TALLER CROMATOGRAFÍA GASEOSA Y LIQUIDA ALEXANDER SANTAMARIA CURSO IMT 307 1) A continuación continuación se muestran muestran los espectros espectros IR (como (como líquidos líquidos puros o en pastillas de KBr) de compuestos de fórmula global conocida. Determine sus estructuras asigne las bandas características.
!) 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 t#rminos $ a) %lución& b) 'ase móil& c) 'ase estacionaria& d) roporción de partición& e)*iempo de retención& f) 'actor de capacidad& g) 'actor de selectiidad& +)Altura de plato. !) %nlístense las ariables que llean a un ensanc+amiento de banda ,) -ul es la diferencia entre cromatografía líquido"líquido líquido sólido/ 0) Describa el m#todo para la determinación del nmero de platos teóricos de una columna 2) 3ombre los m#todos generales para me4orar la resolución de dos sustancias en una columna cromatogr5ca 6) 7n cromatograma de una me8cla de las especies A& B& -& D dio los siguientes datos$ 9ustancia 3o retenido A B D
*iempo de retención& min ,.1 2.0 1,., 10. !1.6
Anc+ura de la base del pico (:)& min " ;.01 1.;< 1.16 1.
a) -alclese el nmero de platos teóricos de cada pico b) =a altura de plato para la columna c) A partir de los datos anteriores calcule para A& B& -& D %l factor de capacidad %l coe5ciente de partición d) A partir de los datos anteriores calcule para B =a resolución %l factor de selectiidad e) =a longitud de la columna necesaria para separar las dos especies con una resolución de 1.2 f) %l tiempo necesario para separar las dos especies en la columna del numeral e) <) =os datos siguientes se obtuieron por cromatografía de gas líquido sobre una columna empacada de 0; cm -ompuesto Aire @etilciclo+eano metilciclo+eeno tolueno
tR& min 1.? 1;.; 1;.? 1,.0
> " ;.<6 ;.! 1.;6
a) b) c) d) e)
3mero promedio de platos teóricos a partir de los datos Altura promedio de plato para la columna %l factor de capacidad para cada una de las tres especies =a resolución para el ciclo+eano el tolueno 9i se desea una resolución de 1.2 en la separación de metilciclo+eano metil ciclo+eeno cuantos platos teóricos son necesarios f) Cue longitud debe tener la columna del apartado e) ) Cu# es un cromatograma/ ?) -ules son los efectos de la inección lenta de la muestra sobre el cromatograma de gases/ 1;) %n que di5eren la cromatografía planar de columna/ 11) Indique el orden en el cual los compuestos siguientes podrían ser eluidos de una columna de E=- que contiene un empaque de fase reersa a) Benceno& dietil #ter& n"+eano b) Acetona& dicloroetano& acetamida
1!) Indique el orden en el cual los compuestos siguientes podrían ser eluidos de una columna de E=- que contiene un empaque de fase normal a) Acetato de etilo. Fcido ac#tico& dimetilamina b) ropileno& +eano& benceno& diclorobenceno 1,) Descríbase las diferencias fundamentales entre cromatografía de adsorción de partición 10) Descríbase las diferencias fundamentales entre cromatografía de permeación en gel de 5ltración en gel 12) Cu# tipo de especies se pueden separar por E=-& pero no por G=16) 7n m#todo para la determinación cuantitatia de la concentración de los constituentes de una muestra anali8ada por cromatografía de gases es por el m#todo de normali8ación de rea. %n este& es necesario la elución completa de los constituentes de la muestra. Así& se mide el rea de cada pico se corrige por las diferencias en las respuestas en el detector para los diferentes eluatos. %sta corrección comprende la diisión del rea por un factor de corrección determinado empíricamente. =a concentración del analito se encuentra a partir de la relación de su rea corregida con rea total corregida de todos los picos. ara un cronograma que tiene tres picos se encontraron las reas relatias de 16.0& 02.!& ,;.! en el orden de tiempo creciente de retención. -alclese el porcenta4e de cada compuesto si las respuestas relatias del detector fueron ;.6;& ;.<& ;. respectiamente. 1<) =as reas de los picos las respuestas relatias del detector se deben emplear para determinar la concentración de cinco especies presentes en una muestra. 9e emplea el m#todo de normali8ación de rea descrito anteriormente. =as reas relatias las respuestas relatias del detector para los cinco picos en cromatografía gaseosa son las que se indican$ calclese el porcenta4e de cada componente en la muestra -omponente A B D %
Frea relatia de pico ,!.2 !;.< 6;.1 ,;.! 1.,
Respuesta relatia del detector ;.<; ;.
1) =os siguientes datos fueron obtenidos por medio de un cromatograma gas líquido& en una columna de 1.2; m.& cua fase estacionaria es de escualeno. -alcular $ -ompuesto no retenido
tr (min) : (min) , H
benceno (% ; -) +eano (% 6 -)
1; 11
1.1 1.0
a) b) c) d)
%l tiempo de retención corregido (tRJ) para cada compuesto. %l nmero promedio de platos (3 prom.). =a resolución (R) entre ambos picos decir si se logra la separación. %n base a los datos obtenidos gra5que un cromatograma& respetando las escalas. -onsidere que el +eano es el compuesto que est en maor concentración. e) -ómo se puede me4orar la resolución entre dos picos próimos en -G/
1?) 9e desea determinar la concentración de etanol en sangre por el método de pat!" #"te"o. ara ello se procesan (de la misma manera) una serie de soluciones
acuosas patrón de etanol una muestra de suero$ una alícuota de ;.;1 m= de cada solución se diluen con ;.1 m= de una solución patrón de !"propanol ;.1mgm=. 9e inectan ;.1 µl de cada solución en un -G proisto de un detector 'ID (ioni8ación de llama)& un integrador una columna %G"0;; (polietilenglicol) a ; -. =os resultados obtenidos fueron los siguientes$ atrones
de
etanol
(mgm=) ;.2 ;.<2 1.; 1.!2 1.2 @uestra de sangre
@edida del integrador ico del etanol ico del propanol 221 <26, 1;,2; 1,?,2 126! ?6!
1!<20 11?, 1!;0 1!<; 1!,10 1!6;0
a) -onstruir el gr5co de calibración correspondiente usarlo para determinar la concentración de etanol en la muestra de sangre. b) Cu# enta4as tiene emplear las reas integradas de los picos en e8 de sus alturas para reali8ar la cuanti5cación/ !;) =as siguientes aseeraciones se re5eren a los distintos modos de E=-. Indique si las mismas son erdadera (L) o falsas ('). a) %n cromatografía de adsorción la fase móil es no polar. b) @ol#culas polares pueden ser fcilmente separadas por cromatografía de adsorción. c) %l tiempo de retención de los solutos en cromatografía de eclusión puede ser alterado cambiando la polaridad de la fase móil. d) =a eclusión molecular se usa sólo para separar mol#culas grandes. e) %n cromatografía reersa la fase móil es ms polar que la fase estacionaria. !1) Indique los componentes principales de la instrumentación empleada en G- la función de cada uno de ellos. !!) %plique cuando coniene utili8ar la inección con diisión de Mu4o sin diisión de Mu4o en G-. !,) ara qu# se someten los analitos a reacciones de deriati8ación en G-/ !0) %plique cuando es posible traba4ar a con un programa de temperatura constante en G-. !2) %plique por qu# todos los compuestos eluidos de la columna aportan seNal analítica cuando se emplea un detector de conductiidad el#ctrica. !6) Indique cual es el detector ideal para cromatografía de gases por qu#. !<) Ra8one por qu# es necesario traba4ar a alta presión en E=-. !) Indique qu# tipo de cromatografía líquida sería ms adecuada para la separación de me8clas de compuestos con las siguientes propiedades$ a) @asa molecular maor de !;;;& solubles en agua con carcter no iónico b) @asa molecular menor de !;;;& solubles en agua con carcter iónico c) @asa molecular igual a ,0;& soluble en agua con carcter no iónico d) @asa molecular igual a 1;;;& soluble en acetonitrilo. !?) %plique qu# diferencia eiste entre traba4ar en modo de elución isocrtica en modo gradiente. ,;) %plique en qu# se diferencia la =- de reparto en fase normal en fase reersa. Indique asimismo como aumentaría la fuer8a de la fase móil en ambos modos de traba4o. ,1) Indique los componentes principales de la instrumentación empleada en =- la función de cada uno de ellos. ,!) =a separación de cuatro itaminas del grupo de las cianocobalaminas se lleó a cabo mediante =- en fase reersa& de modo que fueron eluidas con tiempos de retención
de ,&?O 2&1O <&; &2 min que correspondían a +idroocobalamina (-bl"PE)& cianocobalamina (-bl"-3)& adenosilcobalamina (-bl"Ade) metilcobalamina (-bl"@e)& respectiamente. 9e quiere determinar la concentración de estas cuatro itaminas en una muestra de +ígado de pollo& para ello se toman 2 g de la misma de los que se etraen las itaminas& diluendo el etracto obtenido +asta !2 m=& inectndose en el cromatógrafo un olumen de !; Q=& que proporcionó un cromatograma cuos datos en rea aparece en la tabla siguiente. =a tabla muestra asimismo los datos obtenidos para 2 disoluciones estndar conteniendo los cuatro compuestos en concentraciones perfectamente conocidas. ara la preparación de dic+as disoluciones se partió de una disolución concentrada que contenía 1;& !2& !; 1! ppm de -bl"PE& -bl"-3& -bl"Ade& -bl"@e& respectiamente& de la que se tomaron !2& 2;& <2& 1;; 1!2 Q= se dilueron +asta !2 m=& inectndose en el cromatógrafo un olumen de !; Q= de cada una de estas disoluciones.
Qgg)
Frea %specie Disoluci Disoluci Disoluci Disoluci Disoluci @uestra ón ón ón ón ón problem 1 ! , 0 2 a -bl"PE 1;&; !;&, !?& 01&1 0?&2 !2&0 -bl"-3 0&?; 1;& 12&1 1?& !0&< 11&, -bl"Ade 12&0 !?& 02& 6;&< <2&? 2;&0 -bl"@e ,&?; &1; 11&? 16&1 !;&2 12&? (Rtas.$ -bl"PEST;&1!6 QggO -bl"-3ST;&!< QggO -bl"AdeST;&,,1 QggO -bl"PEST;&!0
,,) =os datos de la tabla siguiente se obtuieron durante la determinación de antraceno en salmón& empleando =- en fase reersa detección Muorim#trica. 9e adicionó un compuesto como patrón interno a cada disolución estndar a la muestra. -oncentración de antraceno& ngm= ;&1 ;&! ;&, ;&0 ;&2 @uestra
Frea de pico del analito !2&2 ,2&? ,?&< 22&; 1& 0?&,
Frea de pico del patrón interno ,!&1 ,1& !&0 ,!&, 0;&? ,?&0
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