Tarea.docx

CUESTIONES Y PROBLEMAS 26-1 DEFINIR a) ELUCIÓN Implica el transporte de una especie atreves de una columna por la adición de la fase móvil. Procedimiento en el que la fase móvil se pasa de forma continua a través o a lo largo del lecho cromatográfico y la muestra se suministra al sistema de forma discreta, como una pequeña 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 dirección definida. Puede ser un líquido (cromatografía de líquidos o CEC). un gas (cromatografía de gases) o un fluido supercrítico (cromatografía de fluidos supercríticos). La muestra que está siendo separada/analizada (formada de analito/s y el disolvente) se inyecta en la fase móvil que se mueve a través de la columna. En el caso de la cromatografía líquida de alta resolución, HPLC, la fase móvil es un disolvente no-polar como el hexano (fase normal) o bien algún disolvente polar (cromatografía de fase reversa). c) FASE ESTACIONARIA Es la sustancia que está fija en una posición durante la cromatografía. Un ejemplo es la capa de gel de sílice en la cromatografía en capa fina. d) COEFICIENTE DE DISTRIBUCION Los equilibrios de distribución implicados en cromatografía se describen por ecuaciones simples que suponen la transferencia de un analito entre las fases estacionaria y móvil. Así para una especie A A móvil ⇔A estacionaria La constante de este equilibrio K se denomina, constante de distribución y se define como: K = CS/ CM Donde CS es la concentración molar de analito en la fase estacionaria y CM es la concentración molar de analito en la fase móvil. e) TIEMPO DE RETENCION Es el tiempo característico que tarda un analito particular en pasar a través del sistema (desde la columna de entrada hasta el detector) bajo las condiciones fijadas. Véase también: Índice de retención de Kovats

f) FACTOR DE RETENCION Las características de retención de los componentes suelen describirse en la práctica por el factor de retención o factor de capacidad, k', definido como, k'=masadesolutoS / masadesolutoM=mS/mM Y relacionado con el coeficiente de distribución y los volúmenes de fase móvil y fase estacionaria por: K=AS/AM=mS/VM /mM/VM=mS/mM*VM/VS=k'VM/VS Donde VM y VS son los volúmenes de fase móvil y estacionaria respectivamente. La relación VM/VS se denomina relación de fases, β, y es uno de los parámetros que se utilizan para caracterizar una columna cromatográfico, particularmente en cromatografía de gases. g) FACTOR DE SELECTIVIDAD El factor de capacidad α de una columna, como su nombre lo indica, es un término que define que tan selectiva es una columna para separar dos picos. Es de hacer notar, que la columna puede ser selectiva a una separación, que se identifica por un valor alto de este factor, pero si no se considera la mejora de los parámetros que pueden afectar el ancho de un pico, aun así no se lograría la separación 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 más retenido y k’A es el factor de capacidad del compuesto A, que es el menos retenido. Con esta definición α siempre es mayor que la unidad. En términos 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 términos afines con frecuencia como medida cuantitativa de la eficacia de una columna cromatográfica: la altura equivalente de plato teórico o H y el número de platos teóricos N. Los dos están relacionados por la ecuación: N=L/H Donde L es la longitud (normalmente en centímetros) del relleno de la columna. La eficacia de la columna cromatográfica aumenta cuando mayor es el número de platos, y cuando menor es la altura de plato. La evaluación 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 retención. N = tR16 (tR/W)2 i) DIFUSIÓN LONGITUDINAL Este es un término más importante en cromatografía de gases. Se debe a que las moléculas del soluto se mueven en distintas direcciones en la fase estacionaria debido a la porosidad de las partículas que la forman. Esto hace que algunas moléculas del soluto salgan retrasadas de la columna respecto a la mayoría j) DIFUSIÓN EN REMOLINO Se debe a los distintos caminos que toman las moléculas del soluto al atravesar la fase estacionaria. Aquellas partículas de soluto que atraviesen canales más amplios, viajarán más rápido con la fase móvil, y aquellas que vayan por canales más estrechos viajarán más lentamente. k) RESOLUCION DE UNA COLUMNA La resolución RS de una columna constituye una medida cuantitativa de su capacidad para separar dos analitos, en este término si se toma en cuenta el ensanchamiento de los picos, así que la magnitud de este valor si permite asegurar la separación 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. Estadísticamente se puede demostrar que una resolución de 1,5 permite una separación esencialmente completa de los dos componentes, mientras que no es así con una resolución de 0,75, por supuesto siempre y cuando las bandas sean gausseanas, es decir simétricas en ambos lados. Así con una resolución de 1,0; la zona de A contiene aproximadamente 4% de B,

