Croma Intro 11-02-09

Es una de las formas más comunes de alejamiento de la curva gaussiana y su medición es importante puesto que puede llevar a errores considerables de cuantificación, e incluso a ocultar picos adyacentes. Se calcula según:

AS10%

b = a

donde a y b son las medidas entre la línea que une el máximo del pico con la línea de base y los extremos anterior y posterior del pico, tomados al 10% de su altura.

Un pico simétrico tendra un As=1, mientras un pico con “cola” (asimetría posterior), tendrá un As>1. Un pico con asimetría anterior tendrá un As<1.

Proporciona la medida de la dispersión de la señal del detector (relativa a la concentración de un analito), alrededor de un valor máximo (medio). Puede definirse en términos de las medidas experimentales de un pico cromatográfico como:

y = y0 e

⎛ x2 ⎞ −⎜ ⎟ ⎝ 2σ 2 ⎠

Donde y es la altura en cualquier punto del pico, y0 es la altura máxima del pico, x es la distancia desde la ordenada (x = tR para y0) y σ la desviación estándar del pico. La varianza del pico es σ2.

Según Van Deemter, los procesos de ensanchamiento se deben principalmente a los siguientes factores:   Proceso Multipaso (o de caminos múltiples).   Difusión longitudinal.   Resistencia a la transferencia de masa en la fase móvil.   Resistencia a la transferencia de masa en la fase estacionaria.

  Proceso

Multipaso: Causado por la “Difusión de Eddy”, es decir, la diferencia en las trayectorias de las partículas de soluto, unas más directas y otras más tortuosas, hace que algunas se retracen respecto a las primeras. Se representa como:

H i = d pγ = A

H i = d pγ = A Donde Hi es la contribución al ensanchamiento atribuible al proceso multipaso de un plato teórico con dicha altura. dp es el diámetro de partícula y γ es una constante que depende del material de empaque y la calidad de empaquetamiento de la columna.

  Difusión

Longitudinal: La difusión ocurre al disolverse cualquier soluto en un líquido inmóvil, homogenizándose con el tiempo su concentración en todo el volumen del líquido. Es más notorio en bajo flujo volumétrico. La contribución de la difusión longitudinal al ensanchamiento de banda (Hi) será:

1 B H i = λ Dm = u u

1 B H i = λ Dm = u u Dm es el coeficiente de difusión del soluto en el solvente, u es la velocidad lineal de la fase móvil y λ es una constante que está determinada por el espacio ocupado por la fase móvil y su geometría.

  Resistencia

a la transferencia de masa en la fase móvil: La interacción entre la fase estacionaria y las partículas de soluto es más fuerte cuanto más cercanas se hallen por lo que las más alejadas habrán migrado un cierto trayecto antes de ser retenidas, lo que ocasionará una dispersión de banda inicial. Su contribución es mayor cuanto mayor sea la retención del soluto.

Se expresa como:

u H i = fm d Dm 2 p

Donde fm es un factor dependiente de k´, u es la velocidad lineal de la fase móvil, dp es el diámetro de partícula y Dm el coeficiente de difusión del soluto en la fase móvil.

  Resistencia

a la transferencia de masa en la fase estacionaria: Más pronunciado en CLL (partición). Las moléculas de soluto retenidas son devueltas más lentamente a la fase móvil si se difundieron profundamente en la fase estacionaria, dando lugar a un ensanchamiento de la banda original.

u H i = fS d = Cu DS 2 f

El ensanchamiento es proporcional a una función del coeficiente de capacidad fS, al espesor de la fase estacionaria (CLL) o a la profundidad del poro (df), e inversamente proporcional al coeficiente de difusión del soluto en la fase estacionaria (DS).

La combinación de todos los anteriores términos es la “Ecuación de Van Deemter”

Dm 2 u 2 u H = dfγ + λ + fm d p + fS d f u Dm DS La que agrupada en función de la velocidad lineal de la fase móvil resulta en:

B H = A + + Cu u

Conclusiones: H será menor (y N será mayor) en las siguientes condiciones:   A menor diámetro de partícula.   A menor viscosidad de la fase móvil (menor coeficiente de difusión).   A mayor temperatura (disminución de la viscosidad de la fase móvil).   A menor distancia entre partículas de la fase estacionaria, es decir, mejor empaquetamiento.   A menor espesor de la capa de fase estacionaria fija al soporte del relleno.

  Tipos

de Enlace:

◦  Iónicos ◦  Covalente ◦  Covalente Polar ◦  Puente de Hidrógeno

Momento Dipolar: Muchas moléculas eléctricamente neutras, esto es, sin carga neta, poseen una distribución de cargas no homogénea. Esto se debe a que los átomos que las forman tienen diferente electronegatividad, de tal forma que cuando se crea un enlace covalente, los dos electrones del enlace son atraídos con distinta fuerza por los átomos que los comparten. En resumen, el orbital molecular pierde su simetría, y la probabilidad de encontrar los electrones se hace mayor en las proximidades del átomo más electronegativo.  

La magnitud de ese dipolo viene definida por lo que se conoce como “momento dipolar”, y es el producto de la carga fraccional presente sobre cada átomo por la distancia que las separa. La unidad de momento dipolar es el debye; 1 D = 3,34 x 10-30 Coulomb m.

Estos dipolos, aunque globalmente neutros, pueden interaccionar exactamente igual que las moléculas con carga neta, aunque la energía de esa interacción será comparativamente menor dado que la carga presente también lo es.

  Interacciones

entre Dipolos: La fuerza de una interacción de tipo electrostático viene dada por la ley de Coulomb, y la energía necesaria para romper un enlace iónico (energía necesaria para separar dos grupos de distinta carga desde la distancia r hasta el infinito), o la energía necesaria para acercar dos grupos con igual carga hasta la distancia r. Esta energía viene dada por la expresión:

 

Interacciones entre Dipolos:

La constante dieléctrica εdepende el medio, y es un parámetro que indica el grado de apantallamiento que sufre el campo eléctrico en el medio en el cual se encuentran las cargas. En el vacío vale 1, en hidrocarburos aproximadamente 2, mientras que en el agua, y debido a su elevado momento dipolar, la carga se apantalla rápidamente; la constante dieléctrica tiene en este caso un valor de 78,5: por consiguiente las interacciones electrostáticas son mucho menos intensas en medio acuoso que en un medio apolar.

Interacciones entre Dipolos: Por otra parte, la presencia de iones o bufferes en disolución, contribuye a que el apantallamiento del campo eléctrico sea muy eficiente. De hecho, se puede asumir que, en sistemas acuosos, las interacciones iónicas dejan de tener importancia a distancias superiores a 1 nm, más o menos. Distinta puede ser la situación en medios hidrofóbicos libres de cargas, en las que el efecto de las cargas eléctricas puede alcanzar distancias superiores resultando en interacciones electrostáticas significativas entre cargas alejadas del orden de varios nm. Por otro lado, el efecto de apantallamiento debido al agua depende del número de moléculas de agua que se interpongan entre las cargas a considerar.  

 

Interacciones entre Dipolos:

Una molécula con momento dipolar puede interaccionar con un ión, o bien con otra molécula dipolar. En ambos casos hay una diferencia muy importante con las interacciones iónicas: ahora la orientación de los grupos que interactúan es muy importante, hasta tal punto que, en función de la orientación relativa, puede haber atracción o repulsión entre los grupos interactuantes.

  Interacciones

entre Dipolos: