Espectrometría de Masas
Si suministras a una especie química una energía superior a su potencial de ionización se produce la fragmentación de la misma dando lugar a iones cargados negativa y positivamente que pueden separarse en función de su relación masa/carga.
- Pico molecular (M+): valor más elevado de m/z. Molécula sin fragmentar. Masa molecular
- Pico del ion molecular protonado (M+ +1)
- Pico base: pico con mayor abundancia relativa (el más alto)
-Instrumental: las muestras pasan al estado gaseoso, se ionizan, los iones positivos son acelerados por un campo eléctrico. A continuación, el haz de iones pasa por una zona donde existe un campo magnético. Los iones se desviarán dependiendo de la relación m/z.
-Aplicaciones: alta sensibilidad y especificidad. Campo de aplicación tanto práctico como investigación.
-Desventajas: coste elevado, requiere calibración constante, número elevado de interferencias.
Resonancia Magnética Nuclear (RMN)
Cualquier núcleo con número atómico o masa atómica impar tiene asociado un spin nuclear y se puede analizar por RMN.
Se obtiene una señal o pico por cada tipo de núcleo de H, podemos determinar el número de protones diferentes de la molécula.
De izquierda a derecha pasamos de campos bajos (menos apantallado) a campos altos (más apantallados)
Mediante la intensidad podemos conocer el número de protones de cada clase. El área bajo una señal es proporcional al número de protones de ese tipo
Multiplicidad: podemos obtener información sobre los protones del entorno. Las señales de un protón pueden aparecer desdobladas (separación spin-spin), en este caso los protones están magnéticamente acoplados.
RMN 13C
El 12C, tienen número par de protones y neutrones y no da señal en el RMN por tener momento magnético nulo. El isótopo de 13C tiene número impar de neutrones y tiene spin magnético. Su sensibilidad es 100 veces menor que la de protones.
Nos indica número de carbonos no equivalentes. No podemos contar con la integración, cada átomo tiene su propio momento de relajación, nos permite interpretar el entorno químico.
-Aplicaciones: interpretación de grado de pureza de sustancias, análisis de drogas y fármacos, análisis de polímeros.
Cromatografía
Método físico de separación en el que los componentes que se han de separar se ponen en contacto con dos fases mutuamente inmiscibles (estacionaria y móvil). La muestra es transportada a lo largo de la fase estacionaria por efecto de la fase móvil. Las especies de la muestra experimentan repartos entre las dos fases. Los componentes de la muestra se separan en bandas en la fase móvil. Los componentes emergen en orden creciente de interacción con la fase móvil.
Cromatografía de adsorción, de reparto, de intercambio iónico, de exclusión por tamaño, de afinidad
Parámetros que afectan: tiempo de retención (soluto permanece en columna), tiempo muerto (eluir soluto no retenido en estacionaria)
Coeficiente de reparto: Cuando un soluto entra al sistema cromatográfico inmediatamente se reparte entre la fase móvil y la estacionaria. Si la fase móvil para el soluto establece un equilibrio de distribución entre las dos fases. La concentración en cada fase está dada por el coeficiente de reparto, que es igual al cociente entre la concentración de soluto en la fase estacionaria entre la concentración de soluto en la fase móvil. K=Cs/Cm. Si K=1 el soluto está igualmente distribuido en las dos fases.
HPLC
La cromatografía de líquidos de alta eficacia es un tipo de cromatografía en columna en el que el tamaño de partícula del relleno es muy pequeño (2 y 20 µm) y por tanto se necesitan presiones de algunos cientos de kg/cm2 para poder vencer la resistencia que presenta la fase estacionaria al paso de la fase móvil. Habitualmente la fase estacionaria es sólida y la fase móvil es líquida.
Aplicaciones: sensibilidad, fácil adaptación a determinaciones cuantitativas, separación de especies no volátiles, análisis farmacéutico y de alimentos. Estudios forenses ambientales y bioquímicos.
Análisis cuantitativo: se realiza con patrones: los tiempos de retención de los picos desconocidos se comparan con los tiempos de retención de compuestos conocidos, separados en la misma columna y en las mismas condiciones experimentales.
Análisis cualitativo: el parámetro utilizado es el área del pico y no las alturas por depender de un gran número de variables.
Técnicas no espectroscópicas
No hay cambio de energía, se basan en una interacción entre la radiación electromagnética y la materia que da como resultado cambios en la dirección o en las propiedades físicas de dicha radiación.
Turbidimetría y Nefelometría
Se basan en la dispersión de la radiación por partículas en suspensión en el seno de una disolución, su objetivo es la determinación de la turbidez o de la concentración de partículas dispersantes en la solución.
Turbidimetría: se aplica cuando la dispersión es lo suficientemente grande como para originar una disminución apreciable en la intensidad de la radiación incidente y consiste en medir el rayo transmitido en el mismo sentido que el incidente. Se mide transmitancia.
Nefelometría: se aplica cuando la suspensión es muy diluida, donde la relación entre intensidad de radiación transmitida y la incidente es muy cercana a la unidad y si se realiza la medida como en turbidimetría la incertidumbre es muy grande. La intensidad de la radiación se mide con respecto a un ángulo entre 15-90 grados. Medida similar a la fluorescencia.
Cromatografía de Gases
La muestra se volatiliza y se inyecta en la cabeza de una columna cromatográfica. La elución se produce por arrastre de la muestra por el flujo de una fase móvil de un gas inerte. La fase móvil no interacciona con las moléculas del analito, su única función es transportar el analito a través de la columna.
Cromatografía gas-líquido, gas-sólido.
Aplicación: análisis cualitativo y cuantitativo de mezclas complejas de
compuestos orgánicos. La cromatografía es un método de separación pero se
obtiene información cualitativa (posición de los picos) y cuantitativa (medida
de las áreas). Análisis de alimentos, drogas, caracterización de alquitranes,
pinturas.