Tema 1Introducción a las separaciones analíticas

Tema 1. Introducción

Problemas analíticos: matrices complejas

Pocos métodos específicos

Necesidad de separaciones

Tema 1. Introducción

Ejemplo: Digitoxina nivel tóxico 25 ng/ml de sangre

Equivale a 25 g en 1.000.000 litros de sangre

Ejemplo: Cocaína, nivel tóxico: aprox. 18 ng/ml de plasma

Equivale a 18 g en 1.000.000 litros de plasma

Es posible detectarla 2 a 4 días después y hasta 22 días si hay consumo excesivo

Ejemplo: Benzopireno en aceites y grasas destinados al consumo 2 μg/kg

Equivale a 2 g en 1.000.000 de kg

Tema 1. IntroducciónEn toda separación se generan dos fases quedando el analito en una de ellas

La separación se puede definir como un proceso que consiste en dividir una muestra en, al menos, dos partes de composición distinta, con el objeto de incrementar la fracción molar del analito con respecto a la de los demás

Mejorar dos parámetros de calidad del método: la selectividad y la sensibilidad

Tema 1. Introducción

Tipos de separaciones

Separaciones sin detección

Precipitación

Extracción líquido-líquido

Separaciones con detección

Cromatografía

Tema 1. IntroducciónClasificación de las técnicas de separación

Según las fases

Según tipo de procesos

Según control del proceso

Según contacto entre fases

Según flujo relativo de las fases

Tema 1. IntroducciónClasificación según las fases implicadas

Tipos de fases Técnica de separación

Sólido-Líquido

PrecipitaciónLixiviación

Cromatografía adsorción (líquido-solido)Intercambio iónico

Cromatografía exclusión

Tema 1. IntroducciónClasificación según las fases implicadas

Tipos de fases Técnica de separación

Sólido-GasSublimación

Cromatografía adsorción (líquido-solido)

Líquido-líquidoExtracción

Electrodeposición con electrodo de HgCromatografía de reparto

Tema 1. IntroducciónClasificación según las fases implicadas

Tipos de fases Técnica de separación

Líquido-GasDestilación

Cromatografía de repartoFluido supercrítico-sólido ExtracciónFluido supercrítico-líquido Cromatografía supercrítica

Tema 1. IntroducciónClasificación según el tipo de proceso implicado

Tipos de proceso Técnica de separación

Diferencia de tamaño molecular

FiltraciónUltrafiltración

Cromatografía exclusiónDiálisis

Diferencia de densidadCentrifugación

Ultracentrifugación

Tema 1. IntroducciónClasificación según el tipo de proceso implicado

Tipos de proceso Técnica de separación

Cambio de estado

DestilaciónSublimaciónCristalización

Fusión por zonas

Tema 1. IntroducciónClasificación según el tipo de proceso implicado

Tipos de proceso Técnica de separación

Solubilidad

SolubilidadExtracción líquido-líquido

Cromatografía líquido-líquidoCromatografía gas-líquido

AdsorciónCromatografía gas-sólido

Cromatografía líquido-sólido

Tema 1. IntroducciónClasificación según el tipo de proceso implicado

Tipos de proceso Técnica de separaciónInteracciones eléctricas Electroforesis

Reacciones químicas

PrecipitaciónEnmascaramientoElectrodeposición

Cambio iónico

Tema 1. IntroducciónClasificación según el tipo de proceso implicado

Depende si el proceso responsable de la separación tiene un fundamento termodinámico o cinético

Termodinámico: se alcanzan estados de equilibrio

Cinético: diferencias en las velocidades de los componentes

Tema 1. Introducción

Tipos de control Técnica de separación

Termodinámico

Extracción líquido-líqidoDestilación

PrecipitaciónSublimación

Fusión por zonasElectrodeposición

Clasificación según el control del proceso implicado

Tema 1. Introducción

Tipos de control Técnica de separación

Cinético

DiálisisElectroforesisCentrifugación

UltracentrifugaciónMixto Cromatografía

Clasificación según el control del proceso implicado

Tema 1. Introducción

Tipos de contacto Técnica de separación

InterfaseDiálisis

Cromatografía gas-sólidoCromatografía líquido-sólido

Seno de la fasePrecipitaciónDestilación

Enmascaramiento

Clasificación según el contacto entre fases

Tema 1. Introducción

Tipos de Separación Características

Simple Sólo se alcanza el equilibrio una vez, las constantes de reparto deben ser muy grandes

Repetitiva Se repite el proceso de equilibrio varias veces, también se llama exhaustiva

Múltiple Equilibrio continuo entre dos fases, sucesión continua de estados de cuasi-equilibrio

Clasificación según el flujo relativo de las fases

Tema 1. IntroducciónConstante de reparto, factor de separación y rendimiento

La constante de reparto puede definirse como

1KD =

[A]1[A]2

A

A

2

Tema 1. IntroducciónConstante de reparto, factor de separación y rendimiento

El factor de separación puede definirse como:

A B

A B

1

2BD

AD

KK

=α

Tema 1. IntroducciónConstante de reparto, factor de separación y rendimiento

El rendimiento puede definirse como:

Si RA=1 y RB=0 Separación ideal

total

separadaA A

AR =

1≈AR 0≈BR