Índice

Prólogo

1. Introducción a la cromatografía

1.1. Limitaciones de las técnicas instrumentales de medida en análisis cuantitativo

1.1.1. Sensibilidad

1.1.2. Selectividad

1.2. Fundamento de las técnicas de separación

1.3. Limitaciones de las separaciones basadas en el equilibrio de distribución entre dos fases

1.3.1. Caso en el que la K delsoluto A tiene un valor infinito y la delsoluto B tiene un valor cero

1.3.2. Caso en el cual la K del soluto A tiene un valor infinito y la K del soluto B un valor finito

1.3.3. Los valores de K de los solutos A y B son finitos

1.3.4. Destilación

1.3.5. Sistemas de extracción líquido-líquido en continuo

1.4. Fundamento de la cromatografía

1.5. Reseña histórica de la cromatografía

1.6. Terminología cromatográfica

1.7. Modos de desarrollo del cromatograma

1.7.1 Elución

1.7.2. Análisis frontal

1.7.3 Desplazamiento

Cuestiones de repaso

2. Visión unificada de las técnicas cromatográficas

2.1. Fase móvil integrada por un componente

2.2. Fase móvil integrada por dos componentes

2.3. Propiedades físicas de la fase móvil y técnicas cromatográficas

2.3.1. Densidad

2.3.2. Difusividad

2.3.3. Viscosidad

2.3.4. Compresibilidad

2.4. Canales de circulación del flujo

2.5. Perfil del flujo en modo elución

2.6. Fase móvil agua a temperatura y presión elevadas

2.7. Generalidades sobre fases estacionarias

2.7.1. Fase estacionaria sólida

2.7.2. Fase estacionaria líquida

2.8. Clasificación de las técnicas cromatográficas

2.8.1. Naturaleza de la fase móvil

2.8.2. Naturaleza de la fase estacionaria

2.8.3. Finalidad de la separación

2.8.4. Forma en la que se distribuye la fase estacionaria

Cuestiones de repaso

3. Teoría termodinámica o del plato

3.1. Plato teórico

3.2. Extracción liquido-líquido en contracorriente de Craig, ECC

3.2.1. Distribución de un soluto a lo largo de una serie de tubos

3.2.2. Ecuación de retención de un soluto en extracción en contracorriente

3.3. Extrapolación de la extracción en contracorriente a cromatografía de elución en columna a poder de elución constante

3.4. Imagen visual del proceso cromatográfico

3.5. Ecuación de retención de un soluto en cromatografía de elución

3.5.1. Parámetros de retención de un soluto en función del volumen

3.5.2. Parámetros de retención función del tiempo

3.5.3. Factor de retención

3.6. Constante de distribución

3.6.1. Relación con la energía libre de sorción

3.6.2. Influencia de la temperatura

3.7. Interacciones intermoleculares

3.7.1. Iónicas

3.7.2. Enlace de hidrógeno

3.7.3. Interacciones de Van der Walls

3.7.4. Polaridad

3.8. Colas y frentes

3.8.1. Isotermas de sorción

3.8.2. Asimetría de un pico cromatográfico

3.9. Altura equivalente del plato teórico, H

3.10. Eficacia de una columna, N

3.11. Selectividad

3.12. Capacidad de picos

3.13. Resolución, RS

3.13.1. Determinación práctica de la resolución

3.14. Optimización cromatográfica

3.14.1. Influencia de la eficacia sobre la resolución

3.14.2. Influencia del factor de selectividad sobre la resolución

3.14.3. Influencia del factor de retención sobre la resolución

3.14.4. Efecto conjunto de la eficacia, factor de selectividad y factor de retención sobre la resolución

3.15. Ensanchamiento de pico extracolumna

Cuestiones de repaso

Apéndices

4. Teoría cinética

4.1. Causas de dispersión de un pico cromatográfico

4.2. Teoría/ecuación original de Van Deemter

4.2.1. Representación gráfica de la ecuación de Van Deemter

4.2.2. Velocidad óptima de la fase móvil

4.2.3. Altura mínima del plato teórico

4.2.4. Unidades de los términos A, B y C

4.3. Modificaciones de la ecuación de van Deemter

4.4 Significado de los términos, A, B y C

4.4.1. Factores de los que depende el término A de caminos múltiples

4.4.2. Factores de los que depende el término B de difusión molecular longitudinal

4.4.3. Factores de los que depende el término de resistencia a la transferencia de masa en fase estacionaria

4.4.4. Factores de los que depende el término de resistencia a la transferencia

de masa en fase móvil

4.5. Efecto del coeficiente de difusión, tamaño de molécula en LC, sobre la representación de van Deemter

4.6. Efecto del factor de retención sobre la representación de van Deemter

4.7. Acoplamiento de los términos A y CM

4.8. Resumen de las ecuaciones ampliadas de Van Deemter

4.9. Comparación cualitativa de las representaciones de van Deemter para cromatografía de gases y HPLC

4.10.Efecto de la temperatura sobre la representación de van Deemter

Cuestiones de repaso

5. Cromatografía a poder de elución creciente

5.1. Limitaciones de la cromatografía a poder de elución constante

5.2. Planteamiento cualitativo del modelo a poder de elución creciente. Modelo propuesto

5.3. Tratamiento semicuantitativo del proceso a poder de elución creciente

5.3.1. Cromatografía GC a temperatura programada linealmente

5.3.2. Cromatografía HPLC de gradiente lineal

5.4. Separación de picos que aparecen solapados a poder de elución creciente

5.5. Alternativa entre poder de elución constante y creciente

5.6. Consideraciones prácticas sobre la cromatografía a poder de elución lineal creciente

Cuestiones de repaso

6. Detectores y análisis cuantitativo

6.1. Detectores

6.2. Clasificación de los detectores

6.2.1. Diferencial / integral

6.2.2. No destructivo/destructivo

6.2.3. Propiedad soluto/propiedad global del flujo

6.2.4. Selectivo/universal

6.2.5. Caudal/concentración

6.3. Atenuador-atenuación

6.4. Características analíticas de los detectores

6.4.1. Precisión

6.4.2. Ruido de fondo

6.4.3. Sensibilidad

6.4.4. Relación Señal/ruido de fondo

6.4.5. Selectividad

6.4.6. Velocidad de respuesta

6.5. Análisis cualitativo mediante cromatografía

6.5.1. Comparación de parámetros de retención de un soluto

6.6. Análisis cuantitativo

6.6.1. Factores de respuesta

6.6.2. Métodos de análisis cuantitativo

Cuestiones de repaso

Apéndices

7. Cromatografía de gases. Teoría específica

7.1. Aspectos complementarios de la teoría cromatográfica general para cromatografía de gases

7.2. Diferencias entre cromatografía de gases y HPLC

7.3. Significado de la constante de distribución fase gas-líquido

7.3.1. Selectividad

7.3.2. Efecto de la temperatura sobre la resolución

7.4. Factor de compresibilidad de Martin, j

7.5. Efecto de la naturaleza del gas portador sobre la representación de van Deemter

7.6. Efecto de la temperatura sobre la viscosidad del gas portador