y la zona B contiene una cantidad similar de A. Con una resolución de 1,5, el solapamiento es del orden de un 0,3% La resolución expresada en términos teóricos se presenta a continuación: Rs = √N / 4 (α / α – 1)2 (1+k’B / k’B) l) ELUYENTE Es la fase móvil que atraviesa la columna. Eluyentes polares: Arrastran más eficazmente los compuestos más retenidos en la fase estacionaria. Arrastran más rápidamente 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 hipotéticos para una mezcla de seis componentes formada por tres pares de sustancias que difieren ampliamente en sus coeficientes de distribución y por tanto en sus factores de retención. En el cromatograma (a), las condiciones se han ajustado de tal forma que los factores de retención de los componentes 1 y 2 están en el intervalo óptimo de 2 a 5. Sin embargo, los factores de retención correspondientes a los otros componentes están muy alejados del intervalo óptimo. De este modo, los picos de los componentes 5 y 6aparecen tras un tiempo desmesurado; además esos picos están tan ensanchados que puede ser difícil identificarlos inequívocamente. Como se muestra en el cromatograma (b), el cambio de las condiciones para optimizar la separación de los componentes 5 y 6 hace que los picos de los cuatro primeros componentes se agrupen de tal modo que su resolución no sea satisfactoria. Sin embargo, en estas circunstancias el tiempo de elución resulta ser ideal. En una tercera serie de condiciones en las que los valores de k’ son óptimos para los componentes 3 y 4 se obtiene el cromatograma (c). De nuevo, la separación de los otros dos pares de componentes no es enteramente satisfactoria. El fenómeno ilustrado en la figura anterior se da con la suficiente frecuencia como para darle un nombre el problema general de la elución. 26-3 ENUMERAR LAS VARIABLES QUE ORIGINAN EL ENSANCHAMIENTO DE BANDA: La teoría cinética considera que el ensanchamiento de las bandas (o picos) cromatográficos 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. Según esta teoría, la forma de los picos depende de los siguientes factores: * Difusión por turbulencia y trayectorias seguidas por la fase móvil. * Difusión longitudinal del soluto a lo largo de la columna. * Equilibrio del soluto entre las fases móvil y estacionaria no suficientemente rápido.

Los tres factores mencionados normalmente se identifican con los parámetros A, B y C y su contribución al ensanchamiento de las bandas cromatográficas conducen a la ecuación de van Deemter: H=A+B/u+Cu Donde u es la velocidad lineal media de la fase móvil (u=L/tM; L=longitud de la columna; tM=tiempo muerto). Este modelo es el clásico, y puede considerarse anticuado, si bien, se expondrá aquí por su sencillez y valor didáctico. Por otra parte, la teoría se desarrolló inicialmente para cromatografía de gases con columnas empacadas, pero puede extenderse sin demasiadas dificultades a otros tipos de cromatografía, incluyendo columnas tubulares abiertas e incluso a cromatografía plana. 26-4 ¿CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE LA CROMATOGRAFIA GAS –LIQUIDO Y LIQUIDO – LIQUIDO? La cromatografía gas-líquido el método es gas líquido donde la fase estacionaria es líquido absorbido sobre un sólido el tipo de equilibrio es la distribución entre un gas y un líquido, en cambio la cromatografía de líquidos se lo realiza por un método específico liquido-liquido o reparto donde la fase estacionaria es un líquido absorbido sobre un sólido y el tipo de equilibrio es la distribución entre líquidos inmiscibles. 26-5¿CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE LA CROMATOGRAFIA LIQUIDO–LIQUIDO Y LIQUIDO – SOLIDO La cromatografía de líquidos se lo realiza por un método específico liquido-liquido o reparto donde la fase estacionaria es un líquido absorbido sobre un sólido y el tipo de equilibrio es la distribución entre líquidos inmiscibles, en cambio la cromatografía de líquido-solido se lo realiza por un método específico liquido-solido o adsorción donde la fase estacionaria es un sólido y el tipo de equilibrio es la adsorción. 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 separación 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 óptimo 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 composición de la fase móvil, incluyendo los cambios en el pH; 2) cambiar la temperatura de la columna; 3) cambiar la naturaleza de la fase estacionaria, 4) utilizar efectos químicos especiales. 26-7 ¿CÓMO PUEDE MODIFICARSE EL FACTOR DE RETENCION DE UN SOLUTO?

Con fases móviles gaseosas k’ puede modificarse y/o mejorarse a menudo aumentando la temperatura. Con fases móviles liquidas, el cambio en la composición del disolvente muchas veces permite la manipulación 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 también la longitud del relleno de la columna L. Otro método para evaluar N, que algunos autores creen más fiable se basa en determinar W½, la anchura del pico a la mitad de su altura máxima. El número de platos viene entonces dado por: N = 5.54 (tR/W½)2 El número de platos teóricos N y la altura de plato H se utilizan con frecuencia, tanto en la bibliografía como por los fabricantes de instrumentos, para evaluar la eficiencia de la columna. Para que esos números tengan sentido en la comparación 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 cromatografía liquido – líquido y liquido – solido. Por el contrario en la cromatografía de intercambio iónico puede tener efectos lo suficientemente grandes como para explorar esta valiosa opción antes que recurrir al cabio del relleno de la columna. En cromatografía de gases, el incremento de la temperatura permite conseguir las condiciones óptimas 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 mínimos para la cromatografía de líquidos generalmente se dan con caudales bastante menores que para la cromatografía 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 móvil en cromatografía de líquidos son significativamente menores que las que se utilizan en cromatografía de gases. Esto significa que las separaciones por cromatografía de gases se completan en tiempos menores que las separaciones por cromatografía de líquidos.

