¿Qué es la cromatografía de gases y en qué consiste?

La cromatografía de gases es el método científico  que se utiliza para confirmar la presencia o ausencia de un compuesto en una muestra determinada.

Cuando vemos una sustancia, a simple vista nos parece que toda ella está formada de lo mismo. Sin embargo, no es así y con este tipo de análisis científico podemos determinar con exactitud el tipo de elementos que la componen y la cantidad.

¿Cómo se realiza la cromatografía de gases?

El análisis cromatográfico de gases se realiza vaporizando una muestra e inyectándola en la cabeza de una columna cromatográfica. La muestra se trasporta a través de la columna  por el flujo de un gas inerte como el dióxido de carbono o nitrógeno.

Los compuestos de la muestra se adhieren a las paredes interiores de la columna, cuando esta coge temperatura, estos se liberan y se van a la cámara de detección donde las moléculas se ionizan.

La cromatografía en columna se lleva a cabo por unos detectores de cromatografía de gases:

• El detector de captura electrónica
• El detector de ionización de llama.

La cromatografía de gases es la técnica más utilizada por excelencia en el sector gasista para determinar su pureza. Su aplicación práctica es determinar cuál es la concentración de los componentes del gas natural y para medir la cantidad del odorante que se adiciona al mismo.

Pero no es el único sector en el cuál se utiliza. Más adelante te explicaré detalladamente que otros usos de le da a la cromatografía de gases.

¿Cuál es el origen del análisis cromatográfico?

Ya hace tiempo que se utiliza este tipo de técnicas. De hecho, la cromatografía empezó en 1850 de la mano de F.F Runge con la separación de anilinas.

Para este proceso utilizó un filtro de papel y un solvente para separar varios colorantes. Está técnica primitiva con la que arrancó la cromatografía de gases se la conoce como cromatografía de papel.

En 1906 Tswett presentó la utilización de columnas de gas empacadas con un absorbente para separar pigmentos vegetales.

A este proceso se le llamó cromatografía de tintas. En esta ocasión se empleó un líquido móvil para remover los compuestos sin absorber en el material de empaque. Los compuestos que se absorbieron se eluyeron en la corriente del líquido móvil y pudieron colectarse al final de la columna.

La posibilidad de utilizar gas  en estos incipientes avances de la cromatografía química fue en 1941 de la mano de Martín y Singe, pero finalmente no se pudo llevar a la práctica y todo quedó en teoría.

Fue ya en 1952 cuando Martín y James empezaron a utilizar una bureta automática para detectar y determinar los ácidos y bases. Y así fue como nació el primer cromatógrafo de gases. Aun así los primeros instrumentos comerciales no aparecen hasta 1955.

Ventajas e inconvenientes de la cromatografía de gases

Como todo análisis científico, presenta ventajas e inconvenientes que hay que conocer para utilizar el análisis cromatográfico en los casos y forma más adecuados.

A diferencia de la cromatografía líquida la cromatografía de gases dispone de detectores más universales. Además los métodos que se utilizan son más simples, rápidos y sensibles que los que se utilizan en la cromatografía líquida.

Otra de las principales ventajas que presenta este método es que el equipo de cromatografía de gases es mucho más sencillo y económico que los que se utilizan en la cromatografía líquida.

A pesar de ser un método de análisis muy eficaz, presenta carencias cuando la influencia de las temperaturas sobre la función del equilibrio es considerable.

Es por ello que puede presentar limitaciones en casos de compuestos:

• Poco volátiles
• Sensibles a una elevación de la temperatura
• Que se encuentran de forma iónica.

Algo que debes recordar siempre, es que debes de optar por la cromatografía de gases cuando los componentes de la mezcla problema, son volátiles o semivolátiles y las temperaturas son estables hasta 350ºC y 400ºC.

¿En qué sectores se utiliza la cromatografía de gases?

Aunque anteriormente hemos dicho que este método es el más utilizado por  excelencia dentro de la industria gasista. Hay otros sectores que también se benefician de las ventajas que aporta.

La cromatografía de gases en el sector medio ambiental

¿Te has preguntado alguna vez cuál es el método que se utiliza para detectar la presencia de gases nocivos en la capa de ozono? . La cromatografía en columna lleva siendo durante mucho tiempo el análisis más completo.

Gracias a la cromatografía de gases podemos saber la cantidad de contaminación que hay en un momento determinado en un lugar. Se han realizado múltiples estudios para cuantificar la cantidad de gases de efecto invernadero que un sector emite a la atmósfera.

El método más utilizado para detectar los hidrocarburos es un GC con un detector de ionización por llama (FID).

Aunque la cromatografía de gases es el tipo de análisis que más se utiliza en este sector, también existen otros tipos de cromatografía que se pueden utilizar.

 El análisis cromatográfico de gases en el sector de la alimentación y perfumería

El sector de la perfumería también utiliza la cromatografía para determinar los componentes de un perfume y verificar la calidad del mismo.

Es decir, para comprobar que un perfume no es una burda imitación y que se han utilizado todos los elementos que componen la fragancia.

Otro sector que también se nutre en la actualidad de este tipo de análisis es el de la alimentación. Es importante para determinar la calidad de un alimento los compuestos exactos de los que está formado.

Por otro lado, debido a los avances que se han producido en las columnas cromatográficas y en los sistemas de detección,la cromatografía de gases es el método más utilizado para analizar alimentos como el vino o el aceite.

Sin embargo, en este sector en concreto muchos son reacios a utilizar las técnicas cromatográficas, ya que a la hora de relacionar las percepciones sensoriales con los resultados obtenidos no son iguales porque muchos compuestos de un alimento no presentan olor.

La cromatografía de gases en la química industrial, biociencia y derivadas del petróleo

Como hemos comentado antes, el análisis cromatográfico de gases se utiliza para determinar la pureza de una sustancia.

En el sector de la biociencia destaca su utilización en los controles de droga. Puesto que, con este tipo de cromatografía puedes ver si en sangre hay alguna sustancia adicional.

Para otro tipo de productos industriales con el análisis cromatográfico podemos ver la calidad de un producto y certificar que realmente cumple con la calidad exigida.

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