Sistemes cromatogràfics
Observant el model de les dues fases, són possibles tres sistemes
bàsics de cromatografia, que coincideixen amb la combinació
diferent de les diferents fases: líquid-líquid, líquid-sòlid,
gas-líquid.
Cromatografia líquid-líquid
La cromatografia líquid-líquid normalment es realitza sobre
cel·lulosa o gel de sílice humit, que pugui dissociar-se
amb forma de tira de paper porós (paper de filtre), en columna i
amb capa fina,; en aquest cas el material s'aguanta sobre plaques de vidre.
En paper, el desenvolupament del líquid mòbil pot ser
ascendent o descendent. En columna és descendent i en capa fina
generalment només és ascendent. El material sòlid
actua sempre com a suport de l'aigua, i per aquesta raó aquest tipus
de cromatografia s'utilitza fonamentalment per la separació de substàncies
solubles en elles mateixes. Posem um exemple: Si l'aigua està suportada
per una tira de paper de filtre, que està format per nombroses fibres
de cel·lulosa, podem considerar cada fibra juntament amb la seva
humitat associada com a cèl.lula fonamental. La separació
es porta a cap en repartir-se les substàncies que es troben presents
a la mostra a analitzar entre la humitat de les cèl·lules
i el fluix de dissolvent mòbil que hi ha sobre elles.
L'aigua de les cèl·lules és la fase estacionària
i el dissolvent la fase mòbil. Evidentment, el dissolvent que s'empra
en aquesta tècnica cromatogràfica no serà miscible
amb l'aigua; en general, hidrocarburs, sulfur de carboni i dissolvents
no polars i els components de la mescla es distribuiran coincidint amb
la coneguda llei del repartiment, que per a un determinat solut X és:
Concentració d'X al dissolvent / Concentració d'X
en l'aigua = constant (Coeficient de repartició).Així
que en passar el dissolvent s'emportarà i arrossegarà selectivament
els components de la mostra d'acord amb el valor dels respectius coeficients
de repartició. Si un component és soluble solament al dissolvent,
aquest es traslladarà a la mateixa velocitat que el dissolvent,
però si és soluble solament en aigua, continuarà a
l'origen.
En el cas líquid-líquid en columna, aquesta és
plena d'un medi absorbent com pot ser la cel·lulosa, la gel de sílice
o el Kieselgur, que s'introdueix a la columna mesclada amb aigua o amb
el dissolvent elegit.
Com a dissolvents s'utilitzen els mateixos que al paper, és
a dir, hidrocarburs i dissolvents no polars no miscibles a l'aigua.
L'operació és molt senzilla, ja que consisteix a dipositar
la mescla dissolta en un dissolvent miscible amb l'aigua i a continuació
s'agrega l'eluent o dissolvent mòbil que
s'emporta selectivament els components de la mostra, donant lloc a unes
bandes que es van desenvolupant succesivament i es poden separar en sortir
per la part inferior de la columna amb la finalitat que siguin identificats
individualment, o bè poden eluir-se durant un temps apropiat i després
treure de la columna amb molt de compte el cos de l'absorbent, es deixa
evaporar el dissolvent i es talla en diferents trossos, cada un corresponent
a una fracció diferenciada i analitzant l'extracte a continuació.
Si els components no son acolorits, cada component. Els reveladors
s'utilitzen generalmen en paper i capa fina.
Cromatografia líquid-sòlid
A aquesta cromatografia s'utilitzen les diferencies de comportament en l'adsorció
de substàncies que hi són presents a un dissolvent mòbil
sobre un sòlid estacionari, per tal d'aconseguir la separació
dels components d'una mescla.
Les tècniques són anàlogues a les del cas de la
Cromatografia de líquids i s'utilitzen, preferentment, columna o
capa fina.
Els sólids emprats com a adsorbents son òxids metàl·lics,
òxids hidratats i sals, com el gel de sílice i l'alúmina
i, en alguns casos, carbó, carbó actiu. La separació
és deguda a l'afinitat diferent de cada component per l'adsorbent.
En el sólid adsorbent els centres actius es troben a les irregularitats
i defectes en les superfícies de les xarxes cristalines on les forces
electrostàtiques provoquen les interaccions amb el solut.
La quantitat de mostra en aquest tipus d'operacions és molt importat
ja que el poder d'adsorció de la superfície disminueix amb
l'increment de la mostra, ja que s'ocupen primer els centres més
actius.
Cromatografia de gasos
La cromatografia de gasos es pot descriure com el conjunt de les dos possibles
variants, gas-sòlid i gas-líquid.
El cromatógraf de gasos consta de cinc elemnts, fonamentalment
una columna, un gas portador o gas eluent, un injector de mostres, un detector
i un aparell per fer cromatogrames.
El dibuix mostra el funcionament del cromatògraf.
|