Cromatografía de decorreguts supercríticos
La cromatografía de decorreguts supercríticos també coneguda com SFC (per les seues sigles en anglés de Supercritical Fluïu Chromatography) és una tècnica d'anàlisis cromatogràfic que utilisa com a fase mòvil decorreguts en estat supercrítico, generalment substàncies gaseoses en condicions normals, pero a pressió i temperatura llaugerament per damunt de la seua punt crític.[1] En llínees generals, es pot considerar com un híbrit entre la cromatografía de gasos (GC) i la cromatografía de líquits d'alta eficàcia (LC o HPLC) que combina les millors característiques d'abdós tècniques. [2] La principal ventaja de l'ocupació de decorreguts supercríticos és que estos decorreguts combinen propietats tant de líquits com de gasos, millorant la capacitat eluyente i separativa dels líquits en fase normal al mateix temps que oferixen menor resistència al pas de la fase mòvil a través de la fase estacionaria, puix les seues coeficients de difusió i la seua viscosidad són més paregudes a les dels gasos.[3] ya que la fase supercrítica representa un estat en el que convergixen les propietats del líquit i del gas, la cromatografía de decorreguts supercríticos a voltes es denomina cromatografía de convergència,[4] [5] encara que este terme no goja de gran acceptació. S'utilisa per a l'anàlisis i la purificació de molècules de pes molecular baix a moderat, tèrmicament lábiles i també pot amprar-se per a la separació de composts quirales.
La SFC es va utilisar per volta primera en 1962.[6]
Instrumentació
[editar | editar còdic]L'equip per a cromatografía de decorreguts supercríticos és prou similar al que s'utilisa en cromatografía líquida d'alta eficàcia (HPLC), puix bàsicament utilisa pressions i temperatures similars a les utilisades en esta tècnica. No obstant, existixen algunes diferències en esta tècnica:[2] L'ocupació d'un forn termostático capaç d'albergar la columna i que permeta controlar en precisió la temperatura de la fase mòvil. El forn és similar a l'utilisat en cromatografía de gasos (GC) en precisió de dècima de grau centígrat o superiors
L'us d'un restrictor, amprat per a poder mantindre per una part la pressió en l'interior de la columna i, per una atra, permetre la baixada de la pressió a l'eixida per a que el decorregut supercrítico passe a l'estat gaseós i puga detectar-se adequadament el analito. Típicament consistix en un tubo capilar d'uns 2 a 10 cm de llongitut i un diàmetro intern menor al de la columna (típicament de 2 a 5 μm del diàmetro), situat al final de la columna, encara que pot haver disposicions instrumentals en les que el restrictor es coloca despuix de la cela de detecció, depenent del detector utilisat.[7]
Respecte a la columna a on es produïx la separació cromatogràfica, esta pot contindre la fase mòvil empaquetada, en el cas de la qual és similar en dimensions a les utilisades en HPLC; és dir diàmetro intern entre 0,5 i 5,0 mm i un màxim de 25-30 cm de llongitut, en una farcidura de partícula en diàmetros de 3 a 10 μm, o també, es poden utilisar columnes capilars tubulars obertes, d'unes 50-100 μm, similars a les utilisades en GC, encara que de llongitut alguna cosa menor, de 10 a 20 m.[8] A voltes, en cas de separacions difícils, s'utilisen columnes de major llongitut, de fins a 60 m o més.
Sobre el procediment operatorio, mentres que en HPLC la força eluotrópica (capacitat de elución dels soluts pel eluyente) aumenta per elución en gradient i en cromatografía de gasos per aument de la temperatura, en la cromatografía de decorreguts supercríticos, la millora de poder eluotrópico del eluyente es conseguix aumentant el seu densitat. Com bàsicament es tracta d'un gas, açò es conseguix aumentant la pressió del sistema en l'interior de la columna; és dir, en cromatografía de decorreguts supercríticos habitualment es treballa en condicions de gradient de pressió,[9] generalment començant les eluciones per mig d'una primera etapa isobàrica para després aumentar la pressió llineal o asintóticamente fins al final de la elución.
Fases estacionarias
[editar | editar còdic]La fase estacionaria utilisada per a la separació és similar a l'utilisada en cromatografía líquida. És habitual l'ocupació de fases lligades unides, per mig de polixiloxano, a les partícules de farcidura o, en el cas d'utilisar columnes tubulars obertes, a la paret interna del capilar. Les gruixa de les películes de fase estacionaria van des de 0,05 a 0,4 μm.
Fases mòvils
[editar | editar còdic]La fase mòvil més utilisada en la cromatografía de decorreguts supercríticos és el diòxit de carbono, per tractar-se d'un excelent solvent de molècules orgàniques no polars o poc polars. A això cal afegir la ventaja de que el CO2 es pot dur fàcilment a condicions supercríticas, ya que el seu punt crític s'alcança a 31,3 °C i 72,9 atm de pressió, que són condicions realment assequibles i per baix del ranc de condicions usuals en la HPLC.
Atres propietats que fan que el diòxit de carbono siga un eluyente ventajós per a l'ocupació en este tipo d'cromatografía són:
- Apolar, dissol una gran varietat de molècules orgàniques.
