ANALISIS INSTRUMENTAL

LIC. HENRY HERNANDEZ

Función:

Producir una respuesta eléctrica proporcional a la concentración/masa de la muestra.

Clasificación general:

Sensibles a la concentración

Sensibles a la masa

Sensibles a la concentración Señal ∞ a la cantidad de soluto por unidad de V° de FM que pasa a través de él.

Sensibles a la masa Señal ∞ a la cantidad de soluto que pasa a través de él en la unidad de tiempo pero es independiente del V° de FM requerido para la elución.

UNIVERSALES

Generan señal para cualquier sustancia eluída.

SELECTIVOS

Detectan solamente sustancias con determinada propiedad fisicoquímica.

ESPECIFICOS

Detectan sustancias que poseen determinado elemento o grupo funcional en sus estructuras

Detectores Destructivos y No destructivos.

Detectores según el proceso de detección: Ionización, Óptico-espectroscópico, Electroquímico, etc.

Desventajas

Debe controlarse muy bien la temperatura y el flujo.

Hay que apagar el detector cuando no fluye gas portador para evitar se quemen los filamentos.

La desventaja principal del DILL es que no responde a muchos gases inorgánicos como: He, Ne, Ar, Xe, Kr, O2, N2, NO, H2O, N2O, CO, CO2, CCL4, CS2, COS, H2S, NH3, SO2.

Desventajas

Las unidades que tienen fuente radiactiva requieren una licencia gubernamental para poder operar

Es sensible a las variaciones de flujo

No se puede utilizar el hidrogeno o helio como gas portador

El gas portador debe ser de altísima pureza libre de trazas de oxigeno o de agua.

El espectrofotómetro de masas se considera normalmente la mejor herramienta disponible para análisis cualitativo.

Desventajas

Alto costo de un espectrofotómetro de masas

Se requiere un operario bien entrenado para correr y mantener el instrumento.

Es difícil comparar la exactitud y precisión obtenida con otros detectores.

Dificultad para interpretar los espectros.

Selectivo: S y P.

Necesita Filtro especifico por elemento.

Su aplicación es para análisis de contaminantes del agua y el aire, en plaguicidas y en productos de hidrogenación del carbono.

Selectivo: P y N y es similar al DILL

Detector 500 veces más sensible para Fosforo y 50 veces más sensible nitrógeno que el DILL

Este consta de una lámpara UV, emite energía a una longitud de onda de 120 nm que es suficiente para ionizar la mayoría de compuestos aromáticos.

Helium ionization detector

Flame photometric detector

Photo-ionization detector

Flame photometric detector

Nitrogen phosphorus detector

Thermal conductivity detector

Flame ionization detector

Electron capture detector

Mass spectrometer

DETECTOR RESPUESTA UNIVERSAL SELECTIVO Destructivo No Destructivo

FID Compuestos orgánicos

TCD Cualquier sustancia distinta a la FM

ECD Compuestos halogenados o

aromáticos

FPD Azufre y Fosforo

NPD Nitrógeno y Fosforo

SCD Azufre

NCD Nitrógeno

MD Cualquier sustancia distinta a la FM

Sucio

El gas fluye incorrectamente

Columna incorrectamente insertada

Flujo de FM de complemento incorrecto

Condensación

Dependerá del detector y de la aplicación, la mayoría de detectores en CG operan mejor con un flujo total de gas de 30 mL/min lo que garantiza la sensibilidad alta y muy buena simetría de los picos.

Los flujos de gas portador en las columnas capilares oscilan entre 0.5 a 10 mL/min, para minimizar el Vo en el detector, se agrega el gas complementario al final de la columna a fin de recuperar el flujo total que entra al detector

Detector TCD ECD FID NPD FPD ELCD PID

Gases de arrastre

He

H2

N2

He

N2

He

H2

N2

He

H2

N2

He

H2

N2

He

H2

He

H2

N2

Gases de reacción de combustión

H2

Aire

H2

Aire

H2

Aire H2

Gases de complemento N2

He

N2

ArCH2

N2

He

N2

He

N2

He

N2

He

GAS DE COMPLEMENTO DEL DETECTOR

Línea Base

Pico Cromatográfico

Área del Pico

Altura del Pico

Ancho del Pico

Ancho del Pico a la mitad de la Altura

Integración Manual: Métodos Geométricos, Triangulación, Altura por ancho a la mitad de la Altura

Métodos Mecánicos: Planimétricos, Corte y Pesada (Generalmente se recomienda utilizar una fotocopia del cromatograma para no destruir el original).

Integración Automática: Electromecánica y Electrónica

Los procedimientos para identificación de los picos cromatográficos podemos dividirlos en dos categorías:

- Por Datos de tiempos de Retención

- Por Serie Homólogas

(Índices de Retención de Kovats)

Identificación No Cromatográfica:

- Análisis Clásicos o Identificación por:

+ Adición de Estándar

+ Formación de Derivados

+ Sustracción de un Componente o Identificación con Técnicas Auxiliares: UV, IR, MS, RMN

La mayoría de los detectores no dan respuestas iguales para todos los compuestos. Por ello hay que usar normalmente el método de: Normalización de Área Normalización de Área con

Factores de Respuesta

Estandarización Externa

Estandarización Interna

Ruido Electrónico: Los sistemas operativos más antiguos y Red eléctrica inadecuada

Configuración de la integración inadecuada

Picos negativos

Archivos sobrescritos

Análisis:

Control de calidad de productos farmacéuticos

Investigación y desarrollo

Forenses

Clínicos

Identificación y cuantificación de Drogas

Salud

Medio ambiente

Industria Química, Petroquímicos y Alimentos

Farmacéutico En el GC industria farmacéutica se

utiliza para analizar los disolventes residuales en ambas materias primas (substancia medicinal) y productos terminados.

Aplicaciones biofarmacéuticas incluyen pantallas de drogas de orina para los barbitúricos y fármacos derivatizados y para el óxido de etileno en los productos esterilizados, tales como suturas.

Alimentos / Sabores / Fragancias La industria alimentaria utiliza GC para

una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo pruebas de calidad y las pruebas de disolventes.

Las industrias de sabores y fragancias utilizan GC para la prueba de la calidad y la toma de huellas dactilares de fragancias para la caracterización.

Petroquímico Aplicaciones de GC

incluyen el análisis de gas natural o de las refinerías, la caracterización de la gasolina y la fracción de la cuantificación, aromáticos en benceno, etc.

Aplicaciones geoquímicos incluyen el mapeo de las reservas de petróleo y el rastreo de los embalses, etc.

Química / Industrial Los usos industriales químicos /

incluyen la determinación de contenido de los productos, determinación de la pureza , monitoreo en procesos de producción, etc.

GCs se utilizan para detectar ácidos orgánicos, alcoholes, aminas, ésteres y solventes .

Ambiental Aplicaciones GC ambiental incluyen la

detección de contaminantes tales como pesticidas, fungicidas, herbicidas, compuestos aromáticos, etc.

Aplicaciones de protección del medio ambiente, industriales, incluyen descarte y emisiones de residuos, así como las descargas de agua .

Forense