TALLER CROMATOGRAFÍA GASEOSA Y LIQUIDA

ALEXANDER SANTAMARIA CURSO IMT 307

1) A continuación se muestran los espectros IR (como líquidos puros o en pastillas de KBr) de compuestos de fórmula global conocida. Determine sus estructuras y asigne las bandas características.

2) A continuación se muestran los espectros correspondientes a los compuestos a-f. Asigne cada uno de ellos.

TALLER CROMATOGRAFÍA GASEOSA Y LIQUIDA

1) Defínase los siguientes términos :a) Elución, b) Fase móvil, c) Fase estacionaria, d) Proporción de partición, e)Tiempo de retención, f) Factor de

capacidad, g) Factor de selectividad, h)Altura de plato.2) Enlístense las variables que llevan a un ensanchamiento de banda3) Cuál es la diferencia entre cromatografía líquido-líquido y líquido sólido?4) Describa el método para la determinación del número de platos teóricos de una columna5) Nombre los métodos generales para mejorar la resolución de dos sustancias en una columna cromatográfica6) Un cromatograma de una mezcla de las especies A, B, C, y D dio los siguientes datos:

Sustancia Tiempo de retención, min Anchura de la base del pico (w), minNo retenido 3.1 -

A 5.4 0.41B 13.3 1.07C 14. 1.16D 21.6 1.72

a) Calcúlese el número de platos teóricos de cada picob) La altura de plato para la columnac) A partir de los datos anteriores calcule para A, B, C, y D

El factor de capacidad El coeficiente de partición

d) A partir de los datos anteriores calcule para B y C La resolución El factor de selectividad

e) La longitud de la columna necesaria para separar las dos especies con una resolución de 1.5f) El tiempo necesario para separar las dos especies en la columna del numeral e)

7) Los datos siguientes se obtuvieron por cromatografía de gas líquido sobre una columna empacada de 40 cm

Compuesto tR, min WAire 1.9 -

Metilciclohexano 10.0 0.76metilciclohexeno 10.9 0.82

tolueno 13.4 1.06

a) Número promedio de platos teóricos a partir de los datosb) Altura promedio de plato para la columnac) El factor de capacidad para cada una de las tres especiesd) La resolución para el ciclohexano y el toluenoe) Si se desea una resolución de 1.5 en la separación de metilciclohexano y metil ciclohexeno cuantos platos

teóricos son necesariosf) Que longitud debe tener la columna del apartado e)

8) ¿Qué es un cromatograma?9) ¿Cuáles son los efectos de la inyección lenta de la muestra sobre el cromatograma de gases?10) En que difieren la cromatografía planar y de columna?

11) Indique el orden en el cual los compuestos siguientes podrían ser eluidos de una columna de HPLC que contiene un empaque de fase reversaa) Benceno, dietil éter, n-hexanob) Acetona, dicloroetano, acetamida

12) Indique el orden en el cual los compuestos siguientes podrían ser eluidos de una columna de HPLC que contiene un empaque de fase normala) Acetato de etilo. Ácido acético, dimetilaminab) Propileno, hexano, benceno, diclorobenceno

13) Descríbase las diferencias fundamentales entre cromatografía de adsorción y de partición14) Descríbase las diferencias fundamentales entre cromatografía de permeación en gel y de filtración en gel15) Qué tipo de especies se pueden separar por HPLC, pero no por GLC16) Un método para la determinación cuantitativa de la concentración de los constituyentes de una muestra

analizada por cromatografía de gases es por el método de normalización de área. En este, es necesario la elución completa de los constituyentes de la muestra. Así, se mide el área de cada pico y se corrige por las diferencias en las respuestas en el detector para los diferentes eluatos. Esta corrección comprende la división del área por un factor de corrección determinado empíricamente. La concentración del analito se encuentra a partir de la relación de su área corregida con área total corregida de todos los picos. Para un cronograma que tiene tres picos se encontraron las áreas relativas de 16.4, 45.2, y 30.2 en el orden de tiempo creciente de retención. Calcúlese el porcentaje de cada compuesto si las respuestas relativas del detector fueron 0.60, 0.78, 0.88 respectivamente.

17) Las áreas de los picos y las respuestas relativas del detector se deben emplear para determinar la concentración de cinco especies presentes en una muestra. Se emplea el método de normalización de área descrito anteriormente. Las áreas relativas y las respuestas relativas del detector para los cinco picos en cromatografía gaseosa son las que se indican: calcúlese el porcentaje de cada componente en la muestra

Componente Área relativa de pico

Respuesta relativa del detector

A 32.5 0.70B 20.7 0.72C 60.1 0.75D 30.2 0.73E 18.3 0.78

18) Los siguientes datos fueron obtenidos por medio de un cromatograma gas líquido, en una columna de 1.50 m., cuya fase estacionaria es de escualeno. Calcular :

Compuesto tr (min) w (min)no retenido 3 –

benceno (PE 80 °C) 10 1.1hexano (PE 68 °C) 11 1.4

a) El tiempo de retención corregido (tR') para cada compuesto. b) El número promedio de platos (N prom.). c) La resolución (R) entre ambos picos y decir si se logra la separación. d) En base a los datos obtenidos grafique un cromatograma, respetando las escalas. Considere que el hexano es

el compuesto que está en mayor concentración. e) ¿Cómo se puede mejorar la resolución entre dos picos próximos en CG?