Transparent a la radiació ultravioleta Vàter No tòxic Fàcil d'obtindre Barat No inflamable
Per a ampliar el ranc de analitos, ya que el diòxit de carbono té caràcter apolar, se li modifica en chicotetes cantitats (entorn al 1%) de solvents orgànics polars, com el metanol i el etanol o certes amina, lo que permet separar i determinar analitos polars.
Ademés de diòxit de carbono, també s'han estudiat i alguna volta utilisat, atres fases mòvils. En la següent taula s'indiquen algunes d'elles, junt en les seues propietats en el punt crític.[8]
| Fuido | Tª crítica, °C | P. crítica, atm | Densitat (en el punt crític), g/ml |
|---|---|---|---|
| CO2 | 31.3 | 72,9 | 0,468 |
| N2O (òxit nitroso) | 36,5 | 71,9 | 0,457 |
| NH3 | 132,5 | 112,5 | 0,235 |
| n-butà | 152,0 | 37,5 | 0,228 |
| Dicrorodifluormetano | 111,8 | 40,7 | 0,558 |
| Dietileter | 195,6 | 35.9 | 0,265 |
Detectors
[editar | editar còdic]Una de les ventages de la cromatografía de decorreguts supercríticos és que en esta tècnica pot amprar-se el detector de ionisació de flama (també usat en GC), per les seues característiques d'universalitat (permet detectar casi qualsevol compost orgànic), alta sensibilitat i baix manteniment, en la ventaja afegida de que CO2, el NH3 o el N2O utilisats com a fase mòvil, produïxen molt poca senyal de fondo. El espectrómetro de masses també es pot adaptar com a detector en esta tècnica. També és possible adaptar a esta tècnica alguns dels detectors utilisats en cromatografía líquida, com el d'absorció ultravioleta o els de absorció infrarroja o els utilisats en cromatografía de gasos, com el detector de conductivitat tèrmica (TCD), el detector de captura d'electrons (ACD) o el detector de fotometria de flama (FPD).[2][8] En general, els detectors adaptats de la cromatografía de gasos deuen modificar-se per a que admeten l'aument del volum que es produïx al descomprimirse el gas portador, mentres que els detectors provinents de la cromatografía líquida, tenen que ser modificats per a soportar l'alta pressió necessària per a mantindre les condicions supercríticas.[3] En aquells casos en els que les variacions de pressió tenen un important efecte sobre la senyal registrada pel detector, el restrictor es coloca despuix del detector, en lloc de l'eixida de la columna. Esta disposició sol ser típica dels instruments que utilisen detectors d'absorció de radiació UV. [7]
Aplicacions
[editar | editar còdic]La SFC s'aplica a una gran varietat de composts, entre els que podem citar drogues, aliments, herbicida, tensioactivos, polímero i aditius per a estos, impelentes, explosius o combustibles fòssils. En general, és molt adequada per a l'anàlisis de substàncies en pesos moleculars relativament alts, difícils de volatilizar i, per tant, difícils d'analisar per mig d'cromatografía de gasos. Una de les aplicacions més importants està relacionada en les separacions quirales de enantiómeros presents en una mescla racémica, d'utilitat en l'indústria farmacèutica, ya que, per lo general, un dels enantiómeros sol ser molècula activa, mentres que l'atre, en molts casos, pot produir efectes indesijables. En estos casos, la cromatografía de decorreguts supercríticos s'aplica tant en fins analítics com a preparatius. Les majors velocitats de difusió que poden obtindre's per mig d'esta tècnica, permet l'obtenció de picos cromatogràfics en major resolució i més definits, lo que permet realisar medicions més exactes de la purea dels enantiómeros.[2]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Ettre, L. S. (1995). «1.4.04. Cromatografía de decorreguts supercríticos (SFC)», G.C.T.A. (RSEQ) (ed.). Nomenclatura per a cromatografía, Madrit, p. 11.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Skoog, D. A.; Holler, F. J.; . Crouch, S. R. (2008). «Cap. 29.B Cromatografía de decorreguts supercríticos», Principis d'anàlisis instrumental, Mexico: Cengage Learning. ISBN 607-481-390-6.
- ↑ 3,0 3,1 Rubinson, Kenneth A.; Rubinson, {{{nom2}}} (2000). «Cap. 15.6. Cromatografía de decorreguts supercríticos», Anàlisis instrumental, Prentice Hall. ISBN 84-205-2988-5.
- ↑ Waters. «Beginner's Guide to Convergence Chromatography». Consultat el 2025-06-05.
- ↑ Science.162(3849)
- 67–73.ISSN 0036-8075.doi:10.1126/science.162.3849.67.Consultat el 2025-06-05.
- ↑ Plantilla:Cite
- ↑ 7,0 7,1 Rouessac, Francis; Rouessac, Annick; Rouessac, {{{nom3}}}; Rouessac, {{{nom4}}} (2000). Chemical analysis: modern instrumental methods and techniques, Engl. ed edició, Wiley, p. 98. ISBN 978-0-471-97261-7.
- ↑ 8,0 8,1 8,2 (1998) «Cap. 5.4 Supercritical Fluïu Chromatography», Analytical chemistry: the approved text to the FECS curriculum analytical chemistry (en en), Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-28881-6.
- ↑ Harris, Daniel C. (1992). Anàlisis Químic Quantitatiu, Grup Editorial Iberoamericana, pp. 668-669. ISBN 970-625-003-4.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Cromatografía de fluidos supercríticos» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.