26-11 ¿QUÉ ES LA ELUCION CON GRADIENTE? Cuando una muestra está constituida por un gran número de componentes, puede ocurrir que se consigan las condiciones óptimas para la separación de algunos, pero ello vaya en detrimento de otros. En estos casos suele recurrirse a cambiar las condiciones mientras se realiza la separación, para lo cual, puede utilizarse la elución con gradiente (variación gradual de la composición de la fase móvil durante la elución) o la programación de temperatura (variación de la temperatura durante la elución). 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

∑𝐧 (𝐍𝐢 − Ṅ)𝟐 𝐬 = √ 𝐢=𝟏 𝐧−𝟏

s= √

(2775.49 − 2533.7)2 + (2472.04 − 2533.7)2 + (2363.97 − 2533.7)2 + (2523.31 − 2533.7)2 4−1

s = 174.34 c) La altura de plato de la columna. H = L/N 𝐇=

24.7cm = 9.749X10−3cm 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 ] 𝐖𝐁 + 𝐖𝐂

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. (𝐑 𝐒 )𝟏 √𝐍𝟏 𝟎. 𝟕𝟏𝟕 √𝟐𝟓𝟑𝟒 = = = (𝐑 𝐒 )𝟐 √𝐍𝟐 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. (𝐭 𝐑 )𝟏 (𝐑 𝐒 )𝟐𝟏 𝟏𝟒. 𝟏 (𝟎. 𝟕𝟏𝟕)𝟐 = = = (𝐭 𝐑 )𝟐 (𝐑 𝐒 )𝟐𝟐 (𝐭 𝐑 )𝟐 (𝟏. 𝟓)𝟐 (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 ] 𝐖𝐂 + 𝐖𝐃

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 Ṅ = (2770.08 + 2827.13 + 2556.92)/3 = 2718.04 b) La desviación estándar para el promedio en a). ∑𝐧 (𝐍𝐢 − Ṅ)𝟐 𝐬 = √ 𝐢=𝟏 𝐧−𝟏 (2770.08 − 2718.04)2 + (2827.13 − 2718.04)2 + (2556.92 − 2718.04)2 s= √ 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 ] W1 + W2

a) El metilciclohexeno y el metilciclohexano. RS = (2(10.9-10.0)/(0.82+0.76)) = 1.14 b) El metilciclohexeno y el tolueno. RS = (2(13.4-10.9)/(1.06+0.82)) = 2.66 c) El metilciclohexano y el tolueno.

H=

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? (𝐑 𝐒 )𝟏 √𝐍𝟏 = (𝐑 𝐒 )𝟐 √𝐍𝟐 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? (𝐭 𝐑 )𝟏 (𝐑 𝐒 )𝟐𝟏 = (𝐭 𝐑 )𝟐 (𝐑 𝐒 )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 teoría cinética considera que el ensanchamiento de las bandas (o picos) cromatográficos 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. Según esta teoría, la forma de los picos depende de los siguientes factores: * Difusión por turbulencia y trayectorias seguidas por la fase móvil. * Difusión longitudinal del soluto a lo largo de la columna. * Equilibrio del soluto entre las fases móvil y estacionaria no suficientemente rápido. Las variables que conducen la separación de las bandas: 

Constantes de distribución



Tiempo de Retención



La velocidad de migración del soluto: el factor de retención



Velocidades de migración relativas: el factor de selectividad

26-21¿CUAL SERIA EL EFECTO SOBRE UN PICO CROMATOGRAFICO DE LA INTRODUCCION DE LA MUESTRA A UNA VELOCIDAD DEMASIADO LENTA? La altura de un pico cromatográfico se obtiene uniendo las líneas base a cada lado del pico por una línea recta y midiendo la distancia vertical desde esta línea al pico. Esta medida normalmente se puede hacer con una precisión razonablemente buena. Es importante considerar, sin embargo que las alturas de pico están 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 inyección de la muestra. Además se ha de tener mucho cuidado para evitar la sobrecarga de la columna. El efecto de la velocidad de inyección de la muestra

es particularmente crítico para los primeros picos del cromatograma. Al efectuar la inyección con jeringa no es extraño que se originen errores relativos del 5 al 10 por 100. DETECTORES, Ultravioleta (UV), Fluorescencia, Espectrometría de masas, Detección del índice de refracción (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 KM=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 detección 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