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Puerto de Inyección
Inyección con Jeringa Inyección Manual
Inyección con Automuestreador
Equipos Auxiliares Externos Purga y trampa
Headspace
Inyección con Válvulas Válvulas de muestreo para gases
Válvulas de muestreo para líquidos
Proposito: Introducir la muestra en la columna en estado de vapor.
Inyección Manual
La muestra debe ser inyectada rapidamente. Para obtener picos reproducibles, picos delgados y afilidados. Las inyecciones deben ser Rapidas y Consistentes.
Inyeccion lenta. Picos anchos
Inyeccion rapida. Picos delgados
Parámetros De Inyección
COLUMNA Muestras Gaseosas
Muestras Líquidas
empacadas = 3,2 mm
(1/4”) 0,1 ml 50 mL 0,2 L ..20 L
capilares = 0,25 mm 0,001 ml .. 0,1 mL 0,01 L .. 3 L
Sólidos: convencionalmente se disuelve en un solvente adecuado y se injecta la solución
Microjeringas Para Injección
LÍQUIDOS Capacidades típicas: 1 L, 5 L e 10 L
émbolo
Cuerpo (pyrex)
aguja (inox 316)
Microjeringa de 10 L:
Aplicación
Modalidad Split
Introduce solo una pequeña cantidad de muestra a la columna
Es usado para muestras concentradas
Produce picos estrechos y afilados
Modalidad Splitless
El total de la muestra es introducida a la Columna
Es usado para muestras muy poco concentradas
Los picos obtenidos son mas dispersos que los de la modalidad Split
Puerto de inyección capilar
Modo Split: Para análisis de componentes mayoritarios
Modo Splitless: Para análisis de componentes traza
Efecto del split
Relación de Split 20:1
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
0 1 2 3 4 5 6
Tiempo (minutos)
pA
A mayor relación de Split, menor tamaño de la señal
Determina la cantidad de muestra que entra a la columna
Típico
20:1 100:1
Relación
¿Qué papel juega la Temperatura
del horno (Columna)?
Operacion de la temperatura del horno
Isotermico
Efecto Solvente
S S
S S
S S S S S S
S S S
S S S
S S
S
S
S
S
S S S
S
S S
S
S S
S S
S S
S S S S
S S
S S S
S
S
S
S
S
S
S S S S S S
S
S
S S
S
A A
A A A
A
A
A A A A
A
A
A A
A = ANALITO
S = SOLVENTE
La temperatura inicial es mantenida por abajo del punto de
Ebullicion del solvente causando que el solvente se condense
En la cabeza de la columna “inchando " la fase
Estacionaria, atrapando el analito
SOLVENTE PUNTO DE EBULLICION TEMP HORNO
( °C) ( °C)
DICLOROMETANO 40 10-30
CLOROFORMO 61 25-50
DISULFURO CARBONO 46 10-35
DIETIL ETER 35 10-25
PENTANO 36 10-25
HEXANO 69 40-60
ISO-OCTANO 99 70-90
Carateristicas de Operacion Isotermica
La temperatura práctica más baja isotérmica es
determinada por 2 factores:
La paciencia del operario (tiempo de Retención de
los últimos picos).
Ensanchamiento excesivo de los últimos picos
Cuando el tiempo de retención se incrementa, el ensanchamiento de los picos, tambien se incrementa
La temperatura práctica más alta isotérmica
dependerá de:
El límite máximo de temperatura de la fase líquida.
La estabilidad de la muestra.
El tiempo de la retención de los primeros
componentes
Temperatura vs Tiempo de Retención
D. 60 C.
C. 50 C.
B. 40 C.
A. 30 C.
1 2
1 2
1 2
1 2
From pg. 58 - BASIC GAS CHROMATOGRAPHY by A.M. McNair & E.J. Bonelli, VARIAN
o
o
o
o
Programación Lineal De Temperatura
Parámetros para una programación de temperatura:
TINI Temperatura Inicial
TFIM Temperatura Final
tINI Tiempo Isotérmico Inicial
tFIM Tiempo Final del Programa
R Velocidade de Calentamiento
TIEMPO
TE
MPE
RA
TU
RA
tINI tFIN
TINI
TFIN
R
Características de los programas de
temperatura
Utilizar cuando los componentes tienen una
diferencia de los puntos de ebullición (> 20 grados).
Reduce el tiempo de análisis.
Produce picos más delgados.
Produce mejor reproducibilidad cuantitativa,
especialmente en los últimos componentes que
eluyen.
Aumenta el sangrado de la columna produciendo
un aumento de la línea base.
Columnas
Identificar las diferencias entre las columnas
empacadas y capilares
Conocer como seleccionar las columnas
para los diferentes tipos de aplicación
Conocer la operación isotérmica y la
programacion de rampas de temperatura del
horno
Objetivos:
Columnas Empacadas
EMPACADAS = 3 a 6 mm
L = 0,5 m a 5 m Llenado con pulverizado sólido (FE sólida o FE de líquido depositado en las partículas del relleno)
Columnas Empacadas
Uso casi universal: TIERRA DE DIATOMEAS
Esqueletos fósiles (SiO2
+ óxidos metálicos) de
algas microscópicas
Chromosorb Anachrom
Supelcoport ...
molido
calcinación
fusión con NaOH
Lavado con ácido
silanización
Columnas Empacadas
La Fase Estacionaria líquida se deposita sobre un SOPORTE
sólido
área superficial entre 0,5 e 10 m2.g-1
microporos regulares (~ 1 mm)
NO interaccionar con la muestra
buena resistencia mecánica
FE Líquidas : Soporte
Columnas Capilares
CAPILAR = 0,1 a 0,5 mm L = 5 m a 100 m
Paredes internas recubiertas con una fina película (fracción de m)
de FE líquida o sólida
Vista interna de una columna capilar
Fases Estacionarias Las más comúnes
Polímeros de Siloxano
Poli(etilen) glicoles
Polímeros porosos
Comparacion de los tipos de columna
Muestra: Keroseno Analisis en columna empacada: 6' x 1/8"
5% OV101 en 80/100 Chromosorb Análisis en columna megaboro: diámetro 0.53 mm
Analisis en columna capilar: diametro 0.32 mm
Selección fase estacionaria
Use fases polares para separar compuestos polares
Use fases no polares para separar compuestos no polares
El Catálogo Provee Información :
Nombre Común de la fase estacionaria
Nombre Químico de la fase estacionaria
Fases estacionarias equivalentes
Temperatura mínima y máxima de trabajo
Ejemplos de aplicaciones
Parámetros de selección Tipo se fase estacionaria
Espesor de la fase estacionaria
Diámetro interno de la columna
Longitud de la columna
Columnas Porous Layer Open Tubular (PLOT)
Tubo de Silica Fundida con una capa interna de un material adsorbente.
Oxido de Alumnio/KCI
Tamíz molecular (Molecular Sieve)
Polímeros Porosos (Similar a Porapak)
Ventajas
Análisis de substancias de bajo peso molecular o gases inertes a
temperatura ambiente.
Desventajas
Baja Eficiencia
Problemas de Reproducibilidad/estabilidad en el tiempo
FASES ESTACIONARIAS NO POLARES
100% Metil (DB-1)
5% Fenil (DB-5)
POLARIDAD
Intermedia
35% Fenil (DB-35)
50% Fenil (DB-17)
6% Cianopropilfenil (DB-1301)
14% Cianopropilfenil (DB-1701)
POLISILOXANOS Cianopropilfenil metil Substituido
6% cianopropilfenil (DB-1301)
14% cianopropilfenil (DB-1701)
50% cianopropilfenil (DB-225)
C 3 H
C 3 H C 3 H 6 CN
n m
Si Si O O
POLARIDAD Polar
50% Cianopropilfenil (DB-225)
50% Cianopropil (DB-23)
50% Trifluoropropil (DB-210)
Poli(etilen) glicol (DB-WAX)
POLISILOXANOS
Cianopropil metil Substituido
50% cianopropil (DB-23)
CH 3
C 3 H C 3 H 6 CN
CH 3 m n
Si Si O O
CH 3
C 3 H C 3 H 6 CN
CH 3 m n
Si Si O O
Fase Estacionaria
Poli(etilen) Glicol
100% PEG (DB-WAX) Menos estable que los polisiloxanos
HO CH 2 CH 2 O H n
Columnas Polietilenglicol modificadas
Columnas Empacadas y PLOT Aplicaciones
Columnas Empacadas
Gases Permanentes
1. Hidrogeno 5%
2. Nitrogeno 48.5%
3. Oxigeno 13%
4. Argon 0.5%
5. Monoxido de carbono 33%
Columna: 6' x 1/8" SS packed with HayeSep A 80/100 mesh
Horno: 25 C
Detector: TCD
Flujo: He 23 cc/min
Muestra: 25 microlitros Aire mas hidrogeno y Monoxido de carbono
1
2
3
4
5
o
9 min
Columnas Empacadas y PLOT Aplicaciones
Columna PLOT
Analisis de aire deLaboratorio
Column: 25 M x 0.32 mm fused silica PLOT
Molsieve 5A (30.0 mm)
(HP Part No. 19091P-MS2)
Temperature: 30 C
Carrier Gas: H2, 55kPa (0.55 bar, 8 psi), 56 cm/s
Injector: Splitter, 200 ml/min
T = 150 C
Detector: TCD
T = 180 C
Sample size: 30 ul
o
o
o
1. Argon
2. Oxygen
3. Nitrogen
1
2 3
o 8 min
Ejemplo de Aplicaciones (cont.)
Drogas Amphetimines Injected as the Salts
Column:
Carrier:
Oven:
Injection:
Detector:
HP-1 (Cross-Linked Methyl Silicone)
10m x 0.53mm x 2.65 m m film
(HP Part No. 19095Z-121)
m (He) = 30ml/min
120 C
Packed column injection port with Series 530u
MSD, HP 5970A
adapter installed
1.5 min
1. Amphetamine sulfate
2. Methamphetamine
1
2
Alkaloid Street Drugs
Column:
Carrier:
Oven:
Injection:
Detector:
HP-1 (Cross-Linked Methyl Silicone)
10m x 0.53mm x 2.65 m m film
(HP Part No. 19095Z-121)
u(He) = 20ml/min
Temperature program listed above
12 ng/component, packed column injection port
NPD
with Series 530 m adapter installed
170 C 15 C/min
280 C
8 min
1. Procaine
2. Methadone
3. Cocaine
4. Codeine
5. Morphine
6. Heroin
7. Quinine
1
2
3
4
5
6
7
210oC Condiciones isotérmicas
LONGITUD DE COLUMNA. Retención y Resolución
Diámetro interno y Eficiencia
Análisis de gasolina: Espesor de película vs. tiempo de retención
(1979) 109, reprinted with permission)
Gasoline Premium
Column 15 m/0.3 mm SE-52 Espesor de pelicula
(um)
0.05
0.15
0.80
80 20 programmed 2 /min
1 2 3
4
5
2 3 4
5
6
Analysis of gasoline on columns with varying stationary phase
film thickness. (K. Grob and G. Grob, HRC & CC, 2
Límites de temperatura Inferior.- la FE adquiere propiedades
de sólido, se hace menos eficiente, pero no se daña
Menor al máx.- la FE trabaja normal
Superior.- 20ºC debajo de su T máx. Sólo en períodos cortos.
Medición del flujo
Velocidad lineal cm/s = L/t0
Velocidad volumétrica ml/min F = πr2L/t0
Medición del flujo
Se mide el tr de un compuesto no retenido
DCT aire
DIF, DCT butano
DCE cloruro de metileno
Medidores de flujo
Flujo recomendado Columnas Empacadas
DI Flujo
ml/min
Flujo lineal
cm/s
¼”
50-60
2.6-3.2
1/8”
20-30
4.2-6.3
Flujo recomendado Columnas Capilares
D.I. Flujo
ml/min
Flujo lineal
cm/s
0.53 3-5 22-38
0.32 1-2 20-41
0.20 0.4-0.6 21-32
0.10 0.2-0.5 42-106