19) Se desea determinar la concentración de etanol en sangre por el método de patrón interno. Para ello se procesan (de la misma manera) una serie de soluciones acuosas patrón de etanol y una muestra de suero: una alícuota de 0.01 mL de cada solución se diluyen con 0.1 mL de una solución patrón de 2-propanol 0.1mg/mL. Se inyectan 0.1 l de cada solución en un CG provisto de un detector FID (ionización de llama), un integrador y una columna PEG-400 (polietilenglicol) a 80 °C. Los resultados obtenidos fueron los siguientes:

Patrones de etanol (mg/mL)Medida del integrador

Pico del etanol Pico del propanol

0.5 5518 127540.75 7563 118931.0 10350 12084

1.25 13935 128701.5 15628 12314

Muestra de sangre 9862 12604

a) Construir el gráfico de calibración correspondiente y usarlo para determinar la concentración de etanol en la muestra de sangre.

b) ¿Qué ventajas tiene emplear las áreas integradas de los picos en vez de sus alturas para realizar la cuantificación?

20) Las siguientes aseveraciones se refieren a los distintos modos de HPLC. Indique si las mismas son verdadera (V) o falsas (F).a) En cromatografía de adsorción la fase móvil es no polar.b) Moléculas polares pueden ser fácilmente separadas por cromatografía de adsorción.c) El tiempo de retención de los solutos en cromatografía de exclusión puede ser alterado cambiando la

polaridad de la fase móvil.d) La exclusión molecular se usa sólo para separar moléculas grandes.e) En cromatografía reversa la fase móvil es más polar que la fase estacionaria.

21) Indique los componentes principales de la instrumentación empleada en GC y la función de cada uno de ellos. 22) Explique cuando conviene utilizar la inyección con división de flujo y sin división de flujo en GC. 23) ¿Para qué se someten los analitos a reacciones de derivatización en GC? 24) Explique cuando es posible trabajar a con un programa de temperatura constante en GC. 25) Explique por qué todos los compuestos eluidos de la columna aportan señal analítica cuando se emplea un

detector de conductividad eléctrica. 26) Indique cual es el detector ideal para cromatografía de gases y por qué. 27) Razone por qué es necesario trabajar a alta presión en HPLC. 28) Indique qué tipo de cromatografía líquida sería más adecuada para la separación de mezclas de compuestos con

las siguientes propiedades: a) Masa molecular mayor de 2000, solubles en agua y con carácter no iónico b) Masa molecular menor de 2000, solubles en agua y con carácter iónico c) Masa molecular igual a 340, soluble en agua y con carácter no iónico d) Masa molecular igual a 1000, soluble en acetonitrilo.

29) Explique qué diferencia existe entre trabajar en modo de elución isocrática y en modo gradiente. 30) Explique en qué se diferencia la LC de reparto en fase normal y en fase reversa. Indique asimismo como

aumentaría la fuerza de la fase móvil en ambos modos de trabajo. 31) Indique los componentes principales de la instrumentación empleada en LC y la función de cada uno de ellos.

32) La separación de cuatro vitaminas del grupo de las cianocobalaminas se llevó a cabo mediante LC en fase reversa, de modo que fueron eluidas con tiempos de retención de 3,9; 5,1; 7,0 y 8,5 min que correspondían a hidroxocobalamina (Cbl-OH), cianocobalamina (Cbl-CN), adenosilcobalamina (Cbl-Ade) y metilcobalamina (Cbl-Me), respectivamente. Se quiere determinar la concentración de estas cuatro vitaminas en una muestra de hígado de pollo, para ello se toman 5 g de la misma de los que se extraen las vitaminas, diluyendo el extracto obtenido hasta 25 mL, inyectándose en el cromatógrafo un volumen de 20 μL, que proporcionó un cromatograma cuyos datos en área aparece en la tabla siguiente. La tabla muestra asimismo los datos obtenidos para 5 disoluciones estándar conteniendo los cuatro compuestos en concentraciones perfectamente conocidas. Para la preparación de dichas disoluciones se partió de una disolución concentrada que contenía 10, 25, 20 y 12 ppm de Cbl-OH, Cbl-CN, Cbl-Ade, Cbl-Me, respectivamente, de la que se tomaron 25, 50, 75, 100 y 125 μL y se diluyeron hasta 25 mL, inyectándose en el cromatógrafo un volumen de 20 μL de cada una de estas disoluciones.

ÁreaEspecie Disolución

1Disolución

2Disolución

3Disolución

4Disolución

5Muestra

problemaCbl-OH 10,0 20,3 29,8 41,1 49,5 25,4Cbl-CN 4,90 10,8 15,1 19,8 24,7 11,3Cbl-Ade 15,4 29,8 45,8 60,7 75,9 50,4Cbl-Me 3,90 8,10 11,9 16,1 20,5 15,9

(Rtas.: [Cbl-OH]=0,126 μg/g; [Cbl-CN]=0,278 μg/g; [Cbl-Ade]=0,331 μg/g; [Cbl-OH]=0,24 μg/g)

33) Los datos de la tabla siguiente se obtuvieron durante la determinación de antraceno en salmón, empleando LC en fase reversa y detección fluorimétrica. Se adicionó un compuesto como patrón interno a cada disolución estándar y a la muestra.

Concentración de antraceno, ng/mL

Área de pico del analito

Área de pico del patrón interno

0,1 25,5 32,10,2 35,9 31,80,3 39,7 28,40,4 55,0 32,30,5 81,8 40,9

Muestra 49,3 39,4

http://ocw.um.es/ciencias/analisis-quimico-1/material-de-clase