Métodos Separativos - Clase 11 - GC Detectores

Bueno, eh. Muy buenas tardes a todos. Eh. Hoy los voy a estar acompañando con la clase número 12 del curso de métodos separativos, eh, edición 2020. Mi nombre es Natalia J. Z. Eh, yo soy estudiante de posgrado de la Facultad de Química. Trabajo en el grupo Análisis de Compuestos Traza. Eh, el grupo Análisis de Compuestos Traza pertenece al área Estructura y Análisis Orgánico. Eh, somos del departamento de Química Orgánica de acá de la Facultad de Química. Bueno, en esta oportunidad, los profesores Danilo, David y Eduardo de la me invitaron a a participar del curso. Así que hoy voy a estar con ustedes eh viendo la clase de detectores en en cromatografía de gases.

Respecto al contenido, al contenido de la clase, bueno, vamos a ir viendo al correr de la clase de hoy eh un un breve repaso de lo que es el camino cromatográfico, hablar un poco sobre las generalidades de los detectores en cromatografía de gases, eh, discutir un poco sobre las características que eh deberían de tener los que son llamados detectores ideales y posteriormente eh se van a discutir eh algunas singularidades de los detectores más empleados en GC. Vamos a hablar un poco del FID, del FPD, del NPD, del captura de electrones, del GC, olfatometría y un poco de lo que es GC acoplado a espectrometría de masa.

Bueno, como para ir introduciéndonos a la clase de hoy, trabajar con con cromatografía de gases nos abre un abanico enorme de posibilidades en a sus aplicaciones. Eh, por ejemplo, en medio ambiente se puede usar el GC para la determinación de análisis de contaminantes en aguas, en aire, en sedimentos. Eh, en la parte de toxicología forense se usa muchas veces la cromatografía de gases para el análisis de algunas drogas y esteroides que puedan llegar a a salir por GC y se puedan encontrar en la parte de de doping. Eh, en alimentos y bebidas, que en realidad yo me estoy desempeñando más en la parte de alimentos, se puede emplear GC para un montón de cosas, por ejemplo, el análisis de residuos de plaguicidas, para la determinación de contaminantes que puedan provenir del packaging, aditivos alimentarios, varias cosas. Eh, en la industria farmacéutica también se usa bastante. Eh, generalmente se hace el análisis de impurezas eh usando GC y para el control residual de de disolventes. Eh, en la parte de sabores y de y de fragancias se usa muchísimo eh en todo lo que tiene que ver con perfumería, eh, en aromas, eh, en lo que es caracterización de vinos, de cervezas, bueno, en aceites esenciales, o sea, tenemos un montón eh de ramas de la química en donde se puede aplicar la técnica eh que vienen estudiando desde hace desde hace unas clases con con elar.

Hablando de eso, es importante recordar cómo el camino cromatográfico eh se ha venido dando y cómo han llegado hasta la clase de hoy ustedes. Eh, ya transitaron por eh la selección del gas de arrastre, sí, que es la fase móvil de este sistema. Eh, pasaron por un inyector, por la columna, por el horno, y hoy vamos a ver un poco de la detección y el procesamiento de los datos. Sí, vamos a eh empezar a hacer un pequeño repaso de estas cosas, armonizar un un poco los conceptos para eh asegurarnos de que estamos entendiendo eh las mismas cosas y los mismos conceptos. Sí, como deben eh como deben recordar, eh la fase móvil en este tipo de sistemas es un gas. Sí, me van a escuchar al correr de la presentación hablar de gas carrier o simplemente de carrier. Sí, su función eh básicamente va a ser transportar a los analitos a través de la columna cromatográfica. Eh, ya vieron con con Eduardo en clases anteriores eh la curva de van Deemter. Sí, eh, pudieron ver un par de ejemplos. Los gases que se emplean generalmente en cromatografía de gases vieron al hidrógeno, al helio, al nitrógeno. Probablemente hayan conversado un poco sobre que en ciertos casos se va a requerir de una calidad especial de de esos gases para ser usados como gas de arrastre o carrier. Sí, se va a requerir de gases que tengan alta pureza. Sí, eh, esos gases también los van a poder encontrar en tanques o en generadores, como el generador eh P, que les mostró Eduardo la la clase pasada.

Bueno, respecto al inyector, eh es el dispositivo que se va a usar para la introducción de una muestra, eh, ya sea en estado líquido o en estado gaseoso, en el cabezal de la columna cromatográfica. Vieron que hay eh diferentes configuraciones. Eh, en lo que respecta al puerto de inyección, se puede trabajar en modo splitless o se puede dividir lo que ingresa a la columna y trabajar en modo split. Eh, hay algunos puertos de inyección que tienen la posibilidad de hacer un programa de temperatura especial, independiente a la temperatura del horno. Ese tipo de de puerto de inyección se llama eh puertos de tipo PTB. Sin embargo, eh en muchísimos otros casos, los inyectores deben mantener la temperatura constante eh a lo largo de toda la corrida cromatográfica. Entonces, hay un montón eh de detallitos que pueden que pueden variar en el en el punto del inyector. Sí.

Llegando a la columna cromatográfica, es como que llegamos al corazón del cromatógrafo de gases. Sí, acá es donde realmente tiene lugar la separación. También ya vieron eh que hay columnas que pueden ser de tipo capilar eh o pueden ser empaquetadas eh con fases estacionarias que a su vez pueden ser líquidas o pueden ser sólidas. Muchas veces eh seleccionar cuidadosamente la columna viene de la mano con el éxito que tengamos como analistas para poder eh realizar eh una buena separación.

Bueno, en lo que respecta al horno, eh el horno es el lugar en donde va a quedar eh instalada nuestra columna. Sí, eh y el mismo, intuitivamente, sacamos que nos va a poder otorgar una temperatura a la corrida cromatográfica que vayamos a hacer. Ese horno va a poder eh funcionar tanto de manera isocrática, eh, perdón, isotérmica, eh, manteniendo la temperatura constante durante el transcurso de la corrida, o puede operar haciendo una rampa, sí, que el analista va a programar antes de de hacer su inyección. Y eh, bueno, en realidad, esto es lo que me faltaba. Eh, llegamos al punto que es este de acá, que es el tema de la clase de hoy. Sí, el el detector. Eh, la columna, como dijimos, es el corazón del GC, pero eh incluso si tenemos la mejor, la mejor separación eh posible, eh va a ser en vano si no tenemos un buen sistema para detectar las sustancias que se separan en esa columna. El detector lo que va a hacer es proporcionarnos una señal generada por el por el analito de interés cuando pasa a través de él. Eso en realidad es lo que pretendemos para poder decir que que está un compuesto. Bueno, necesitamos ver una señal de ese analito, ¿no es cierto? El detector, en realidad, como resumiendo de una forma sencilla, lo que va a hacer es registrar todos los analitos que van saliendo sí por la columna. Se va a producir una señal eléctrica que va a ser amplificada y esa señal va a ser enviada a nuestro sistema de recolección de datos para que posteriormente podamos eh analizar. Sí.

Bueno, ahora sí, dicho esto, eh ya podemos empezar a hablar un poco más sobre la parte de detección. Sí, eh acá, acá lo que les muestro en la diapositiva es un poco la clasificación en los tipos de detectores. Los detectores se pueden clasificar de acuerdo con eh algunos criterios diferentes, o sea, son diferentes entre sí, pero todos son igualmente útiles. Eh, una clasificación eh general que que es bastante útil y van a ver que yo la nombré al correr de la presentación es agruparlos en detectores destructivos y detectores no destructivos. Eh, en los primeros eh se consume el analito en una reacción química, por ejemplo, en una llama. Sí, y los productos de reacción dan lugar a lo que es una señal posteriormente. Sí, eh, en estos, en estos, en estos casos, por ejemplo, un ejemplo es el detector de ionización de llama o el detector fotométrico de llama. Ya eh un detector no destructivo eh cuando se usa, eso el analito pasa a través del detector sin ningún cambio químico. Sí, el detector de conductividad térmica, el TCD, que lo vamos a ver también más tarde, es un ejemplo para esta para esta categoría. Estos detectores pueden ser particularmente útiles, ya que se pueden acoplar con un segundo detector y y obtener una información que pueda llegar a ser complementaria. Sí.

Eh, también se pueden agrupar, que es lo que les muestro en esta diapositiva, en detectores selectivos, no selectivos y específicos. Eh, los de tipo no selectivo eh van a responder a todos los compuestos presentes eh en la corriente del del carrier, excepto al carrier en sí. Los de tipo selectivo van a responder a un rango de compuestos con una característica física o química común. Ya los específicos van a responder solo a un compuesto en particular. Eh, otra forma de agruparlos eh también muy empleada y bastante útil es diferenciar entre detectores de concentración o detectores de flujo de masa. Sí, eh, en los detectores dependientes de la concentración, eh la respuesta de estos detectores va a ser proporcional a la concentración del analito en el detector, como por ejemplo, en el caso del TCD. Eh, la muestra de la dilución con el gas de makeup, lo que va a hacer es que se reduzca la respuesta, la respuesta del detector. Sí. Ya en los detectores que dependen del flujo de masa, la señal va a depender de la velocidad a la que las moléculas de analito ingresan al detector, como por ejemplo, el caso del detector FID. Sí, la respuesta de de estos detectores no se va a ver afectada por la velocidad del flujo del gas de de makeup. Sí.

Bueno, como pueden ver en esta diapositiva, podemos agruparlos usando las clasificaciones que les mostré recién, que les comenté recién, y podemos eh terminar, digamos, teniendo una tablita como como esta de la diapositiva. Fíjense que en la tabla tienen información del tipo de detector, sí, de si es si es de flujo de masa, si es de concentración, eh, pero también tiene una información sobre el rango dinámico. Está está interesante eso. Eh, una una columna que dice detectabilidad, eh, que a lo que va es eh cantidad mínima detectable, sí, y la selectividad, digamos, para el para el detector en en cada caso, sí. En líneas generales, bueno, antes de de analizar los principios eh operativos, digamos, de los detectores individuales, eh va a ser muy útil eh que que se familiaricen con los requisitos generales que se tienen que aplicar a a los detectores de GC. Sí, eh es importante que entendiendo esa de criterios que que vamos a ver, les pueda ser más fácil el día de mañana poder evaluar los criterios de uso y un poco la idoneidad, digamos, de determinado detector para cuando tengan un determinado análisis en particular y tengan la posibilidad de elegir con qué trabajar. Sí, puedan elegir sabiamente eh cuál cuál detector va a ser más útil en en qué caso.

De lo primero que vamos a hablar es de la señal del detector. Sí, como yo les mencioné antes, el detector lo que va a hacer es medir una propiedad que va a diferenciar al carrier de una sustancia eluida, sí, de mi analito de de interés. Ese cambio, sí, que va a ser medido por el detector, lo vamos a llamar señal. Sí, eh va a ser la señal proporcional a la magnitud, sí, a la que va a responder. En este caso, fíjense que tengo una eh ecuación acá en donde S es la señal, A va a ser la eh la magnitud a la que responde el detector, una constante propia del diseño del detector a la que vamos a llamar K, y al número de moléculas eh eluida en el momento al que vamos a llamar eh N. O sea, podemos definir la señal como el producto de estos tres parámetros, como eh está mostrada en la diapositiva. A la vez, eh la señal que se mide por el detector en ausencia de esas sustancias eluida del del detector.

Bueno, otra cosa que es importante cuando hablamos de las generalidades de los detectores es la estabilidad de la línea de base y ahí entran en juego los conceptos de ruido y de deriva. Si alguna señal del detector se registra y se amplifica sin los analitos presentes, resulta eh intuitivo eh pensar que la línea de base resultante no vaya a ser completamente estable. Como pueden ver eh en las imágenes que les muestro en la diapositiva, eh el ruido de fondo eh podría llegar a influir bastante en las medidas que sean eh más sensibles. Sí, cuando estamos hablando de por ejemplo, concentraciones bajitas, la línea puede, la línea de base puede llegar a complicarse. Eh, al momento, al momento de hacer una integración en un cromatograma, digamos, eh es importante entender eh el origen de esas fluctuaciones para poder eh si está a nuestro alcance como operadores de GC, poder solucionar. Sí, generalmente estas desviaciones o fluctuaciones en la línea de base se clasifican según su frecuencia relativa. Sí, lo que se llama ruido a corto plazo tiene una frecuencia más alta, digamos, que la del pico cromatográfico. Ese ruido a corto plazo se puede reducir en gran medida eh empleando unos dispositivos electrónicos que se llaman filtros de ruido. Sí, se pueden usar esos esos filtros de ruido sin eh distorsionar lo que es eh el pico cromatográfico. Sí, eh el origen de de este tipo de ruido en realidad no se no se comprende completamente, pero por bibliografía, lo que lo que lo que se sabe es que la electrónica de de del sistema juega un papel eh bastante importante. Sí, podría llegar a estar eh relacionado con algunos procesos físicos, como por ejemplo, eh la convección del calor. Eh, si estamos, por ejemplo, trabajando en modo cuantitativo y tenemos eh una situación como esta, lo que generalmente se aconseja para poder eh disminuir la influencia de ese ruido de carácter como electrónico es calcular, por ejemplo, el promedio de las señales en varias corridas sucesivas. Sí.