7.7. Parámetros de retención

7.7.1. Volumen y tiempo de retención corregidos, VRo, tRo

7.7.2. Volumen de retención neto, VN

7.7.3. Volumen de retención específico

7.7.4. Relación entre constante de distribución y volumen neto

7.8. Derivatización en cromatografía de gases

7.8.1. Acilación

7.8.2. Alquilación

7.8.3. Sililación

7.9. Ejercicio práctico

Cuestiones de repaso

Apéndices

8. Cromatografía de gases. Instrumentación

Componentes principales de un cromatógrafo de gases

8.1. Gas portador

8.1.1. Pureza

8.2. Gases auxiliares

8.2.1. Gas complementario del flujo en el detector

8.2.2. Combustibles

8.3. Medidores de flujo

8.3.1. Rotámetro o flujómetro de bola

8.3.2. Medidor de burbuja

8.4. Reguladores o controladores de caudal del gas portador

8.4.1. Manuales

8.4.2. Electrónicos

8.5. Inyector. Portal de inyección

8.5.1. Inyección de muestras líquidas

8.5.2. Muestras gaseosas

8.6. Microextracción en fase sólida (SPME)

8.6.1. Características de la fibra

8.6.2. Relación respuesta-concentración

8.7. Inyección mediante pirolisis

8.7.1. Pirolizador de Curie

8.8. Horno

8.8.1. Modos isotérmico y a temperatura programada

8.9. Columnas

8.9.1. Empaquetadas

8.9.2. Capilares o tubulares abiertas

8.10. Tuercas de sujeción y férulas

8.11. Fase estacionaria

8.11.1. Líquida

8.11.2. Fases ligadas químicamente

8.11.3. Clasificación de las fases estacionarias por su polaridad

8.12.Cromatografía gas-sólido

8.12.1. Tamices moleculares

8.12.2. Polímeros porosos

8.12.3. Óxido de aluminio

8.13. Detectores

8.13.1. Conductividad térmica (TCD)

8.13.2. Detector de ionización de llama (FID)

8.13.3. Captura electrónica (ECD)

8.13.4. Termoiónico de nitrógeno-fósforo

8.13.5. Fotométrico de llama (FPD)

8.13.6.Quimioluminiscente de nitrógeno (NCD) y de azufre (SCD)

8.13.7. Fotoionización (PID)

8.13.8. Emisión atómica (AED)

8.14. Sistema de recogida y manejo de datos

8.15. Cromatografía de gases rápida

8.16.Técnica combinada cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS)

8.16.1. Analizadores

8.16.2. Retención cromatográfica

8.16.3. Protección del filamento de ionización

8.16.4. Sangrado entre picos

8.16.5. Comparación de espectros desconocidos con los presentes en las librerías de espectros de masas

8.17. Técnica combinada cromatografía de gases-espectrometría de masas tándem (GC-MSn)

8.18.Cromatografía multidimensional

8.18.1. Heart-cut

8.18.2. Bidimensional completa (GC×GC)

8.18.3. Fases Estacionarias

8.18.4. Detectores

8.18.5. Obtención y visualización de cromatogramas

8.18.6. Identificación de analitos

8.18.7. Cuantificación de analitos

Cuestiones de repaso

Apéndices

9. Cromatografía de líquidos

Parte I. Cromatografía de líquidos en columna

9.I.1. Aspectos complementarios de la teoría cromatográfica general para cromatografía de líquidos

9.I.1.1. Energía libre de retención

9.I.1.2. Mecanismos de retención

9.I.1.3. Ecuación de van Deemter reducida

9.I.2.Cromatografía de adsorción líquido-sólido por acción de la gravedad

9.I.2.1. La sílice como adsorbente

9.I.2.2. Efecto del agua en cromatografía de adsorción

9.I.2.3. Separación de mezclas de analitos en grupos

9.I.2.4. Separación de isómeros geométricos

9.I.2.5. Polaridad expresada en términos de fuerza de elución de un disolvente, ε0

9.I.3.Cromatografía de partición líquido-líquido

9.I.3.1. Fase estacionaria liquida retenida sobre soporte sólido

9.I.3.2. Cromatografía de líquidos de alta eficacia, HPLC

9.I.4.Cromatografía de fase inversa

9.I.4.1. Hidrofobicidad

9.I.4.2. Soportes de la fase líquida

9.I.4.3. Polaridad en términos de índice de polaridad del disolvente, P´

9.I.4.4. Características de los empaquetamientos

9.I.4.5. Selectividad y fase estacionaria

9.I.4.6. Optimización de la selectividad de la fase móvil en modo isocrático

9.I.4.7. Picos tempranos

9.I.4.8. Separación de compuestos muy polares

9.I.4.9. Separación de compuestos ionizables

9.I.4.10. Cromatografía de pares iónicos

9.I.4.11. Modo gradiente en fase inversa

9.I.4.12. Efecto de la temperatura en modo isotérmico

9.I.4.13. Caracterización de columnas HPLC

9.I.5.HPLC de fase normal

9.I.5.1. Fuerza del disolvente

9.I.5.2. Optimización de la fase móvil

9.I.5.3. Disolventes

9.I.5.4. Fase estacionaria

9.I.5.5. Efecto de la temperatura

9.I.6.Cromatografía de interacción hidrofílica (HILIC)

