2.29: Cromatografía Gaseo-Líquido (GLC)

LECTURA RELACIONADA: Páginas 154-165.

OBJETIVO

Al finalizar este ejercicio, la discusión apropiada y lecturas
relacionadas el alumno podrá:

1. Interpretar un patrón de cromatografía de gases (GC)
2. Calcular la concentración de un desconocido por el método de estandarización interna.

PRINCIPIO

En GLC las señales electrónicas asociadas a los detectores son tales que el área bajo un pico dado es proporcional a la concentración (C) de la sustancia que se está detectando. En este caso $$\ frac {C_ {u}} {A_ {u}} =\ frac {C_ {std}} {A_ {std}} $$donde A es el área bajo el pico para el estándar (std) o desconocido (u). Si un sistema GLC carece de integrador e impresión digital, puede reducir el pico y pesarlo. Si el detector tiene una lectura digital, se imprimirá un número de área de pico en unidades arbitrarias correspondiente a cada pico. Los picos se identifican por sus tiempos de retención.

Existen muchas variables en el ensayo GLC (o HPLC) que pueden conducir a análisis inexactos e imprecisos. Estos incluyen variaciones en la eficiencia de extracción, cantidad de muestra inyectada, pérdidas de procesamiento y errores cromatográficos. Para minimizar estos errores, muchas técnicas cromatográficas emplean un estándar interno (I.S.). En este caso, la concentración del analito (C _u) se relaciona con la relación del área del pico (o altura del pico) del analito (A _u) al área del pico del patrón interno (A _IS) de la siguiente manera:

\[\frac{C_{u}}{\frac{A_{u}}{A_{IS}}} = \frac{C_{std}}{\frac{A_{std}}{A_{IS}}}\]

Cualquier variación que ocurra en el análisis afectará al I. S. en la misma medida que afecta al analito. Entonces, aunque las variaciones en la inyección de la muestra en el sistema GLC podrían conducir a un aumento o disminución en la A _u, el mismo cambio ocurriría al A _IS, dejando la relación A _u /A _IS esencialmente sin cambios. Por lo tanto, la técnica estándar interna es ampliamente utilizada siempre que se pueda encontrar un I. S. adecuado.

MATERIALES

Se encuentran cromatogramas de muestra al final de este ejercicio. Estos cromatogramas resultaron de un ensayo para alcoholes utilizando el siguiente procedimiento. El alumno necesitará un balance y una calculadora para realizar este ejercicio.

PROCEDIMIENTO

1. Preparación de muestras. Pipetear 200 mL de estándar interno en un tubo de vidrio de 12 mm x 75 mm. Agregar 200 mL de suero, y mezclar.
2. Parámetros cromatográficos. Temperatura de inyección, 210°C; temperatura de la columna, 100°C; temperatura del detector, 260°C; flujo de gas a 60 ml/min, con las proporciones de nitrógeno/aire/hidrógeno a 40:10:20.
3. Inyectar 0.5 mL de muestra o patrón en cromatógrafo (no doblar ni enroscar la aguja de inyección; evitar burbujas de aire en la muestra). El tiempo de ejecución cromatográfica es de aproximadamente 6 minutos.
4. Determinar el tiempo de retención de cada uno de los estándares, y registrar en la sección Resultados de la Hoja de Datos.
5. Identifica tu desconocido comparando su tiempo de retención con el de los estándares.
6. Cortar los picos de lo desconocido y el estándar apropiado y pesarlos.
7. Determinar la concentración de lo desconocido y registrar en la sección Resultados de la Ficha Técnica.

EJERCICIO OPCIONAL

Repita el cálculo descrito en la hoja de datos, pero use las alturas de pico en mm, en lugar del área de pico. ¿Hay alguna diferencia significativa?

FICHA TÉCNICA, EJERCICIO #29

NOMBRE: ___________ FECHA: ___________

RESULTADOS

Muestra	Tiempo de retención (min)	Área de pico (mm ^2)	Peso pico (mg)	Relación de área de pico (A/A IS)
Metanol Estándar
Etanol Estándar
Isopropanol Estándar
Estándar interno
Alcohol (s) desconocido (s)
Alcohol (s) desconocido (s)
Estándar interno

A partir del tiempo de retención, ¿qué alcohol (s) está (n) presente (n) en lo desconocido?
________________________________________________________________

CÁLCULOS

Calcular la concentración del alcohol desconocido de la siguiente manera:

C _u = concentración de alcohol desconocido,

C _std = concentración del estándar de alcohol correspondiente

A _u = área pico de alcohol desconocido

A _std = área de pico de estándar

A _IS = área de pico del estándar interno correspondiente

\[\frac{C_{u}}{\frac{A_{u}}{A_{IS}}} = \frac{C_{std}}{\frac{A_{std}}{A_{IS}}}\]

\[C_{u} = C_{std} \times \frac{\frac{A_{u}}{A_{IS}}}{\frac{A_{std}}{A_{IS}}}\]

Las concentraciones del (de los) alcohol (s) desconocido (s) es/son:

__________________\(\mu\) g/mL __________________\(\mu\) g/mL

EJERCICIO OPCIONAL

Usando alturas de pico, la concentración del (de los) alcohol (s) desconocido (s) es:
___________________\(\mu\) g/ml

Para los cálculos anteriores se pueden utilizar los siguientes cromatogramas. Para pesar los picos, fotocopia esta página con el fin de tener una copia para recortar.

Preguntas de Discusión

1. Si se incrementara la polaridad de la fase estacionaria para este análisis, ¿cómo cambiarían los tiempos de retención del alcohol?
2. Este ensayo no requiere ninguna extracción del analito de la muestra. ¿Podría afectar este hecho a la longevidad de
3. ¿Cómo medirías los niveles de n-propanol en una muestra?
4. ¿Cuál es la diferencia química entre los alcoholes analizados por este ejercicio? ¿Cómo se relaciona esta diferencia con el patrón de elución observado?
5. ¿Qué supuestos se hacen con respecto al uso de un determinado compuesto como norma interna?