24 de octubre de 2022
La cromatografía de gases es una técnica basada en la adsorción selectiva que se aplica para separar físicamente las distintas sustancias de una mezcla compleja. Por su eficacia en la separación de compuestos volátiles, la cromatografía de gases es quizás la técnica analítica más empleada.
Cromatografía de gases con nitrógeno
Para separar distintas sustancias con esta técnica, se inyecta una pequeña porción de la muestra a analizar en una corriente de gas inerte; y esta corriente, a su vez, atraviesa una columna cromatográfica que separa los componentes de la mezcla.
Cuando se introduce una muestra en la corriente de gas inerte las distintas sustancias presentes en la mezcla encuentran cierta resistencia, mayor o menor dependiendo de la sustancia, por lo que su salida de la columna cromatográfica se produce de forma escalonada. Así, mediante un detector apropiado, se puede analizar la composición de una sustancia tanto cualitativa como cuantitativamente (qué tipo y en qué cantidad).
Por norma general, la cromatografía de gases presenta numerosas ventajas frente a otras técnicas de análisis, pero está limitada por la estabilidad térmica de los compuestos. Está restringida a sustancias con un peso molecular menor de 1000 y con una temperatura máxima de trabajo de 400ºC.
También es importante que el gas empleado en la cromatografía sea inerte para impedir que reaccione con el analito o la columna. Generalmente se emplean gases como el helio, el nitrógeno o el hidrógeno, que no afectan a los procesos de separación que tienen lugar en la columna; y la elección de este gas depende del tipo de detector.
La pureza de los gases es muy importante en esta técnica y se requieren niveles 4.0 o mayores, es decir, con una pureza del 99,99%. Como ya hemos visto en el artículo sobre los generadores de nitrógeno con tecnología PSA, la tecnología de adsorción por cambio de presión puede producir nitrógeno con una pureza de hasta el 99,99% (no así los generadores de membrana, que alcanzan purezas de entre el 95% y el 99,5%).
Generador de nitrógeno in situ
Los generadores de nitrógeno PSA integran un CMS (Carbon Molecular Sieve), que es un tamiz dotado de pequeños poros del tamaño de moléculas de oxígeno. El aire comprimido debidamente tratado atraviesa este tamiz y las moléculas de nitrógeno, como son más grandes que las de oxígeno, atraviesan el CMS sin inmutarse mientras que las de oxígeno quedan retenidas en los poros. Así obtenemos un caudal estable de nitrógeno de alta pureza.
Las empresas y laboratorios que emplean nitrógeno en los cromatógrafos tienen dos alternativas para obtener este gas que, además, debe ser muy puro: pueden contratar un suministro regular en forma de botellas de nitrógeno o instalar un generador de nitrógeno para la generación in situ.
Esta segunda opción presenta no pocas ventajas:
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