La cromatografía de gases en la industria

Cosmos . Maquinaría y equipo, Metrología, análisis y control 1682 Sin comentarios

La cromatografía de gases es una técnica de separación de mezclas químicas usada en el sector productivo para determinar la calidad de las materias primas o para determinar contaminantes en el aire, por ejemplo. Es un método de análisis muy utilizado por su versatilidad y fácil aplicación, solo se requiere tomar una muestra que se inyecta a un sistema y una columna, llamada cromatográfica.

La cromatografía se basa en la separación de componentes de una mezcla gracias a la interacción de las moléculas de la muestra con dos fases: la fase estacionaria y la fase móvil. Respecto a la fase móvil, la cromatografía de gases se divide en dos categorías, la cromatografía gas-sólido (GSC) y la cromatografía gas-líquido (GLC), que es la más común.

La secuencia de análisis funciona de la siguiente manera:

  • Se hace un tratamiento de la muestra para obtener un concentrado con los analitos que se requieren (componentes de interés analítico).
  • Se toma la muestra en solución y se inyecta a la columna cromatográfica por medio de una microjeringa a través de una membrana.
  • Esta muestra atraviesa una cámara de vaporización instantánea que está en el cabezal de la columna cromatográfica. Luego, la muestra es conducida por un flujo de gas de arrastre, generalmente helio, que la conduce desde la columna cromatográfica hasta el detector.
  • La columna se mantiene en un horno a temperatura constante y controlada. Durante el recorrido por la columna, según sus propiedades físicas y químicas, cada soluto contenido en la mezcla de muestra se mueve a su propia velocidad.
  • Estos componentes entran en un detector ubicado a la salida de la columna. El detector es el encargado de registrar la señal cada vez que un componente sale de la columna.
  • Un cromatograma impreso muestra las señales de cada componente de la mezcla, que son conocidos como picos. Cada pico representa un componente de la muestra y se ordena en relación con el tiempo de retención (es decir, el tiempo que tardó en salir de la columna) y su área indica la fracción presente. Por ejemplo, para un análisis de perfil de ácidos grasos, cada pico representa un ácido graso, identificado por el tiempo de retención. Un estudio por cromatografía de gases es el que se utiliza para saber si hay presencia de grasas trans en un producto, por ejemplo.

Las columnas están hechas de cobre, acero inoxidable o tubos de vidrio y hay de varios tipos que se eligen de acuerdo con la cantidad de la muestra que admiten, la naturaleza de la muestra y los valores de flujo del gas portador.

Aplicaciones industriales de la cromatografía de gases

La cromatografía de gases, por su utilidad, puede clasificarse en analítica —usada para clasificar químicos presentes, concentraciones, cualidades, etc.— y preparativa —usada para purificar cantidades importantes de químicos—. Sus aplicaciones son amplias en una gran diversidad de sectores que se pueden agrupar en las siguientes categorías:

Alimentario y farmacéutico. Análisis de productos naturales, comida, sabores y fragancias para controles de calidad. Análisis y cuantificación de fármacos. Separación e identificación de azúcares, nucleótidos, ácidos orgánicos, hormonas, etc. Análisis de propiedades aromáticas, por ejemplo, para vinos y sus procesos de crianza.

Petróleo y químicos. Análisis de ácidos grasos, combustibles sintéticos, carbón y aceites.

Ambiental. Determinación de contaminantes orgánicos. Contaminantes en agua, aire y sólidos, análisis de pesticidas, de halometanos y dioxinas, etc.

Médico-biológica. Determinación e identificación de compuestos biológicos y separación e identificación de compuestos orgánicos, ácidos grasos, niveles de alcohol y drogas en la sangre, análisis de pesticidas.

Industrias. Detección de metanos, aceites minerales, trihalogenados, residuos orgánicos, azufres, etc.

¿Cómo solicitar un servicio?

Estos servicios son ofrecidos por laboratorios especializados con unidades de cromatografía. Las muestras van acompañadas de una solicitud de ensayo que se genera bajo ciertos protocolos. La principal limitación de esta técnica es la estabilidad térmica de los componentes de la mezcla. Para compuestos con puntos de ebullición superiores a 400 °C la mejor alternativa es la cromatografía líquida, y se debe considerar para solicitar el método adecuado para cada necesidad.

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