Tarea.docx

CUESTIONES Y PROBLEMAS 26-1 DEFINIR a) ELUCIÓN Implica el transporte de una especie atreves de una columna por la adicioó n de la fase moó vil. Procedimiento en el que la fase moó vil se pasa de forma continua a traveó s o a lo largo del lecho cromatograó fico y la muestra se suministra al sistema de forma discreta, como una pequenñ a cantidad en un tiempo breve. Es el proceso por el cual todos los solutos terminan por abandonar la columna. b) FASE MÓVIL Es la fase que se mueve en una direccioó n definida. Puede ser un líóquido (cromatografíóa de líóquidos o CEC). un gas (cromatografíóa de gases) o un fluido supercríótico (cromatografíóa de fluidos supercríóticos). La muestra que estaó siendo separada/analizada (formada de analito/s y el disolvente) se inyecta en la fase moó vil que se mueve a traveó s de la columna. En el caso de la cromatografíóa líóquida de alta resolucioó n, HPLC, la fase moó vil es un disolvente no-polar como el hexano (fase normal) o bien alguó n disolvente polar (cromatografíóa de fase reversa). c) FASE ESTACIONARIA Es la sustancia que estaó fija en una posicioó n durante la cromatografíóa. Un ejemplo es la capa de gel de síólice en la cromatografíóa en capa fina. d) COEFICIENTE DE DISTRIBUCION Los equilibrios de distribucioó n implicados en cromatografíóa se describen por ecuaciones simples que suponen la transferencia de un analito entre las fases estacionaria y moó vil. Asíó para una especie A A móvil ⇔A estacionaria La constante de este equilibrio K se denomina, constante de distribucioó n y se define como: K = CS/ CM Donde CS es la concentracioó n molar de analito en la fase estacionaria y CM es la concentracioó n molar de analito en la fase moó vil. e) TIEMPO DE RETENCION Es el tiempo caracteríóstico que tarda un analito particular en pasar a traveó s del sistema (desde la columna de entrada hasta el detector) bajo las condiciones fijadas. Veó ase tambieó n: IÍndice de retencioó n de Kovats

f) FACTOR DE RETENCION Las caracteríósticas de retencioó n de los componentes suelen describirse en la praó ctica por el factor de retencioó n o factor de capacidad, k', definido como, k'=masadesolutoS / masadesolutoM=mS/mM Y relacionado con el coeficiente de distribucioó n y los voluó menes de fase moó vil y fase estacionaria por: K=AS/AM=mS/VM /mM/VM=mS/mM*VM/VS=k'VM/VS Donde VM y VS son los voluó menes de fase moó vil y estacionaria respectivamente. La relacioó n VM/VS se denomina relacioó n de fases, β, y es uno de los paraó metros que se utilizan para caracterizar una columna cromatograó fico, particularmente en cromatografíóa de gases. g) FACTOR DE SELECTIVIDAD El factor de capacidad α de una columna, como su nombre lo indica, es un teó rmino que define que tan selectiva es una columna para separar dos picos. Es de hacer notar, que la columna puede ser selectiva a una separacioó n, que se identifica por un valor alto de este factor, pero si no se considera la mejora de los paraó metros que pueden afectar el ancho de un pico, aun asíó no se lograríóa la separacioó n de los mismos. Entonces el factor de selectividad de una columna para dos especies A y B se define como: α = k’B /k’A Donde k’B es el factor de capacidad del compuesto B, que es el maó s retenido y k’ A es el factor de capacidad del compuesto A, que es el menos retenido. Con esta definicioó n α siempre es mayor que la unidad. En teó rminos tomados a partir de un cromatograma α se puede calcular como sigue: α = (tR)B – tM /(tR)A –tM h) ALTURA DE PLATO

Se utilizan dos teó rminos afines con frecuencia como medida cuantitativa de la eficacia de una columna cromatograó fica: la altura equivalente de plato teoó rico o H y el nuó mero de platos teoó ricos N. Los dos estaó n relacionados por la ecuacioó n: N=L/H Donde L es la longitud (normalmente en centíómetros) del relleno de la columna. La eficacia de la columna cromatograó fica aumenta cuando mayor es el nuó mero de platos, y cuando menor es la altura de plato. La evaluacioó n experimental de H y N se puede realizar a partir de las siguientes ecuaciones: H = LW2/ 16 tR2 Donde L es la longitud de la columna, W es el ancho del pico a considerar y tR es su tiempo de retencioó n. N = tR16 (tR/W)2 i) DIFUSIÓN LONGITUDINAL Este es un teó rmino maó s importante en cromatografíóa de gases. Se debe a que las moleó culas del soluto se mueven en distintas direcciones en la fase estacionaria debido a la porosidad de las partíóculas que la forman. Esto hace que algunas moleó culas del soluto salgan retrasadas de la columna respecto a la mayoríóa j) DIFUSIÓN EN REMOLINO Se debe a los distintos caminos que toman las moleó culas del soluto al atravesar la fase estacionaria. Aquellas partíóculas de soluto que atraviesen canales maó s amplios, viajaraó n maó s raó pido con la fase moó vil, y aquellas que vayan por canales maó s estrechos viajaraó n maó s lentamente. k) RESOLUCION DE UNA COLUMNA La resolucioó n RS de una columna constituye una medida cuantitativa de su capacidad para separar dos analitos, en este teó rmino si se toma en cuenta el ensanchamiento de los picos, asíó que la magnitud de este valor si permite asegurar la separacioó n de dos picos. Rs = 2[(tR)B – (tR)A] / WA + WB Donde WA y WB son los anchos de banda de las bandas A y B respectivamente. Estadíósticamente se puede demostrar que una resolucioó n de 1,5 permite una separacioó n esencialmente completa de los dos componentes, mientras que no es asíó con una resolucioó n de 0,75, por supuesto siempre y cuando las bandas sean gausseanas, es decir simeó tricas en ambos lados. Asíó con una resolucioó n de 1,0; la zona de A contiene aproximadamente 4% de B,

y la zona B contiene una cantidad similar de A. Con una resolucioó n de 1,5, el solapamiento es del orden de un 0,3% La resolucioó n expresada en teó rminos teoó ricos se presenta a continuacioó n: Rs = √N / 4 (α / α – 1)2 (1+k’B / k’B) l) ELUYENTE Es la fase moó vil que atraviesa la columna. Eluyentes polares: Arrastran maó s eficazmente los compuestos maó s retenidos en la fase estacionaria. Arrastran maó s raó pidamente a los compuestos. Eluyentes menos polares: Arrastran muy lentamente a los compuestos. 26-2 DESCRIBIR EL PROBLEMA GENERAL DE LA ELUCION La siguiente figura muestra unos cromatogramas hipoteó ticos para una mezcla de seis componentes formada por tres pares de sustancias que difieren ampliamente en sus coeficientes de distribucioó n y por tanto en sus factores de retencioó n. En el cromatograma (a), las condiciones se han ajustado de tal forma que los factores de retencioó n de los componentes 1 y 2 estaó n en el intervalo oó ptimo de 2 a 5. Sin embargo, los factores de retencioó n correspondientes a los otros componentes estaó n muy alejados del intervalo oó ptimo. De este modo, los picos de los componentes 5 y 6aparecen tras un tiempo desmesurado; ademaó s esos picos estaó n tan ensanchados que puede ser difíócil identificarlos inequíóvocamente. Como se muestra en el cromatograma (b), el cambio de las condiciones para optimizar la separacioó n de los componentes 5 y 6 hace que los picos de los cuatro primeros componentes se agrupen de tal modo que su resolucioó n no sea satisfactoria. Sin embargo, en estas circunstancias el tiempo de elucioó n resulta ser ideal. En una tercera serie de condiciones en las que los valores de k’ son oó ptimos para los componentes 3 y 4 se obtiene el cromatograma (c). De nuevo, la separacioó n de los otros dos pares de componentes no es enteramente satisfactoria. El fenoó meno ilustrado en la figura anterior se da con la suficiente frecuencia como para darle un nombre el problema general de la elucioó n. 26-3 ENUMERAR LAS VARIABLES QUE ORIGINAN EL ENSANCHAMIENTO DE BANDA: La teoríóa cineó tica considera que el ensanchamiento de las bandas (o picos) cromatograó ficos se produce como consecuencia de que los distintos procesos de transferencia de masa durante el desplazamiento de una especie a lo largo de la columna ocurren a velocidad finita. Seguó n esta teoríóa, la forma de los picos depende de los siguientes factores: * Difusioó n por turbulencia y trayectorias seguidas por la fase moó vil. * Difusioó n longitudinal del soluto a lo largo de la columna. * Equilibrio del soluto entre las fases moó vil y estacionaria no suficientemente raó pido.

