La cromatografía es un método químico muy utilizado en los laboratorios para llevar a cabo análisis cualitativos. Es una técnica que no necesita grandes equipamientos, normalmente se basa en una tira de papel filtro, y puede aplicarse en todas las ramas científicas. Por lo que, si quieres saber más sobre este método, sigue leyendo. Y si estás interesado en el ámbito de la investigación clínica, te recomendamos formarte con el Máster en análisis clínicos y laboratorios.
Fundamentos de la cromatografía
Es importante entender qué es y para qué sirve la cromatografía. Es una técnica científica que consiste en separar los diferentes componentes en mezclas complejas, para identificar y determinar las cantidades y cualidades de los elementos que las conforman.
El principio usado en este método químico es el de la retención selectiva, que consiste en observar el diferente comportamiento de los componentes de una mezcla sobre un soporte, como un papel, un gas, un líquido o una resina.
Por lo tanto, a partir del análisis de la velocidad de retención que tiene cada componente de la mezcla, se pueden separar para identificarlos y cuantificarlos. Un elemento clave en esta técnica es la adsorción, por la que las partículas son retenidas sobre una superficie.
Fases de la cromatografía
Los componentes que conforman las mezclas que se busca identificar se distribuyen en dos fases; la de reposo o estacionaria (F.E.) y la fase móvil (F.M.):
- Fase estacionaria: en esta fase, los componentes de la muestra están retenidos en el soporte adecuado. Según el tipo de soporte, líquido o sólido, pueden ser planas o en columna.
- Fase móvil: En esta fase, el compuesto químico fluirá hasta arrastrar a la muestra obligándola a atravesar la fase estacionaria.
Tipos principales de cromatografía
Existen varios tipos de cromatografía, cada uno diseñado para abordar necesidades específicas en términos de separación y análisis. Algunos de los tipos más comunes incluyen:
Cromatografía en papel
Es un proceso muy utilizado para el análisis cualitativo en los laboratorios. Se constituye simplemente por una tira de papel filtro donde se depositan unas pocas gotas de la muestra y se evapora disolvente. Una vez secado, las sustancias mostrarán las manchas de distinto color separadas. Si los componentes no tienen color propio, se debe someter a procesos de revelado.
Este tipo de cromatografía se emplea para compuestos muy polares o polifuncionales. Permite separar sólidos mezclados con líquidos, de manera que no es posible decantar la mezcla, por lo que se pasa la mezcla a través de un material poroso.
Cromatografía en columna
Es el más usado de los diferentes tipos de cromatografías para la separación y la purificación de diferentes compuestos orgánicos, bien estén en estado líquido o en estado sólido. La fase estacionaria en este método se coloca dentro de una columna de cristal con una llave en su extremo inferior para controlar el paso de las sustancias.
Por la parte superior se deposita la fase estacionaria para que la fase móvil pueda atravesar el sistema. Así, la fase móvil contendrá los compuestos disueltos que, poco a poco, saldrán de la columna cromatográfica y se recogerán en fracciones.
Este tipo de cromatografía es muy eficaz gracias a la disminución del tamaño de las partículas del absorbente.
Cromatografía en placa fina
En la cromatografía en capa fina se utiliza una placa inmersa verticalmente en una fase móvil. La fase estacionaria es una capa uniforme de un absorbente mantenido sobre la placa, que puede ser de aluminio o de vidrio.
A la lámina se le coloca una cubeta cerrada que contiene uno o varios disolventes mezclados y, a medida que la mezcla de disolventes asciende, se produce un reparto diferencial de los componentes de la mezcla.
Cromatografía de partición
En la cromatografía de partición la separación de los componentes de la mezcla se produce por diferencias de polaridades entre la fase estacionaria y la móvil, siendo las dos fases líquidas inmiscibles.
Existen dos tipos de cromatografía por partición según la polaridad de la fase estacionaria y móvil; la fase normal, en que la fase estacionaria es polar y la móvil es apolar, y la fase reversa, donde la estacionaria es polar y la fase móvil es polar.
Cromatografía de adsorción
En este tipo, la fase estacionaria es un sólido y la móvil es líquido y puede estar formada por un solvente o una mezcla de ellos. Algunos componentes de la mezcla se retendrán con mayor fuerza que otros para proceder a separar los componentes de la muestra.
Cromatografía de intercambio iónico
Dentro de esta clase de cromatografía de intercambio iónico, podemos distinguir entre las de intercambio catiónico y las de intercambio aniónico. En el primero, la fase estacionaria contiene grupos funcionales con carga negativa, por eso retiene cationes. Por lo contrario, en el intercambio aniónico los grupos funcionales de la fase estacionaria tienen carga positiva, por lo que retiene aniones.
Cromatografía de exclusión molecular
La base de este tipo de cromatografía es la de separar los componentes según su tamaño molecular en estado disuelto. Las moléculas más grandes son las primeras en eludirse. Esta técnica también se usa para caracterizar la distribución del peso molecular de los polímeros.
Aplicaciones de la cromatografía en laboratorio
Ningún otro método científico es tan eficaz y potente ni tiene una aplicación tan general, por lo que se suele aplicar la cromatografía en diferentes ámbitos:
- Medioambiental: La cromatografía se suele utilizar en el marco medioambiental para analizar las sustancias contaminantes del aire, pesticidas o analizar la calidad del agua.
- Salud: cuando se hacen pruebas para detectar sustancias tóxicas en el cuerpo humano, se emplea este método científico. También en los análisis de sangre u orina.
- Química orgánica: para analizar el gas natural o detectar isómeros cis-trans. Con esta técnica también se analizan cetonas, aminas o gasóleos.
- Alimentación: se suele usar mucho para los controles de sanidad de los alimentos. También cuando se analizan los vinos monovarietales para conocer si están mezclados con otras cepas.
- Investigación policial: en escenas de crímenes, la policía científica toma muestras de telas, fibras y tejidos para observar la separación por adherencia de diversas sustancias que para la vista humana son prácticamente invisibles.
- Cannabis: Muchos laboratorios multidisciplinarios están buscando formas de diversificar o encontrar nuevas vías de investigación para su laboratorio y a su vez cómo aplicar los instrumentos de cromatografía existentes a las pruebas de cannabis.
Asimismo, los accesorios de la cromatografía requeridos variarán según el tipo de aplicación de qu se trate. Por ejemplo, el equipo de filtración para membranas Ø25mm Glassco de 100 ml desempeña un papel crucial en los procesos de cromatografía al facilitar la preparación de muestras y la eliminación de partículas indeseadas antes de la inyección en columnas cromatográficas. Este sistema permite la filtración eficiente de solventes, eliminando impurezas que podrían afectar la precisión de los resultados cromatográficos. Algunos ejemplos de aplicación incluyen la preparación de muestras para cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), donde la limpieza de la muestra es esencial para mantener la integridad de la columna y mejorar la calidad de los picos cromatográficos. Asimismo, en cromatografía de gases (GC), el equipo de filtración se utiliza para purificar muestras gaseosas antes de su introducción en el sistema cromatográfico, asegurando análisis precisos y reproducibles. Este equipo se convierte así en un componente esencial para optimizar la eficiencia y la confiabilidad de los procesos cromatográficos en diversas aplicaciones analíticas y de investigación.
Conclusiones
La cromatografía, con sus diversos tipos y aplicaciones, ha demostrado ser una herramienta invaluable en el ámbito científico. Desde la identificación de compuestos químicos hasta la purificación de biomoléculas, esta técnica continúa desempeñando un papel esencial en la investigación y el análisis de laboratorio. Al conocer los fundamentos y las aplicaciones de la cromatografía, los científicos pueden aprovechar al máximo esta técnica para avanzar en sus investigaciones y descubrimientos.
Fuente: intensal.com | Cromatografía: qué es y tipos