9.I.7.Cromatografía de interacción hidrofóbica

9.I.8.Cromatografía iónica (IC)

9.I.8.1. Cromatografía de intercambio iónico

9.I.8.2. Cromatografía de exclusión iónica

9.I.8.3. Cromatografía de modo mixto

9.I.9.Cromatografía líquida quiral

9.I.10. Cromatografía de exclusión (SEC)

Parte II. Cromatografía de capa fina (TLC)

9.II.1. Parámetros cromatográficos

9.II.1.1. Factor de retardo

9.II.2.Fases estacionarias y fases móviles

9.II.3.Aplicación de la muestra

9.II.4.Detección

9.II.5.Comparación entre HPLC y TLC

Cuestiones de repaso

Apéndices

10. Cromatografía líquida micro-LC y HPLC rápida

10.1. Cromatografía líquida micro-LC

10.1.1. Parámetros de pico en modo isocrático

10.1.2. Longitud máxima de los tubos de conexión

10.1.3. Caída de presión en la columna capilar

10.1.4. Ventajas y limitaciones

10.2.HPLC rápida

10.2.1. Partículastotalmenteporosas,sub-2μm

10.2.2. Partículas de núcleo no poroso

10.2.3. Partículas no porosas de pequeño diámetro

10.2.4. Columnas monolíticas

10.3. Efecto de la temperatura

10.4.Ensanchamiento de pico extracolumna

10.4.1. Volumen del inyector

10.4.2. Volumen del detector

10.4.3. Tubos de conexión

10.4.4. Tiempo de respuesta (constante de tiempo)

10.5. Gráficos cinéticos

10.5.1. Gráficos de Poppe

10.5.2. Gráficos de impedancia

10.6.Transferencia de métodos desde HPLC convencional hasta HPLC rápida y LC-capilar en modo isocrático

10.6.1. Caudal

10.6.2. Volumen de inyección óptimo

10.6.3. Eficacia

10.6.4. Presión

10.6.5. Ejemplo de cálculo de trasferencia de métodos

Cuestiones de repaso

Apéndices

11. Instrumentación en cromatografía de líquidos

Componentes principales de un cromatógrafo HPLC

11.1. Disolventes

11.1.1. Filtros

11.2. Inyector

11.3. Auto-muestreador

11.4. Bombas de alta presión

Fundamentos de cromatografía

11.4.1. Formación de gradientes

11.4.2. Volumen de retraso

11.4.3. Amortiguadores de pulsos

11.5. Mezclador de disolventes

11.6. Modo isocrático y modo gradiente

11.7. Columnas

11.7.1. Protectora

11.7.2. Analítica

11.7.3. De cartucho

11.7.4. Biocolumnas

11.7.5. Efecto pared

11.7.5. Fritas

11.7.6. Sistemas de control de temperatura

11.8. Detectores

11.8.1. Espectrofotométrico UV-vis

11.8.2. Fluorimétrico

11.8.3. Detección indirecta

11.8.4. Reacciones de derivatización

11.8.5. Índice de refracción

11.8.6. De dispersión de radiación tras evaporación (ELSD) y de aerosol cargado (CAD)

11.8.7. Amperométrico

11.8.8. Detector espectrométrico de masas

11.8.9. Velocidad de adquisición de datos

11.9. Tubos de conexión

11.10. Cromatografía LC bidimensional

11.11. HPLC-GC

Cuestiones de repaso

Bibliografía