Los tres factores mencionados normalmente se identifican con los paraó metros A, B y C y su contribucioó n al ensanchamiento de las bandas cromatograó ficas conducen a la ecuacioó n de van Deemter: H=A+B/u+Cu Donde u es la velocidad lineal media de la fase moó vil (u=L/t M; L=longitud de la columna; tM=tiempo muerto). Este modelo es el claó sico, y puede considerarse anticuado, si bien, se expondraó aquíó por su sencillez y valor didaó ctico. Por otra parte, la teoríóa se desarrolloó inicialmente para cromatografíóa de gases con columnas empacadas, pero puede extenderse sin demasiadas dificultades a otros tipos de cromatografíóa, incluyendo columnas tubulares abiertas e incluso a cromatografíóa plana. 26-4 ¿CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE LA CROMATOGRAFIA GAS –LIQUIDO Y LIQUIDO – LIQUIDO? La cromatografíóa gas-líóquido el meó todo es gas líóquido donde la fase estacionaria es líóquido absorbido sobre un soó lido el tipo de equilibrio es la distribucioó n entre un gas y un líóquido, en cambio la cromatografíóa de líóquidos se lo realiza por un meó todo especíófico liquido-liquido o reparto donde la fase estacionaria es un líóquido absorbido sobre un soó lido y el tipo de equilibrio es la distribucioó n entre líóquidos inmiscibles. 26-5¿CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE LA CROMATOGRAFIA LIQUIDO–LIQUIDO Y LIQUIDO – SOLIDO La cromatografíóa de líóquidos se lo realiza por un meó todo especíófico liquido-liquido o reparto donde la fase estacionaria es un líóquido absorbido sobre un soó lido y el tipo de equilibrio es la distribucioó n entre líóquidos inmiscibles, en cambio la cromatografíóa de líóquido-solido se lo realiza por un meó todo especíófico liquido-solido o adsorcioó n donde la fase estacionaria es un soó lido y el tipo de equilibrio es la adsorcioó n. 26-6 ¿QUE VARIABLES SON LAS QUE MAS PROBABLEMENTE AFECTAN AL VALOR DE α CORRESPONDIENTE A UN PAR DE ANALITOS? Cuando α se aproxima a la unidad, optimizar k’ y aumentar N no suele ser suficiente para conseguir una separacioó n satisfactoria de dos solutos en un tiempo razonable. En estas circunstancias se ha de buscar un procedimiento para aumentar α mientras k’ se mantiene en el intervalo oó ptimo de 1 a 10. Se dispone de varias opciones en orden decreciente de conveniencia, determinada por sus expectativas y comodidad, las opciones incluyen: 1) cambiar la composicioó n de la fase moó vil, incluyendo los cambios en el pH; 2) cambiar la temperatura de la columna; 3) cambiar la naturaleza de la fase estacionaria, 4) utilizar efectos quíómicos especiales. 26-7 ¿CÓMO PUEDE MODIFICARSE EL FACTOR DE RETENCION DE UN SOLUTO?

