: Conceptes Clau

Clasificado en Física

Escrito el 27 de Junio de 2026 en catalán con un tamaño de 5,8 KB

1. Espectroscòpia (General)

Definició: És l'estudi de la interacció entre la radiació electromagnètica (llum) i la matèria (àtoms o molècules). Aquesta interacció pot provocar fenòmens d'absorció, emissió o dispersió de l'energia.
Aspectes més importants:
- Es basa en el fet que cada substància té un "compte de colors" o espectre únic (com una empremta dactilar).
- Permet tant la identificació (anàlisi qualitativa) com la quantificació (anàlisi quantitativa, generalment mitjançant la Llei de Beer-Lambert) de components en una mostra.

Definició: Tipus d'espectroscòpia que estudia la interacció de la llum amb molècules completes.
Aspectes més importants:
- Transicions: Quan una molècula absorbeix energia, canvia el seu estat energètic global: transicions de l'estat dels seus electrons, de la vibració dels seus enllaços o de la rotació de la mateixa molècula.
- Tècniques comunes:
  - UV-Vis (Ultraviolat-Visible): Transicions electròniques. Molt usada per quantificar nutrients, pigments o controlar reaccions.
  - IR (Infraroig): Transicions vibracionals. Excel·lent per identificar grups funcionals (humitat, greixos, proteïnes).
- Els espectres moleculars solen ser bandes amples perquè inclouen molts sub-estats energètics combinats.

Definició: Tècnica que estudia la interacció de la radiació electromagnètica amb àtoms lliures (individualitzats).
Aspectes més importants:
- Atomització: Requereix que la mostra es destrueixi i es vaporitzi a temperatures molt altes (amb una flama o plasma) per trencar els enllaços moleculars i deixar els àtoms lliures.
- Transicions: Són exclusivament transicions dels electrons més externs de l'àtom.
- Espectres de línies: A diferència de les molècules, els àtoms donen senyals en forma de línies molt estretes i específiques.
- Aplicació principal: Determinació i quantificació de metalls i minerals (per exemple, ferro, calci, sodi o metalls pesants contaminants com el plom o el mercuri).

Definició: Mètode físic de separació de barreges complexes. Es basa en la distribució dels components d'una mostra entre dues fases que no es barregen.
Aspectes més importants:
- Fase Mòbil (FM): El fluid (líquid o gas) que transporta la mostra.
- Fase Estacionària (FE): El material sòlid o líquid que es queda fix dins una columna o suport.
- Principi de separació: Els components de la mostra es separen segons la seva afinitat per cadascuna de les fases. Els que tenen més afinitat per la FM corren més; els que prefereixen la FE queden retinguts i surten més tard (temps de retenció).

Definició: Una evolució de la cromatografia de líquids clàssica on la fase mòbil és un líquid que s'introdueix a molta alta pressió a través d'una columna farcida de partícules molt petites (fase estacionària).
Aspectes més importants:
- Alta resolució i rapidesa: El pas del líquid a pressió permet utilitzar un farcit de columna molt fi, millorant dràsticament la separació dels components en poc temps.
- Versatilitat: Ideal per a molècules grans, termolàbils (que es degraden amb la calor) o polars.
- Aplicacions alimentàries: Determinació de vitamines, additius, conservants, micotoxines, sucres o perfils d'aminoàcids.

Definició: Tècnica de separació on la fase mòbil és un gas inert (com l'heli o el nitrogen) i la mostra s'ha de poder volatilitzar (evaporar) sense descompondre's.
Aspectes més importants:
- Mostres volàtils: Només serveix per a compostos que es poden convertir en gas fàcilment a temperatures de treball (sovint fins a 250-300 °C).
- Columna capil·lar: Habitualment utilitza columnes molt llargues (de 15 a 60 metres) i molt estretes, aconseguint un poder de separació molt elevat.
- Aplicacions: Anàlisi d'aromes, perfil d'àcids grassos (convertits en èsters metílics), olis essencials o detecció de residus de pesticides volàtils.

Resum de les diferències principals de funcionament:

Característica	Cromatografia de Líquids (LC / HPLC)	Cromatografia de Gasos (GC)
Fase Mòbil	Líquid (solvents orgànics, aigua, tampons).	Gas inert (Heli, Nitrogen, Hidrogen).
Tipus de mostra	Molècules polars, grans, no volàtils o sensibles a la calor.	Molècules volàtils, apolars o de baix pes molecular.
Temperatura	Generalment a temperatura ambient o moderada.	Requereix un forn per mantenir la mostra en estat gasós.
Mecanisme	La mostra interacciona químicament amb la fase mòbil i la fixa.	El gas només transporta; la separació depèn de la volatilitat i la interacció amb la fase fixa.

Etiquetas: