¿Qué tipos de cromatografía hay?

Una vez entendido lo que es a grandes rasgos la cromatografía, vamos a ver cómo se puede clasificar y organizar para ver qué tipos de cromatografía hay. Empezamos:

¿En qué estado está mi fase móvil?

La clasificación más grande dentro de la cromatografía se hace prestando atención a la naturaleza de la fase móvil. Si realizaste el experimento de hace dos semanas pudiste observar que tu fase móvil era un líquido (alcohol o acetona), por lo que el experimento que hiciste se clasifica dentro de la cromatografía de líquidos (liquid chromatography, LC en inglés). Igual que un líquido arrastra los componentes que lleva disuelto un gas puede arrastrar componentes volátiles a través de un tubo cerrado, dando lugar a la cromatografía de gases (gas chromatography, GC en inglés). Aunque para quien haya estudiado química es no es algo raro, el resto del mundo suele desconocer un estado de la materia intermedio entre el gas y el líquido denominado fluido supercrítico, estable únicamente a temperaturas y presiones muy altas (estos fluídos merecen un post individual). Si los gases y los líquidos pueden disolver y arrastrar compuestos químicos los fluidos supercríticos también pueden, siendo a veces más efectivos que los líquidos y gases por separado, existiendo una cromatografía de fluidos supercríticos(supercritical fluid chromatography, SFC en inglés). El CO₂ supercrítico es la fase móvil más utilizada y se está convirtiendo, especialmente en la industria farmacéutica, en una de las técnicas más prometedoras.

Diagrama P-T donde aparece el fluído supercrítico
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/38/Diagrama_fases.png/310px-Diagrama_fases.png

Debido a las propiedades de los fluidos supercríticos, éstos deben ir confinados a presión en un tubo y se les tiene que aplicar cierta presión extra para que sean capaces de circular. Además, estos fluidos supercríticos apenas interaccionan con los compuestos, igual que los gases, por lo que comúnmente ambos se denominan portadores. 

Por contra, en el caso de los líquidos no es así. Es por ello que LC presenta una mayor versatilidad: puede estar abierto (como en el caso del primer día del rotulador) e interacciona con los compuestos a analizar, ya que debe disolverlos.

En el caso de LC en el que el líquido se desplace a través de una lámina delgada (como en los rotuladores) se denomina cromatografía en capa fina (thin layer chromatography, TLC en inglés) y si va confinado en un tubo y se mueve bajo presión, como en el caso de los gases, se denomina cromatografía en columna.

Por favor, ¡¡un resumen hasta aquí!!

Después de todo este rollo, la clasificación de la cromatografía basada en la naturaleza de la fase móvil es la siguiente:

• Cromatografía de gases (GC)
• Cromatografía de fluidos supercríticos (SFC)
• Cromatografía de líquidos (LC)
• Cromatografía en capa fina (TLC)
• Cromatografía en columna

Fases en cromatografía

Lo primero, es explicar que es una fase o modo. Un modo cromatográfico se refiere a un tipo concreto de interacción para llevar a cabo la separación. Mejor que explicarlo, vamos a verlo con detalles concretos.

En el caso de Tsweet o de los rotuladores, la fase estacionaria está constituida de compuestos polares (ya sea sílice (SiO₂) o celulosa) mientras que la fase móvil son compuestos orgánicos mayoritariamente apolares (como el hexano o la acetona). Esto se denomina fase normal y fue el primero que se desarrolló. Este modo permite realizar separaciones basadas en polaridad (ya que las interacciones con la fase estacionaria van a ser de tipo polar), permitiendo, por ejemplo, separar moléculas por grupos funcionales (ácidos, alcoholes, etc).

Si el modo normal es fase estacionaria polar y fase móvil apolar, se denomina fase inversa (no reversa, traducción literaria del inglés reverse) y permite separar las moléculas por su parte apolar. Ya que como bien comenta mi mentor Luis Polo, 

Toda molécula orgánica que se precie tiene su corazoncito apolar

este modo permite separar compuestos por su cadena carbonada, distintas cadenas carbonadas, distintas interacciones, distinta retención; por lo que es capaz de separar prácticamente cualquier tipo de molécula. Además, el poder utilizar agua en la fase móvil (polar) abarata tremendamente los costos (los de dinero, no los otros...) así como el impacto ambiental al minimizar el uso de los disolventes orgánicos. La fase normal más utilizada es la conocida como C₁₈ u octadecilsilano (ODS), una cadena de 18 átomos de carbono unida a una matriz de sílice (que no interacciona). Este modo es casi exclusivo de LC en columna, siendo el modo normal predominante en GC y SFC.

Superficie de partícula de C18
http://www.mn-net.com/Portals/4/images/Redakteure_Chroma/HPLC/C18-Gravity-3D.gif

Hay muchos otros modos como HILIC (cromatografía líquida de interacciones hidrofílicas), PIM (Modo iónico polar), POM (modo orgánico polar) o, incluso, cromatografía de exclusión por tamaños (SEC) donde no hay interacciones intermoleculares; pero una cromatografía especialmente interesante es la cromatografía iónica, con varios modos, que necesitaré un post para ella sola.

Por esta semana es suficiente. Espero que vayáis tomando nota y os estáis enterando de todo. Para dudas, comentarios, ampliaciones, etc, están los comentarios en todas las plataformas (aquí o Facebook).

Nos vemos la semana que viene. (No se te olvide votar tema para el post de la semana que viene y compartirlo con quien creas que puede serle útil)

Cuídate!!

PD: En mi tesis doctoral emplee dos (o tres) modos cromatográficos, fase inversa y cromatografía quiral, de la que hablaré en otro post, un modo en cada sistema. El hecho de unir dos cromatógrafos sería otro modo especial, la cromatografía multidimensional, de la que habrá otro post. Si tenéis dudas o queréis más información, dejadlo abajo. Nos vemos!!