Con fases moó viles gaseosas k’ puede modificarse y/o mejorarse a menudo aumentando la temperatura. Con fases moó viles liquidas, el cambio en la composicioó n del disolvente muchas veces permite la manipulacioó n de k’ de tal manera que se obtiene mejores separaciones. 26-8 DESCIRBIR UN METODO PARA LA DETERMINACION DEL NÚMERO DE PLATOS DE UNA COLUMNA N = 16 (tR/W)2 De este modo, N se puede calcular a partir de dos medidas de tiempo tR y W para calcular H se ha de conocer tambieó n la longitud del relleno de la columna L. Otro meó todo para evaluar N, que algunos autores creen maó s fiable se basa en determinar W½, la anchura del pico a la mitad de su altura maó xima. El nuó mero de platos viene entonces dado por: N = 5.54 (tR/W½)2 El nuó mero de platos teoó ricos N y la altura de plato H se utilizan con frecuencia, tanto en la bibliografíóa como por los fabricantes de instrumentos, para evaluar la eficiencia de la columna. Para que esos nuó meros tengan sentido en la comparacioó n de dos columnas es esencial que se haya determinado utilizando el mismo compuesto. 26-9 ¿CUÁLES SON LOS EFECTOS DE LA VARIACION DE TEMPERATURA EN LOS CROMATOGRAMAS? Los incrementos en la temperatura normalmente causan aumentos en k’ pero tienen poca influencia sobre los valores deα en cromatografíóa liquido – líóquido y liquido – solido. Por el contrario en la cromatografíóa de intercambio ioó nico puede tener efectos lo suficientemente grandes como para explorar esta valiosa opcioó n antes que recurrir al cabio del relleno de la columna. En cromatografíóa de gases, el incremento de la temperatura permite conseguir las condiciones oó ptimas para las separaciones. 26-10 ¿PORQUE EL MINIMO EN EL GRAFICO DE LA ALTURA DE PLATO FRENTE EL CAUDAL SE ENCUENTRA A MENORES VALORES DE CAUDAL EN CROMATOGRAFIA DE LIQUIDOS QUE EN CROMATOGRAFIA DE GASES? Los míónimos para la cromatografíóa de líóquidos generalmente se dan con caudales bastante menores que para la cromatografíóa de gases y a menudo son tan bajos que en las condiciones de trabajo habituales no llegan a observarse. Tal como se indica en la figura siguiente las velocidades lineales de la fase moó vil en cromatografíóa de líóquidos son significativamente menores que las que se utilizan en cromatografíóa de gases. Esto significa que las separaciones por cromatografíóa de gases se completan en tiempos menores que las separaciones por cromatografíóa de líóquidos.

26-11 ¿QUÉ ES LA ELUCION CON GRADIENTE? Cuando una muestra estaó constituida por un gran nuó mero de componentes, puede ocurrir que se consigan las condiciones oó ptimas para la separacioó n de algunos, pero ello vaya en detrimento de otros. En estos casos suele recurrirse a cambiar las condiciones mientras se realiza la separacioó n, para lo cual, puede utilizarse la elucioó n con gradiente (variacioó n gradual de la composicioó n de la fase moó vil durante la elucioó n) o la programacioó n de temperatura (variacioó n de la temperatura durante la elucioó n). 26-12 LOS SIGUIENTES DATOS CROMATOGRAFIA DE LIQUIDOS:

CORRESPONDEN

A

UNA

COLUMNA

PARA

Longitud del relleno=24.7 cm Caudal =0.313 mL/min VM=1.37 mL VS=0.164 mL El cromatograma de una mezcla de especies A, B, C y D proporciona los siguientes datos:

No retenido A B C D

TIEMPO DE RETENCIÓN, MIN 3.1 5.4 13.3 14.1 21.6

Calcular: a) El número de platos para cada pico. N = 16 (tR/W)2 NA = 16 (5.4/0.41)2 = 2775.49 NB = 16 (13.3/1.07)2 = 2472.04 NC = 16 (14.1/1.16)2 = 2363.97 ND = 16 (21.6/1.72)2 = 2523.31 b) La media y la desviación estándar de N. Ṅ = (2775.49 + 2472.04 + 2363.97 + 2523.31)/4 = 2533.65

ANCHURA DEL PICO EN LA BASE (W), MIN 0.41 1.07 1.16 1.72

s=

√

n

∑ (N i −Ṅ )2 i=1

n−1

√

(2775.49−2533.7)2+(2472.04−2533.7)2+(2363.97−2533.7)2+(2523.31−2533.7)2 s= 4−1 s = 174.34 c) La altura de plato de la columna. H = L/N

H=

24.7 cm −3 cm =9.749 X 10 2533.65

26-13 CON LOS DATOS DEL PROBLEMA 26-12, CALCULAR PARA LOS PICOS A, B, C Y D a) El factor de retención. k = (tR - tM)/tM kA = (5.4 – 3.1)/3.1 = 0.74 kB = (13.3 – 3.1)/3.1 = 3.3 kC = (14.1 – 3.1)/3.1 = 3.5 kD = (21.6 – 3.1)/3.1 = 6.0 b) El coeficiente de distribución. K = k(VM/VS) VM/VS = 1.37/0.164 = 8.35 KA = 0.74 * 8.35 = 6.2 KB = 3.3 * 8.35 = 27 KC = 3.5 * 8.35 = 30 KD = 6.0 * 8.35 = 50 26-14 CON LOS DATOS DEL PROBLEMA 26.12 PARA LAS ESPECIES B Y C, CALCULAR a) La resolución.

RS =

2 [(t R )C −(t R) B ] W B +W C

RS = (2(14.1-13.3)/(1.07+1.16)) = 0.72

b) El factor de selectividad, α.

∝C ,B =

( t R )C−t M ( t R ) B−t M

αC,B = (14.1 - 3.1)/(13.3 – 3.1) = 1.8

c) La longitud de columna necesaria para tener una resolución de 1.5.

( RS )1 √ N 1 0.717 √ 2534 = = = ( RS )2 √ N 2 1.5 √ N2 N2= 2534 * (1.5)2/(0.717)2 = 11090 platos L = HxN = 9.749 * 10-3 * 11090 = 108cm d) El tiempo necesario para separar B y C con una resolución de 1.5. 2

(t R )1 (RS )1 14.1 (0.717)2 = = = 2 (t R )2 (RS )22 (t R )2 (1.5) (tR)2 = 14.1 * (1.5)2/(0.717)2 = 61.7min 26-15 CON LOS DATOS DEL PROBLEMA 26.12 PARA LAS ESPECIES C Y D, CALCULAR a) La resolución.

RS =

2 [(t R )D −(t R )C ] W C +W D

RS = (2(21.6 – 14.1)/(1.72 + 1.16)) = 5.2 b) La longitud de columna necesaria para tener una resolución de 1.5. N2= 2534 * (1.5)2/(5.21)2 = 210 platos L = HN = 9.749 * 10-3 * 210 = 2cm

26-16 CON UN CROMATOGRAFO GAS-LIQUIDO Y CON UNA COLUMNA DE RELLENO DE 40cm SE OBTUVIERON LOS SIGUIENTES DATOS: Compuesto Aire Metilciclohexano Metilciclohexeno Tolueno Calcular

tR, min 1.9 10.0 10.9 13.4

W, min 0.76 0.82 1.06

a) El número de platos promedio a partir de los datos. N = 16 (tR/W)2 NA = 16 (10/0.76)2 = 2770.08 NB = 16 (10.9/0.82)2 = 2827.13 NC = 16 (13.4/1.06)2 = 2556.92 NṄ = (2770.08 + 2827.13 + 2556.92)/3 = 2718.04 b) La desviación estándar para el promedio en a).

s=

s=

√

√

n

∑ (N i −Ṅ )2 i=1

n−1

(2770.08−2718.04)2+(2827.13−2718.04)2+(2556.92−2718.04)2 3−1

s = 142.42 c) La altura promedio de plato para la columna. L/N H = 40 cm / 2718.04 platos = 0.0147 cm 26-17 EN RELACIÓN AL PROBLEMA 26-16, CALCULAR LA RESOLUCIÓN PARA

RS =

2 [ (t R )2−(t R )1 ] W 1+ W 2

a) El metilciclohexeno y el metilciclohexano. RS = (2(10.9-10.0)/(0.82+0.76)) = 1.14 b) El metilciclohexeno y el tolueno.

H=

RS = (2(13.4-10.9)/(1.06+0.82)) = 2.66 c) El metilciclohexano y el tolueno. RS = (2(13.4-10.0)/(1.06+0.76)) = 3.74 26-18 SI FUERA NECESARIA UNA RESOLUCION DE 1.5 PARA RESOLVER EL METILCICLOHEXANO Y EL METILCICLOHEXENO EN EL PROBLEMA 26-16 a) ¿Cuántos platos se necesitarían?

( RS )1 √ N 1 = ( RS )2 √ N 2 N2= 2718.14 * (1.5)2/(1.14)2 = 4705.92 o 4.7*103 platos b) ¿Qué longitud debería tener la columna si se utiliza el mismo relleno? L=N*H L = 4.7*103 * 0.0147 = 69.09cm c) ¿Cuál sería el tiempo de retención del metilciclohexeno en la columna cuya longitud se ha calculado en el problema 26-18b? 2

(t R )1 ( RS )1 = (t R )2 ( RS )22 t2= 10.9 * (1.5)2/(1.14)2 = 18.87min 26-19 SI VS Y VM PARA LA COLUMNA DEL PROBLEMA 26-16 FUERON RESPECTIVAMENTE 19.6 Y 62.6 mL Y EL PICO DE AIRE NO RETENIDO APARECIO A LOS 1.9min, CALCULAR a) El factor de retención para cada uno de los tres compuestos. k1 = (10.0 – 1.9)/1.9 = 4.26 k2 = (10.9 – 1.9)/1.9 = 4.74 k3 = (13.4 – 1.9)/1.9 = 6.05 b) El coeficiente de distribución para cada uno de los tres compuestos. K1 = 4.26*62.6/19.6 = 13.61 K2 = 4.74*62.6/19.6 = 15.14 K3 = 6.05*62.6/19.6 = 19.32 c) El factor de selectividad para el metilciclohexano y metilciclohexeno.

∝1,2=

( t R )2−t M ( t R )1−t M

α1,2 = (10.9 – 1.9)/(10.0 – 1.9) = 1.11 d) Factor de selectividad para el metilciclohexeno y el tolueno.

∝1,2=

( t R )2−t M ( t R )1−t M

α1,2 = (13.4 – 1.9)/(10.9 – 1.9) = 1.28 26-20 ENUMERAR LAS VARIABLES QUE CONDUCEN A) AL ENSANCHAMIENTO DE BANDA Y B) A LA SEPARACIÓN DE LAS BANDAS La teoríóa cineó tica considera que el ensanchamiento de las bandas (o picos) cromatograó ficos se produce como consecuencia de que los distintos procesos de transferencia de masa durante el desplazamiento de una especie a lo largo de la columna ocurren a velocidad finita. Seguó n esta teoríóa, la forma de los picos depende de los siguientes factores: * Difusioó n por turbulencia y trayectorias seguidas por la fase moó vil. * Difusioó n longitudinal del soluto a lo largo de la columna. * Equilibrio del soluto entre las fases moó vil y estacionaria no suficientemente raó pido. Las variables que conducen la separacioó n de las bandas: 

Constantes de distribucioó n



Tiempo de Retencioó n



La velocidad de migracioó n del soluto: el factor de retencioó n



Velocidades de migracioó n relativas: el factor de selectividad

26-21¿CUAL SERIA EL EFECTO SOBRE UN PICO CROMATOGRAFICO INTRODUCCION DE LA MUESTRA A UNA VELOCIDAD DEMASIADO LENTA?

DE

LA

La altura de un pico cromatograó fico se obtiene uniendo las líóneas base a cada lado del pico por una líónea recta y midiendo la distancia vertical desde esta líónea al pico. Esta medida normalmente se puede hacer con una precisioó n razonablemente buena. Es importante considerar, sin embargo que las alturas de pico estaó n inversamente relacionadas con las anchuras de pico. Por ello, con las alturas de pico se obtienen resultados exactos solo si las variaciones en las condiciones de la columna durante el tiempo necesario para obtener los cromatogramas de la muestra y de los patrones no alteran las anchuras de pico. Las variables

que deben controlarse estrechamente son la temperatura de la columna, el caudal del eluyente y la velocidad de inyeccioó n de la muestra. Ademaó s se ha de tener mucho cuidado para evitar la sobrecarga de la columna. El efecto de la velocidad de inyeccioó n de la muestra es particularmente críótico para los primeros picos del cromatograma. Al efectuar la inyeccioó n con jeringa no es extranñ o que se originen errores relativos del 5 al 10 por 100. DETECTORES, Ultravioleta (UV), Fluorescencia, Espectrometríóa de masas, Deteccioó n del íóndice de refraccioó n (IR). 26-22 A partir de estudios de distribución se sabe que las especies M y N tienen coeficientes de distribución entre el agua y el hexano de 6.01 Y 6,20 (K=[M]H2O/[M]hex). Las dos especies se separan por elución con hexano en una columna rellena con el gel de sílice que contiene agua adsorbida. La relación VS/VM para el relleno resulta ser de 0.422. a) Calcular el factor de retención para cada uno de los solutos.

k =Kx

VS VM

kA = 6.01 x 0.422= 2.54 kB = 6.20 x 0.422= 2.62 b) Calcular el factor de selectividad.

∝❑ =

kB kA

∝ = 2.62/2.54 = 1.03 c) ¿Cuántos platos se necesitaran para tener una resolución de 1.5? N = 16RS2( ∝ / ∝ -1)2 x (1+ kB/kB)2 N=16 x 1.52 x (1.03/1.03-1)2 x (1+2.62/2.62)2 N= 8.10x104 d) ¿Qué longitud de columna se necesita si la altura de plato para este relleno es 2.2x10-3 cm? L=N*H L = 8.10x104 x 2.2x10-3 cm L = 1.78x102 cm.

e) Si se utiliza una velocidad lineal de flujo de 7.10cm/min, que tiempo se necesitara para eluir las dos especies. u = L/tM tM = L/u tM = 1.78x102 cm/7.10cm/min tM =25.07 min.

26-23 Repetir los cálculos del problema 26.22 suponiendo que K M=5.81 Y KN=6.20. a) Calcular el factor de retención para cada uno de los solutos.

k =Kx

VS VM

kA = 5.81 x 0.422= 2.45 kB = 6.20 x 0.422= 2.62 b) Calcular el factor de selectividad.

∝❑ =

kB kA

∝ = 2.62/2.45 = 1.07 c) ¿Cuántos platos se necesitaran para tener una resolución de 1.5? N = 16RS2( ∝ / ∝ -1)2 x (1+ kB/kB)2 N=16 x 1.52 x (1.07/1.07-1)2 x (1+2.62/2.62)2 N= 1.60x104 d) ¿Qué longitud de columna se necesita si la altura de plato para este relleno es 2.2x10-3 cm? L=N*H L = 1.60x104 x 2.2x10-3 cm L = 35.2cm. e) Si se utiliza una velocidad lineal de flujo de 7.10cm/min, que tiempo se necesitara para eluir las dos especies.

u = L/tM tM = L/u tM = 35.2 cm/7.10cm/min tM =4.96 min. 26.24 Las aéreas relativas de pico obtenidas por cromatografía de gases para una mezcla de acetato de metilo, propionato de metilo y n-butirato de metilo fueron 17.6; 44,7 y 31.1, respectivamente. Calcular el porcentaje de cada compuesto si las respuestas relativas de deteccioó n fueron respectivamente 0.65; 0.83 y 0.92. Compuesto Acetato de metilo Propionato de metilo n-butirato de metilo

Área relativa de pico 17.6 44.7 31.1

Resp relativa del detector 0.65 0.83 0.92

Compuesto Acetato de metilo Propionato de metilo n-butirato de metilo

Área * Detector 17.6 * 0.65 = 11.440 44.7 * 0.83 = 37.101 31.1 * 0.92 = 28.612 Total=77.153

% 11.440/77.153*100 = 14.83 37.101/77.153*100 = 48.09 28.612/77.153*100 = 37.08

26-25 LAS AREAS RELATIVAS DE PICO PARA LOS CINCO PICOS OBTENIDOS POR CROMATOGRAFIA DE GASES EN LA SEPARACION DE 5 ESTEROIDES SE MUESTRAN MAS ABAJO, ASI COMO LAS RESPUESTAS RELATIVAS DEL DETECTOR A LOS 5 COMPUESTOS. CALCULAR EL PORCENTAJE DE CADA COMPUESTO EN LA MEZCLA. Compuesto Dehidroepiandrosterona Estradiol Estrona Testosterona Estriol Compuesto Dehidroepiandrosterona Estradiol Estrona Testosterona Estriol

Área relativa de pico 27.6 32.4 47.1 40.6 27.3 Área * Detector 27.6 * 0.70 = 19.32 32.4 * 0.72 = 23.33 47.1 * 0.75 = 35.33 40.6 * 0.73 = 29.64 27.3 * 0.78 = 21.29 Total=128.91

Resp relativa del detector 0.70 0.72 0.75 0.73 0.78 % 19.32/128.91*100 = 14.99 23.33/128.91*100 = 18.10 35.33/128.91*100 = 27.40 29.64/128.91*100 = 22.99 21.29/128.91*100 = 16.52