di acroma tema 18
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1Cromatografa postgrado. JAP
TEMA XVIIITEMA XVIII
CROMATOGRAFA DE GASES Y DE CROMATOGRAFA DE GASES Y DE LQUIDOS DE ALTA RESOLUCINLQUIDOS DE ALTA RESOLUCIN
CURSO DE POSTGRADOCURSO DE POSTGRADO
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2Cromatografa postgrado. JAP
TEMA XVIII
Descripcin de los detectores para CG:
Conductividad trmica, detectores de llama, detectores identificativos y detectores radiactivos.
Multideteccin.
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3Cromatografa postgrado. JAP
CARACTERSTICAS GENERALES DETECTOR:
estabilidad
sensibilidad
lmites deteccin
linealidad
reproducibilidad
aplicabilidad
...
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4Cromatografa postgrado. JAP
DETECTOR DE CONDUCTIVIDAD TRMICA
Celda de anlisis
Celda de referencia
Gas portador
ddp(10 V)
ddp medida
Flujo de la columna
(Gas portador + soluto)
Filamentos:
T RTermistores:
T R PUENTE WHEATSTONE
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5Cromatografa postgrado. JAP
FUNDAMENTO FSICO DEL DETECTOR DE IONIZACIN DE LLAMA
Flujo procedente de la columnaH2
R
FUENTE
AMPLIFICADORSeal
Al registradoraire
RESPUESTA: C-H
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6Cromatografa postgrado. JAP
ESQUEMA DEL DETECTOR DE IONIZACIN DE LLAMA
hidrgeno
resistencia ignicin
aire
Flujo de la columna
salida
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7Cromatografa postgrado. JAP
DETECTOR DE IONIZACIN DE LLAMA DISEADO
PARA USO CON COLUMNAS CAPILARES
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8Cromatografa postgrado. JAP
Prcticamente universal.
Carbonos oxidados: C=O, COOH.
Compuestos halocarbonados.
Relacin de caudales H2/aire.
Caudal de hidrgeno, llama y temperatura.
Impurezas de los gases y estabilidad.
Respuesta a la masa de soluto.
Distancia mechero-electrodo colector:
5 mm
9 mm
14 mm
masa soluto
seal
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9Cromatografa postgrado. JAP
EFECTO DE LA POSICIN DE LA COLUMNA EN LA CALIDAD DE LOS DATOS CROMATOGRFICOS OBTENIDOS
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Cromatografa postgrado. JAP
Interfases de conexin del gas auxiliar: A) directa con el portador; B) mediante un acoplamiento propio:
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Cromatografa postgrado. JAP
Electrodo colector
Perla de lcali
hidrgeno
efluente de la columna
aire
salida
ESQUEMA DEL DETECTOR SELECTIVO DE FSFORO-NITRGENO (TERMOINICO)
Hidrocarburos: 5000Nitrogenados: 50Fosforados: 500
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Cromatografa postgrado. JAP
DETECTOR SELECTIVO DE FSFORO-NITRGENO (TERMOINICO) PARA COLUMNAS CAPILARES.
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Cromatografa postgrado. JAP
efluente de la columna
salidas
al fotomultiplicador
fibra ptica
aire
hidrgeno
filamento de ignicin
S2 : 394 nm
POH: 526 nm
DETECTOR FOTOMTRICO DE LLAMA (SELECTIVO S, P)
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DETECTOR FOTOMTRICO DE LLAMA (SELECTIVO S, P)
Cromatografa postgrado. JAP
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Cromatografa postgrado. JAP
DETECTORES IDENTIFICATIVOS:
ESPECTROFOTMETRO DE INFRARROJO
Fundamento: de cada componente emergido de la columna se realiza un espectro de infrarrojo, tcnica que a travs de la medida de las absorciones moleculares para movimientos de vibracin y flexin, permite la identificacin total de una molcula por comparacin con patrones o, si no se dispone de ellos, la identificacin de los grupos funcionales presentes en la estructura. Se obtiene un cromatograma y los espectros de infrarrojo de cada pico de componente.
Diseado para cromatografa capilar requiere el empleo de transformada de Fuorier, tcnica que permite la adquisicin del espectro de absorcin completo, generalmente entre 4000 y 500 cm-1, en una fraccin de segundo por lo que es compatible con el tiempo de salida de un pico.
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Cromatografa postgrado. JAP
ELECTRODO NEGATIVOELECTRODO POSITIVO FUENTE RADIACTIVA
ddp
FUNDAMENTO FSICO DE LOS DETECTORES RADIACTIVOS
columna
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Cromatografa postgrado. JAP
DIFERENCIA DE POTENCIAL (V)
SECCIN TRANSVERSAL
CAPTURA ELECTRNICA
MOVILIDAD ELECTRNICA
INTEN
SID
AD
(A
)
He (portador)
He + soluto
500 1000 1500
INTENSIDAD DE CORRIENTE FRENTE AL POTENCIAL ENTRE ELECTRODOS EN DETECTORES RADIACTIVOS
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Cromatografa postgrado. JAP
DETECTOR DE CAPTURA ELECTRNICA PARA C. CAPILARES
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Cromatografa postgrado. JAP
CAPTURA ELECTRNICA:
R-X + e- [R-X]-
R-X + e- R + X-
La captura depende de la afinidad electrnica de los tomos presentes en la molcula.
Transductor de respuesta negativa.
ddp = 0-200 V
Fuente radiactiva: tritio, Ni 63.
Detector selectivo: halogenuros, carbonlicos, nitrilos, oxigenados y nitrogenados en general.
Contaminacin, limpieza y estabilidad.
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Cromatografa postgrado. JAP
al electrmetro
efluente de la columna
salida
+
-
Fuente de radiacin:
90Sr, 147Pm, 3H, 63Ni
ESQUEMA DE DETECTOR DE SECCIN TRANSVERSAL
SECCIN EFICAZ
He 0,93
Ne 1,80
H2 2,56
Ar 10,9
C2H6 13,9
C5H12 33,9
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INTERVALOS DE SENSIBILIDAD DE DETECTORES CG
AED= emisin atmica; TCD= conductividad trmica; FID= ionizacin de llama; ECD= captura electrnica; NPD= termoinico; FPD= fotomtrico; FTIR= infrarrojo; MS= espectrometra de masas.
Cromatografa postgrado. JAP
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Cromatografa postgrado. JAP
DestructivoDetector universal
Segn tipo detector
10-12MSD
DestructivoDetector Selectivo N,P
105-10710-8-10-14NPD
DestructivoDetector Selectivo S,P
10210-13FPD
No destructivo
Detector selectivo
102-10310-14ECD
DestructivoDetector universal
106-10710-12FID
No destructivo
Detector universal
103-10410-5-10-6TCD
Tratamientosoluto
ComentariosIntervalo lineal
Lmite de deteccin g
Detector
COMPARACIN DE PRESTACIONES DE DISTINTOS DETECTORES
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Cromatografa postgrado. JAP
MULTIDETECCION.
Consiste en la utilizacin de varios detectores en serie o en paralelo para obtener informaciones complementarias en un anlisis cromatogrfico.
En el sistema en serie el mismo fluido cromatogrfico va pasando sucesivamente por las celdas de cada detector en una secuencia de tiempo, mientras que en paralelo se realiza una divisin de flujo a la salida de la columna y se envan las fracciones separadamente a cada detector, pudindose obtener sus informaciones simultneamente. La divisin de flujo produce una disminucin de la cantidad de solutos equivalente al grado de divisin.
Criterio de eleccin: carcter destructivo o no destructivo de los detectores empleados.
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Cromatografa postgrado. JAP
As, pueden considerarse los siguientes casos en el uso de dos detectores:
[a] no destructivo + no destructivo: preferiblemente en serie por sensibilidad o en paralelo.
[b] no destructivo + destructivo: serie y en el orden dado.
[c] destructivo + destructivo: paralelo.
1) conductividad trmica (nd) + infrarrojo (nd) [a]
2) infrarrojo (nd) + espectrmetro de masas (d) [b]
3) ionizacin de llama (d) + selectivo de N-P (d) [c]
4) espectrmetro de masas (d) + captura electrnica (d) [c]
5) fotomtrico de llama para S (d) + fotomtrico de llama para P (d) [c]
6) ionizacin de llama (d) + fotomtrico de llama para S (d) [c]
EJEMPLOS:
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Cromatografa postgrado. JAP
Comparacin de cromatogramas de un petrleo obtenidos con [A]detector de ionizacin de llama (general) y [B]fotomtrico de llama (selectivo de azufre):
A B
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Cromatografa postgrado. JAP
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