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608

 

CAPÍTULO 21 

CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS

fía de fase normal son, entre otras y por polaridad creciente, ciano [R 

 (CH

2

)

3

CN], diol 

[R 

 (CH

2

)

2

OCH

2

CH(OH)CH

2

OH], amino [R 

 (CH

2

)

3

NH

2

] y dimetilamino [R 

(CH

2

)

3

N(CH

3

)

2

].

Cuando las partículas están recubiertas con fases líquidas, más que enlazadas, primero 

se tratan con trimetilclorosilano para desactivar los grupos silanol.

Los empaques de perfusión, desarrollados por Fred Regnier y colaboradores en la 

Universidad de Purdue, están formados por una mezcla de poros grandes y pequeños (po-

ros grandes pasantes y poros pequeños difusivos, figura 21.5b). Los poros difusivos, como 

en las partículas microporosas, son los que dan la capacidad de sorción. Los poros pasan-

tes permiten que la fase móvil atraviese en forma directa el empaque y con ello aumente 

la rapidez de transferencia de masa en la fase móvil. Como el soluto pasa menos tiempo 

intercambiando masa, los máximos son más angostos; en realidad, el proceso es una com-

binación de difusión y convección. Estos empaques son mayores que los microporosos, de 

unos 12 

m de diámetro. Se pueden usar con flujos más altos y alcanzan mayor eficiencia 

para moléculas grandes, como las de las proteínas. También son útiles en la cromatografía 

de preparación.

Los empaques no porosos (véase figura 21.5c), de sílice o de resina, tienen tamaños 

de partícula mucho menores, de 1.5 a 2.5 

m de diámetro, y tienen una capa porosa del-

gada. Eliminan la existencia de una fase móvil estancada, lo cual permite mayor rapidez 

de transferencia de masa. Las moléculas, grandes o pequeñas, pueden separarse en pocos 

minutos. Pero la capa delgada se limita a capacidades de carga muy pequeñas, y la con-

trapresión es mucho mayor que en columnas con empaques porosos de 3 o 5 

m. La 

contrapresión es inversamente proporcional al cuadrado del diámetro de partícula, por lo 

que al reducir el tamaño a la mitad, la caída de presión aumenta cuatro veces. Por estas 

razones se prefieren las partículas pequeñas y porosas en la mayor parte de las aplicacio-

nes, y un empaque poroso de 3.5 

m puede producir tiempos de separación comparables 

con los de una columna que contenga una fase enlazada a sílice no porosa de 1.5 

m, pero 

con menos presión, cuando se trabaja a flujos elevados. Las columnas no porosas se usan 

para separar mezclas complejas de péptidos, en segundos o minutos, y se usan en croma-

tografía de intercambio iónico (véase más adelante).

Las  columnas monolíticas son otro método para tener bajas caídas de presión y 

mayores velocidades de transferencia de masa. Se trata de columnas sólidas continuas de 

fase estacionaria de sílice porosa y no de partículas empacadas. Como con los empaques 

de perfusión, tienen una estructura bimodal de poro (véase figura 21.7). Los macroporos, 

que funcionan como poros de flujo tienen unos 2 

m de diámetro. El esqueleto de sílice 

contiene mesoporos con diámetros aproximados de 13 nm (130 Å). Su superficie se puede 

modificar con fases estacionarias como de C

18

. Sobre el cilindro se encoge una camisa de 

plástico de polieteretercetona (PEEK, polyetheretherketone) para evitar que haya “efectos 

de paredes” de solución que fluye por las paredes. La superficie de los mesoporos es de 

unos 300 m

2

/g, y la porosidad total es 80%, comparada con 65% para partículas empaca-

das. La columna tiene una curva de Van Deemter que se aproxima a la de partículas em-

pacadas de 3.5 

m, y produce una eficiencia bastante mayor que las partículas convencio-

Las fases adheridas química-

mente (grupos funcionales) son 

más estables.

a

)

ZORBAX Rx-SIL (sol de sílice)

b

)

Sílice Xerogel

Figura 21.6. 

a) Microesfera 

porosa de sílice Zorbax, 50% 

de porosidad, poros de 100 Å. 

b) partícula de sílice Xerogel, 

70% de porosidad, poros de 

100 Å. (Cortesía de Agilent 

Technologies.)

−10 μm

b

)

−1 μm

a

)

Figura 21.7. 

Micrografía 

electrónica de estructuras: a

mesoporosas y b) macroporo-

sas en un cilindro monolítico. 

[Según D. Lubda, K. Cabrera, 

W. Krass, C. Schaefer y D. 

Cunningham, LC-GC 19(12) 

(2001) 1186. Reproducción 

autorizada.]

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