Ya eh el ruido a largo plazo muestra una frecuencia eh de un orden comparable a la del pico cromatográfico. Entonces, eh en ese caso, sí, podría llegar eh a afectar negativamente a a la identificación y la cuantificación de de un analito. Eh este tipo de ruido eh no puede ser filtrado electrónicamente, como comenté en el caso anterior. Entonces, la Generalmente las razones probables de ese de ese ruido sean pequeñas variaciones en la temperatura o cambios en la presión o en el flujo que va eh hacia el detector. Sí. Una una perturbación que es menos grave es la deriva, sí, o el drift. Eh, el drift es un cambio que es constante, eh, pero es mucho más lento en el tiempo. Eh, la elución de un pico para que se pueda llegar a ver o vaya a terminar a verse como una línea de base inclinada en el GC. Eh, pueden llegar a ver como la línea de base como va va aumentando al final de la corrida, haciendo una especie de rampa, digamos, en en el cromatograma. Eh, aunque un montón de veces pasa que no llega a ser un problema importante o una limitante al momento de la integración de un pico. Cuando hay una situación de deriva, eh una línea de base que tenga deriva, lo que nos indica es que ese detector está en alguna condición que lo está haciendo quedar inestable. Entonces, en caso de que de que sea posible, eh el analista lo que tiene que hacer es investigar un poco a ver qué es lo que puede llegar a estar pasando eh para que ese detector esté eh inestable. Sí, a veces lo que pasa es que se empieza a ver deriva a raíz de un cambio en el flujo del carrier o en la temperatura del detector. Un montón de veces también pasa que la pérdida paulatina de de fase estacionaria, lo que se conoce como el sangrado de la columna, termine ocasionando cromatogramas con con ese tipo de de pérdida.

Bueno, llegamos al límite de detección instrumental. El límite de detección eh en sí es de gran importancia en la cromatografía, ya que eh van a ver que lo van a terminar relacionando con lo que es el límite de cuantificación. El límite de cuantificación van a ver que va a ser fundamental para para el hecho de informar eh un analito en una determinada matriz de trabajo. O sea, es un es un concepto importante que nos interesa que les quede que les quede claro. Sí, eh es importante, en realidad, destacar que en esta clase lo que vamos a estar hablando es tanto de de límites de detección como límites de cuantificación instrumentales. Sí, eh hay límites de detección que también pueden llegar a encontrar que son límites de metodología, que es otra cosa, son cosas diferentes. Los límites de detección de de de métodos, por ejemplo, van a depender de qué analito se está trabajando, de la guía con la que yo me baso, la reglamentación en la que va a enmarcar este trabajo. Digo, en la clase de hoy se van a ver límites de detección instrumentales. Sí, es importante saber que en realidad el LOD instrumental es un parámetro que es influenciado tanto por el analito, porque va a depender del factor de respuesta que tenga, va va a tener influencia eh por el sistema cromatográfico que estemos usando. Bueno, si obtenemos un pico que es ancho, que es simétrico, cómo va a ser el perfil en las condiciones de trabajo y del detector que estemos usando. Sí, si es un FID, si es un TCD, si es un masas. Entonces, hay muchas cosas que van a estar en juego para poder definir lo que es un LOD. Sí, entonces, eh es difícil darles un número aplicable a el límite de detección, digamos, para un determinado detector. Pero lo que sí, lo que sí se puede hacer es razonar de la siguiente manera. Eh, si yo, si yo inyecto no cantidades sucesivamente menores de un compuesto en un cromatógrafo de gases, eh la señal del detector va a ir bajando. Sí, por lo menos eso es lo que vamos a a esperar. Va a llegar un momento en que esa señal va a ser tan bajita que va a estar como inundada por el ruido de fondo. Cuando la intensidad de esa señal de ese de ese analito y la del ruido son comparables, podemos llegar a estar en una situación complicada para decir si ese pico es el compuesto que está presente o es una señal que se puede llegar a derivar de eh fluctuaciones de ruido que sean aleatorias o características del mismo sistema de detección. Entonces, la señal debe ser ciertas veces mayor que el ruido que se va a detectar. Sí, con una alta probabilidad. O sea, debemos poder eh diferenciar qué es señal y qué es ruido. Normalmente, eh eso es expresado diciendo de que el LOD es la concentración o eh cuando estamos trabajando con un detector eh sensible a las concentraciones, o un flujo másico cuando la señal es tres veces mayor a la desviación señal-ruido. Eso sí lo deben recordar de analítica y de otras y de otras materias. Sí, ese factor de tres veces la la relación señal-ruido significa que en la mayoría, en la gran mayoría de los casos, esa señal se va a detectar correctamente y vamos a poder distinguir lo que es señal de lo que es ruido. En consecuencia, la mayoría de los de los trabajos prácticos, eh también se deben de acordar que el límite de cuantificación se define como esa concentración o ese flujo de masa donde la señal es 10 veces mayor eh a la desviación señal-ruido. Hay mucha gente que usa 3.3 por el LOD y la definición es 10 veces la relación señal-ruido. Ese ese factor, digamos, ese 10 veces la relación señal-ruido se considera suficientemente grande eh como para garantizar que la señal de mi analito siempre se va a poder distinguir correctamente de la de la señal del ruido. Sí.

Bueno, acá en esta en esta diapositiva, lo que les muestro es cómo pueden cómo pueden ver o cómo se ve la señal y el ruido. Si en este caso, fíjense que la señal está marcada por S2, S2 para el para el pico, para el pico número dos, S1 para el pico número uno, y el ruido está eh definido entre la línea L1 y eh L2. Se puede decir eh chiquilines que la relación eh señal-ruido se puede mejorar aumentando la señal del analito o bajando el nivel del ruido. Sin embargo, eso podría llegar a ser eh un problema, porque para ciertos detectores, los que son basados en reacciones químicas, como FID o captura de electrones, se ha demostrado en realidad que el nivel del ruido es fundamental a la hora de la elección del sistema. Sí, en esos casos, el ruido depende mucho de los procesos que se dan a nivel atómico. Entonces, eh no vamos a poder bajar más eh el nivel del ruido. Se considera eh que ese nivel de ruido que tiene ya está cerca de lo que es el mínimo teórico. Entonces, eh habría que buscar eh alguna otra estrategia para poder eh aumentar la señal.

Otra propiedad eh importante de los detectores es el rango lineal dinámico. Eh, si se grafica la concentración del analito o del flujo másico en función de la respuesta, como pueden ver en en la gráfica de la diapositiva, eh y la misma va en orden creciente, digamos, siguiendo un un modelo de primer orden, o sea, vemos un comportamiento lineal, podemos decir que tenemos una respuesta que es proporcional a la concentración del mismo o al flujo de masa del mismo. Sí, podemos eh decir que estamos viendo un rango lineal. Eh, ¿qué les va a pasar? Que en algún momento, como también pueden ver en la imagen, eh esa relación lineal va a comenzar a desviarse de esa línea recta. Sí, en ese caso, lo que está pasando es que el detector se empieza a saturar. Sí, y el aumento del analito no nos va a conducir necesariamente a un aumento proporcional correspondiente a la eh intensidad. Sí, que son que es básicamente lo que pasa eh a a ciertas concentraciones. Según la bibliografía que yo usé para para prepararles esta clase, eh el rango lineal dinámico va a ser el rango completo en donde la gráfica se desvía menos de entre un 5 a un 10% de de la linealidad. Eh, como como para redondear esta parte de de rango lineal, me interesa que les quede claro que es más eh o sea, que respecto al al rango más útil va a ser eh el detector que tenga un mayor rango lineal. Sí, para eh para poder hacer cuantificación, porque hay mucho más probabilidad de que un número mayor de compuestos eh caigan caigan en ese en ese rango. Sí.

Bueno, respecto a la eh sensibilidad, la sensibilidad para un compuesto se define como la pendiente del gráfico de concentración o de flujo másico en función de la respuesta de ese analito. Eh, si se si se si se cromatografía dos compuestos, por ejemplo, y la señal del detector para cada uno de los compuestos aumenta más fuertemente para uno que para el otro, eh entonces la pendiente, por ejemplo, si aumenta más para el primero que para el segundo, la pendiente eh va a ser mayor, entonces la sensibilidad, en consecuencia, va a ser mayor eh para ese para ese compuesto. Una forma de expresar, digamos, la la sensibilidad es eh con la ecuación que les muestro yo en la diapositiva, que es eh cuando la eh la sensibilidad calculada como el cociente entre la señal del detector, que está que está representada como E, y la concentración en caso de que sea un detector eh de tipo de concentración, o M, cuando que es el flujo másico para el caso de eh los detectores de de flujo másico. Sí, espero que les haya quedado eh claro esto.

Bueno, eh selectividad del detector. Si hay términos que cuando estamos estudiando esto se nos puede llegar a confundir, son estos dos: sensibilidad y selectividad. Eh, como mencionamos recién, la sensibilidad analítica va a depender de la pendiente de la curva de concentración o de flujo másico versus la respuesta del detector. La selectividad aborda otro concepto. Se define como la capacidad que tienen algunos detectores de detectar algunos compuestos mucho mejor que otros. Sí, diferentes detectores nos van a poder dar diferentes selectividades, y eso va a depender muchas veces de las características moleculares del analito. Sí, eh la selectividad va a depender tanto del principio operativo general del detector como de las condiciones operativas exactas que se seleccionen para trabajar. Eh, por ejemplo, el detector selectivo en masas, eh se puede configurar para registrar diferentes valores de masa-carga, sí, cambiando entonces eh su selectividad. Se puede usar en modos diferentes y ahí lo que vamos a hacer es alterar la selectividad.

Bueno, en base a lo que les mencioné recién sobre las generalidades de los detectores, podemos empezar a razonar qué cosas debería de tener un detector para que fuera ideal. Sí, le vamos a pedir eh una sensibilidad adecuada, le vamos a pedir eh que sea estable y que tenga una buena reproducibilidad. Sí, si tengo que repetir el análisis uno a continuación de otro o en diferentes días, que pueda llegar a obtener eh resultados que sean concordantes. Eh, que podamos tener una respuesta lineal en análisis, en caso eh de ser posible, que abarque varios órdenes de magnitud, que fue lo que yo les comenté eh recién cuando discutíamos lo del rango de rango dinámico. Eh, también le vamos a pedir que tenga un rango de temperaturas de operación desde la temperatura ambiente hasta eh al menos 400 grados. Sí, nos cubrimos eh temperaturas de rampa, temperaturas de estabilidad de detectores, digo, es deseable que sea bien amplio la temperatura en la que pueda llegar a trabajar. Otra cosa que que desearíamos de un detector ideal es que tenga una respuesta que sea adecuada y rápida en el tiempo, sí, y que sea independiente de la velocidad de flujo, flujo de trabajo, de caudal. Eh, le vamos a pedir que sea confiable, por supuesto, y fácil de usar. Eh, y que la similitud en la respuesta de todos los analitos eh se se pueda llegar a dar. O sea, necesitaríamos o desearíamos de que de que sea robusto en ese sentido. Por último, eh lo que también desearíamos es que no fuera destructivo para la muestra, eh cosa que muchas veces es difícil que suceda por el simple hecho de la forma en la que trabaja el el detector. Sí.

Bueno, eh es importante, chiquilines, eh dejarles eh en claro que, eh esto de detectores ideales es como como una lista de buenos deseos. Sí, no siempre se va a poder lograr cumplir con todos los puntos eh que yo les mostré, les mostré recién. Sí, hay que poner en la balanza muchas veces eh los pros y los contras y analizar eh detenidamente en cada caso cuando tengamos un desafío en particular para ver, bueno, cuál opción va a llegar a a ser la la indicada.

Bueno, eh sabiendo sabiendo estas cosas, eh vamos a poder pasar a la siguiente parte de la presentación, que es donde vamos a ver un poquito más en detalle las singularidades de los detectores más empleados en cromatografía de gases. Eh, en la clase de hoy vamos a ver siete diferentes. Sí, vamos a ver el detector de captura de electrones, el detector de ionización de llama, el de conductividad térmica, el detector de nitrógeno fósforo, el detector fotométrico de llama, eh el de olfatometría y vamos a empezar a ver un poquito sobre el detector de espectrometría de masa.

Bueno, vamos a arrancar por el de captura, el de captura de electrones o eh ECD. Eh, este particularmente, o sea, el ECD particularmente es es de mis de mis detectores favoritos. Yo le tengo mucho cariño porque cuando arranqué a trabajar en facultad en un proyecto de investigación, fue el equipo con el que me aproximé, digamos, de de forma práctica a la cromatografía. Digamos, un poquito, un poquito de historia, se usó el el GC con detector de captura eh alrededor de los años 60, eh con el inicio de un movimiento ambiental que hubo en aquel momento. Eh, fue este detector que, digamos, proporcionó una respuesta, digamos, eh a la capacidad necesaria de medir compuestos eh organoclorados en el ambiente a concentraciones eh bajas. Eh, en los años 70, en muchos países se prohibió el DDT, que es un un compuesto organoclorado, es un insecticida organoclorado. Bueno, se lo prohibió luego de que se dieron cuenta que el DDT estaba ampliamente distribuido en el ambiente y era responsable de muchos efectos negativos en la vida animal. Con el ECD se pudo medir tanto el DDT como sus productos de degradación, el DDE y el DDD. O sea, el DDT, DDE y DDD eh pudieron ser detectados eh usando el captura a concentraciones bien bajas, o sea, del orden de las partes por billón, ah, de las trazas, que generalmente son concentraciones típicas cuando eh hablamos de muestras ambientales. Sí, eh el captura eh es un detector de tipo eh de ionización. Sí, se va a necesitar una fuente de radiación beta para para generar electrones y por lo tanto, se generalmente se usa una una lámina de un elemento radioactivo para ese para ese propósito. Eh, bueno, con respecto al al proceso, a cómo funciona el proceso, está basado en la captura de electrones por átomos electronegativos en una molécula. Sí, y los electrones de alta energía emitidos por ese elemento radioactivo van a chocar con las moléculas o o átomos del gas portador, sí, del gas de reposición, y los ionizan, eh liberando así eh unos electrones térmicos de menor energía. Eh, bueno, muchos electrones térmicos van a poder surgir como el resultado de de de de ese llamado evento de desintegración, digamos. Esos electrones eh después van a ser atraídos por un por un ánodo eh en el centro de de de la cavidad, digamos, del del detector, dando lugar a lo que es una eh corriente de referencia constante. Sí, si un compuesto eh eluye desde la columna del GC y puede capturar esos esos electrones, la corriente entonces va a disminuir, ya que esos productos del evento de la captura de los electrones se pueden, se mueven mucho más lento hacia el ánodo que los electrones, entonces no van a contribuir a la a la corriente. Lo que se va a ver es una disminución de la corriente y se va a registrar eso como una señal de detección para para el compuesto. Sí.

Eh, este es un eh el concepto, digamos, original del GC, pero eh muestra algunos eh inconvenientes. El el principal eh eh inconveniente leído en la bibliografía y también eh un poco por por mi experiencia, digamos, es que eh el rango lineal dinámico no es tan amplio. Se alcanza, digamos, eh la saturación del detector eh bastante fácil. Sin embargo, tenemos la posibilidad de trabajar a concentraciones bajas porque es un detector muy, muy sensible. Sí, entonces, eh tenemos el el ese ese pro y ese contra. Eh, el captura, en realidad, es un detector que es sensible al al oxígeno y al agua. Entonces, en realidad, eh para trabajar con este tipo de de detectores se necesitan gases de alta pureza. Sí, también es importante que eh se debe mantener limpia la celda del detector para que esos electrones eh no sean, digamos, capturados por la mugre. Entonces, eh a veces lo que puede pasar en un laboratorio de análisis que usa el captura como rutina, eh es que es difícil lograr con el tiempo que ese detector esté todo, todo el tiempo limpio. Sí, eh es importante eh agendar, digamos, eh la la limpieza del mismo, pero es una es una acción que genera, realmente no la hace el operador del GC, el analista, porque al ser un detector con una lámina radioactiva en el interior, no no está, no está recomendado. En este caso, lo que hay que hacer es cuidar también en lo que sí podemos hacer es cuidarlo, la limpieza de los extractos que vamos a inyectar en ese en ese captur. Sí. Algo algo interesante de ver, eh, es que la característica más típica que se nota cuando se trabaja eh con el captura es que cada compuesto puede tener su propio factor de respuesta, sí, y va a variar un montón dependiendo de su estructura y la presencia o no de eh de halógenos en la estructura. Por ejemplo, el triclorofluorometano, eh se puede detectar 100 veces mejor que el benceno, y la diferencia radica en la en la sustitución de la estructura. Sí, eh el uso, el uso del del captura, en realidad, para fines de cuantificación, que fue, por ejemplo, para lo que yo lo usé, implica un trabajo importante, digamos, en lo que es el análisis de los factores de respuesta para cada analito individual. Para cada analito, con con los años se ha visto que la gente tiende a huir el uso del del captura en en en muchas aplicaciones, y eso también viene en consonancia con la aparición, eh, de los detectores selectivos de masa, sí, y que esos detectores selectivos de masa muchas veces tienen un montón de formas de usarlo y podrían llegar a en algunos casos sustituir, digamos, el uso del captura. Eh, pese a eso, chiquilines, yo como usuaria del ECD les digo que para ciertos compuestos, por ejemplo, los pesticidas organoclorados, el captura sigue siendo un caballito de batalla porque tranquilamente pueden llegar a límites de detección instrumentales menores que usando un masa de simple cuadrupolo con con impacto electrónico, por lo menos esa es eh la experiencia que que que tengo yo como como usuario.

Bueno, eh si hablamos de las ventajas que pueda llegar a tener el uso de un captura de electrones, yo les puedo enumerar eh varias. Es bastante útil para el análisis de muestras ambientales. Yo trabajo un poco con eh la detección de plaguicidas y algunos herbicidas clorados en captura y se ven, se ven fantásticos. Eh, se pueden hacer detecciones de carcinógenos aromáticos polinucleares. Hay muchos eh análisis de de bifenilos policlorados también. Acá eh se hacen detecciones de compuestos organometálicos. También, eh es un detector que es selectivo para compuestos que tengan halógeno, eh y también eh grupos nitro y y azufre. Sí, eh detecta, bueno, como les mencioné, eh compuestos aromáticos polinucleares, anhídridos, eh compuestos de carbonilo conjugado, o sea, eh es bastante amplia, el el las aplicaciones que podemos hacer con el captura. Eh, el GC captura de electrones, eh es es bárbaro, realmente, de de trabajar.

Bueno, pasando al detector de ionización de llama o el FID. Bueno, el FID, eh creo que ha sido el detector que más se ha utilizado en en en los laboratorios. También más o menos es de la es de los de los años de los años 60, 50, 60, y para los laboratorios, tanto de investigación como como de rutina, es un caballito de batalla. Eh, es un detector que es robusto. Sí, eh requiere poco mantenimiento. Eh, se demuestra un comportamiento prácticamente universal para para los compuestos orgánicos. Eh, muestra límites de detección bajos. Eh, los rangos, digamos, lineales dinámicos también son bajos. O sea, es un muy, es un muy buen detector. Esas ventajas lo han hecho bastante popular, como les comenté, como les comenté anteriormente, pero lo que les puede pasar es que se pueda llegar a pasar por alto ciertos compuestos por un tema de selectividad, si especialmente en compuestos que contengan heteroátomos que deban que deban prestar un poquito más de atención en a la hora de de las cuantificaciones, digamos. El FID, digamos, que pertenece a un grupo de detectores que convierten especies químicas, las especies químicas que se eluyen en iones que después se detectan de varias maneras. Sí, la pieza central en este tipo de detectores es la hidrógeno-aire, que en sí misma no es gran productora de de iones.

Bueno, respecto al funcionamiento, este detector, lo que les puedo decir es que cuando un compuesto que contiene carbono eluye de la columna, digamos, a la llama, se inicia un un conjunto, digamos, de reacciones que son eh bastante complejas. Sí, eh la alta, la alta concentración, digamos, de radicales de hidrógeno va a conducir a lo que es una hidrogenación de dobles enlaces y enlaces eh carbono-carbono que se terminan dividiendo. Eh, en última instancia, casi todos los los átomos de carbono eh forman metano, que se termina quemando en dióxido de carbono, digamos, en el punto más alto y más eh eh oxidante de de la llama. El movimiento de de los iones, digamos, se mide como una corriente eléctrica entre eh dos eh electrodos, eh la punta, digamos, de de metal en la base de la llama y un electrodo eh que es un colector, digamos, a cierta distancia por encima de la llama. Eh, en la mayoría de las configuraciones del FID, eh el electrodo colector está a a muchos, digamos, voltios de potencial negativo frente a a la punta. Ese ese fenómeno se se conoce como polarización opuesta. Sí, la corriente de fondo en el caso de los GC de tipo FID es extremadamente baja, porque como les comenté antes, la llama, en realidad, de hidrógeno-aire, eh apenas eh produce produce los los iones.

A ver, ah, bueno, respecto a las ventajas del FID, eh, bueno, tenemos lo siguiente: es un detector universal para compuestos orgánicos. Eh, no no responde generalmente a los compuestos eh inorgánicos comunes. Eh, las impurezas de la fase móvil no van a ser detectadas. Eh, el gas carrier tampoco va a a ser detectado. Eh, respecto al límite de detección, eh, bueno, el FID es 100 veces mejor que el TCD, y vamos a hablar un poquito del TCD ahora. Eh, el rango lineal y dinámico también, generalmente el FID le gana, digamos, al al TCD, porque presenta mejores, mejores valores. Sí. Respecto a las desventajas, por nombrar una, digamos, es un detector de de tipo destructivo.

Bueno, ya eh pasando al detector de conductividad térmica o TCD. Eh, el TCD es otro detector de tipo universal. Sí, pertenece a los detectores no destructivos y a menudo se usa para para compuestos que no dan, digamos, una una señal o una buena señal en el FID. Sí, eh mente se se usa con columnas empaquetadas y un montón de veces en cromatografía eh de gases preparativa, digamos. Como es un detector que depende de la concentración, en aquella clasificación que vimos hace un rato, es importante eh mantener el volumen del detector lo más pequeño posible. Eso hace un par de años era eh un impedimento para para el uso del TCD, pero actualmente, como todo evoluciona, eh ya están disponibles los TCDs con un volumen en el rango de los microlitros. Entonces, se hace eh se hace posible eh compatibilizar, digamos, el TCD con columnas capilares, digamos.

Bueno, respecto al eh funcionamiento, básicamente acá lo que se detecta es la diferencia en la pérdida de calor eh de un cable calentado eh eléctricamente, cuando eh un gas portador, un carrier puro por un lado, eh y la mezcla de un del carrier con un analito por el otro, lo atraviesan. Eh, en la celda del detector, donde hay eh un control más delicado, digamos, de la temperatura, se calienta un filamento que se lava continuamente con el carrier, que va eh absorbiendo el calor emitido por el filamento, entonces como que lo va enfriando, digamos. Eh, el circuito electrónico eh ajusta. Voy a cambiar la diapositiva, así pueden ver el circuito. Eh, ajusta la corriente a través del filamento como para mantener constante esa temperatura. Entonces, ese cable va a estar como en equilibrio térmico. Sí, siempre que pase solamente el el carrier, eh la presencia del del analito, digamos, en el en el gas portador, lo que va a hacer es cambiar dos propiedades de ese.

Sistema, sí. La conductividad térmica y el calor específico, digamos, del gas en la celda del detector, ya que esas propiedades, digamos, dependen de la composición del gas. Entonces, la mezcla, digamos, del carrier con el analito transporta el calor lejos del filamento con una eficiencia diferente a la del carrier puro. Y eso va a hacer que cambie la temperatura del cable y entonces va a alterar la resistencia, digamos. Eso se mide, o sea, eso se mide y se registra como la señal, digamos, del analito que va que va fluyendo.

Voy a volver un poquito para atrás. Bueno, claro está, chiquilines, con esto de que les mencioné recién del control de la temperatura, es que deben evitarse cuando están trabajando con un detector de tipo TCD todos los factores que puedan llegar a perturbar ese equilibrio térmico en la celda del detector. Sí, ya se deben de cuidar en particular todo lo que sean las fluctuaciones del flujo del carrier, las variaciones de temperatura en la celda. Digo, esas esas cosas que realmente en este caso no son no son menores.

Sí, bueno, respecto a las ventajas de usar el TCD, eh, es un detector eh realmente universal. Sí, se puede aplicar a la detección de casi cualquier compuesto en el GC. No es un detector de tipo destructivo, por lo que eh, si se desea, se puede hacer una combinación de este detector con algún otro. Sí, eh, entre las desventajas eh que se pueden encontrar, podemos ver que eh, bueno, se pueden detectar las impurezas de la fase móvil, sí, y es sensible a lo que son los cambios en las velocidades de flujo y tiene límites de detección, como les mencioné hace un ratito, bastante mayores que para otros compuestos de GC. Yo hace un ratito lo que les hice fue la comparativa con el FID.

Bueno, respecto a la fase móvil, debe tener una conductividad térmica bastante diferente a la de los analitos, eh, digamos, por separado. Eh, la mayoría de los compuestos separados en GC tienen eh esa conductividad térmica que les muestra en la diapositiva. Eh, el hidrógeno y el helio son gases portadores con valores de de conductividad térmica eh significativamente diferentes. Eh, el hidrógeno generalmente reacciona con los óxidos de los metales que están presentes en la resistencia, por lo que en realidad eh no se usa, raramente se usa.

Sí, bueno, pasando al detector de nitrógeno-fósforo, el NPD. Eh, es considerado un detector de tipo selectivo. Sí, eh, se van y es bastante intuitivo. Se van a tratar de detectar compuestos que contengan esos esos átomos en su estructura. Eh, los elementos dan lugar a una señal a través de un mecanismo que todavía el mecanismo es medio una especulación, digo yo. No estoy muy actualizada si se encontró algo nuevo respecto al mecanismo, pero lo que sí sé es que es como un caso especial del detector termoiónico, que es un poco más eh optimizado, digamos, las condiciones para que los elementos que contengan nitrógeno o fósforo, bueno, la señal esa sea maximizada.

Sí, lo que pasa, si se fijan el dibujito, encima del chorro ahí dice FID modificado, digamos. Se une una como una cuenta de cerámica que contiene la sal de un metal alcalino, generalmente es rubidio, en algunos casos es cesio. Ese cordón, digamos, se va a calentar tanto eh con una mezcla de gases rica en hidrógeno como con una corriente eléctrica. Digamos, la relación eh de la mezcla, digamos, y los flujos de hidrógeno y el aire no son eh lo suficiente como para mantener eh una llama adecuada, digamos, como una llama equivalente a la llama del FID. Sí, pero se supone que eh forma como una especie de plasma eh alrededor de ese de ese cordón caliente. Sí, las condiciones eh que se dan así, generalmente eh la respuesta, por ejemplo, a hidrocarburos eh con respecto al FID es es bastante menor y va bastante relacionada con el tema de las temperaturas alcanzadas por la.

Bueno, respecto al proceso eh que les puedo contar, el principio del funcionamiento del detector indica que la respuesta va a depender críticamente, digamos, de eh las condiciones de trabajo, como flujos de gas, eh la geometría del detector, algunas cositas más. Puede ser eh muy útil, digamos, optimizar esas variables para el análisis de compuestos en bajas concentraciones que contengan nitrógeno y fósforo, como por ejemplo, el análisis de trazas.

Otro punto que hay que considerar es que eh el metal ese alcalino que yo le dije que podía ser rubidio, podía ser cesio, se va a consumir con el tiempo. Sí, entonces eh ocasionalmente hay que tener anotado de que va a ser un consumible, entonces vamos a tener que reemplazarlo. También eh se debe tener en cuenta que el factor de respuesta puede variar considerablemente de un compuesto a otro, incluso dentro de un mismo grupo de compuestos similares, o sea, no necesariamente la misma familia se van a comportar similares en lo que respecta a respuesta.

Bueno, eh las ventajas, las ventajas de del uso del NPD podemos eh ver que es útil para pruebas ambientales, para la detección de pesticidas organofosforados, por ejemplo. Es útil para el análisis de drogas, siempre y cuando esas drogas contengan aminas o drogas básicas. Con respecto al FID, bueno, el NPD es 500 veces mejor que el FID para la detección de analitos que contengan nitrógeno o fósforo en su estructura. Sí, pero bueno, estamos jugados a que es mejor si nos enfocamos en eso. Como desventaja, bueno, es un detector de tipo destructivo, sí, y va a ser menos sensible en lo que respecta a los compuestos orgánicos que también se puedan ver en comparación con el FID.

Acá a continuación yo les muestro, por ejemplo, para que vean una aplicación del NPD. Esto no es un cromatograma que sea mío, pero hemos hecho trabajos similares, digamos, de análisis de herbicidas en extractos de aguas de río empleando GC-NPD. Sí, se pueden lograr eh buenos eh buenos picos eh con buenas formas, digamos, y es una aplicación interesante, principalmente porque eh tanto la atrazina, la simazina, el metolacloro, digo, en este caso este tipo de herbicidas generalmente eh salen por HPLC, pero en el caso en que tengamos un detector de nitrógeno-fósforo, eh es una alternativa eh interesante, digamos, para probar, ya que ya que bueno, digo, podríamos llegar a intentar probar el mismo, digamos, extracto que que pincharamos en el HPLC, de a ver eh en estas condiciones si lo podemos, si lo podemos hacer. Digo, es una es una muy buena herramienta.

Bueno, ya estamos a mitad de tabla, chiquilines. Estamos en el detector fotométrico de llama. El detector fotométrico de llama es un detector de tipo selectivo. Sí, eh el principio en realidad del funcionamiento del FPD se basa en la medición, digamos, de la quimioluminiscencia. Sí, una luz que es emitida, digamos, como el resultado de una reacción química, conduce a eh ciertos productos en estado excitado. Sí, se usa una una llama eh como como se ve en la imagen, que es rica en hidrógeno y es deficiente en aire, entonces es bastante fría, digamos, como para quemar eh los analitos que eh eluyen, digamos, de la columna del GC. Muchos eh elementos, sin embargo, producen eh especies en estado excitado en esas condiciones, por lo tanto, también pueden ser fácilmente registradas. Esos fotones, digamos, cuando eh la especie excitada pierde energía de excitación en forma de luz. Sí, un filtro que ahí eh ahí se lo muestra, se selecciona para transmitir la luz, digamos, a la longitud de onda máxima para ese elemento, digamos, y nos va a ayudar a reducir un poco las interferencias de otros elementos. Digamos, esa luz eh va a terminar eh dirigiendo eh a un fotomultiplicador, que va a terminar eh originando eh la señal.

Sí, bueno, aquí están eh algunos de los puntos eh en lo que respecta a la selectividad y sensibilidad. Se ven muy bien, digamos, los compuestos que poseen azufre o fósforo. En particular, yo he trabajado con el FPD en el análisis de pesticidas de tipo ditiocarbamatos, sí, en donde se mide el disulfuro de carbono como producto de una reacción en medio ácido. Para el caso de los ditiocarbamatos, la sensibilidad era bastante buena. Eh, lo curioso de cuando estamos trabajando con compuestos azufrados eh es que eh la respuesta que tiene no es lineal, es cuadrática. Eh, se puede trabajar perfectamente, simplemente es que, por lo menos en mi caso, yo estaba acostumbrada a trabajar con eh respuestas que siempre fueran de carácter lineal, digamos. Ese ese inconveniente, digamos, de la respuesta cuadrática para el azufre, actualmente se superó con la invención de lo que es el FPD doble llama, pero nosotros en el laboratorio no lo tenemos y también escapa un poco a lo que es el alcance de la clase de hoy.

Bueno, pasando a la penúltima sección, digamos, de la clase de hoy, es GC-olfatometría. Yo debo reconocer que he usado poco en la práctica el GC-olfatometría. Seguramente Eduardo de la Casa les pueda contar eh un poco de sus experiencias en la parte práctica si a ustedes les interesa. De todos modos, a mí el GC-olfatometría me parece una herramienta fantástica. Bueno, un poquito para entrar en el tema, ya que es un poco diferente a lo que veníamos hablando, en la percepción sensorial, digamos, hay sentidos que son sentidos más químicos, el sabor, el olor, que son provocados, digamos, directamente por una entidad química que es percibida por un receptor. Mientras que hay otros sentidos, por ejemplo, la vista, el oído, reconocen más señales disparadoras a lo que son estímulos físicos como la luz, el sonido o la temperatura. Después de que tiene lugar esa percepción, por ejemplo, de tipo químico, se empieza a desarrollar como una cascada de reacciones bioquímicas que se terminan amplificando y transmitiendo esas señales, digamos, al cerebro, en donde se pueden empezar a analizar y a procesar.

Entonces, lo que podría ser lo primero que podríamos hacer es empezar a definir, digamos, un olor como la impresión en el cerebro provocada por el reconocimiento de un producto químico de carácter volátil por parte de un receptor odorante, digamos, localizado en nuestro sistema olfativo. En el caso de los aromas, es importante que se defina una concentración, digamos, que es una concentración mínima de odorante llamada umbral de percepción. Si por encima de ese umbral de percepción, la sustancia comienza a ser percibida como un estímulo sensorial y por debajo de ese umbral, es considerado que la sustancia es como inodora.

En el GC-olfatometría, el GC-olfatometría es una técnica que permite esa descripción sensorial, digamos, de los aromas medida a medida que los odorantes van eluyendo en el sistema GC, usando la nariz humana, digamos, como detector en lo que se llama después puerto olfatometría instrumental convencional, que por ejemplo puede ser un G-Speed. El resultado de esta técnica, como resultado, en realidad se va a obtener un perfil, digamos, de composición que va a responder al detector convencional, va un cromatograma y un perfil aromático, sí, que es un aromagrama, digamos, lo que nos va a permitir, digamos, la identificación de odorantes de impacto en la muestra. Es bastante frecuente que mediante el GC-olfatometría se puedan llegar a detectar aromas, digamos, que no tienen una señal correspondiente en el detector instrumental convencional, lo que nos puede llegar a indicar que la nariz humana pueda llegar a ser sensible, más sensible para algunos tipos de compuestos, no todos, pero para algunos sí.

Bueno, con respecto, voy a volver porque me parece que les va a quedar más clara el funcionamiento de del GC-olfatometría en una forma bien básica, bien simplificada. Es el siguiente. Sí, tenemos un analista que va a ser un juez, digamos, un juez entrenado. Va a olfatear el gas. Sí, cada vez que huele una sustancia olorosa, digamos, va a proporcionar, digamos, una respuesta sensorial en términos de presencia de un compuesto y del tipo de olor que representa. Cada vez, digamos, que el analista percibe un olor, lo que hace es, bueno, depende del equipo, puede presionar un botón o anotar el tiempo al que percibió ese olor y hacer una pequeña descripción. Digamos, para algunos casos hay cartillas de descripción de aromas por un tema de armonizar ciertas cosas y de intensidad también. De esta forma, lo que se va obteniendo es como un olfatograma, digamos, que permite correlacionar después esa información química suministrada por el cromatograma y esas percepciones sensoriales obtenidas por el analista entrenado.

Está, eh, bueno, esa combinación, digamos, de capacidades instrumentales con la percepción que pueda llegar a tener la nariz humana, proporciona una información bastante valiosa, bastante interesante. Y muchas veces, digo yo, estoy tratando de mostrar en toda la presentación ventajas y desventajas de usar cada sistema. Yo el inconveniente que le encontré al GC-olfatometría es que puede llegar a ser afectado, digamos, por la subjetividad, digamos, o quizás en algún momento un poco de falta de atención, digamos, del juez o del analista. Pero de todos modos, para eso hay todo un entrenamiento del mismo y yo creo que es mucho menor la desventaja que le puedo encontrar a todo lo positivo que se puede llegar a lograr con el GC-olfatometría.

Sí, y bueno, por último, ya para terminar la clase, tenemos la parte de GC acoplada a espectrometría de masas. Bueno, yo, yo les debo reconocer que así como el detector de captura de electrones, el espectrómetro de masas es de mis favoritos. Es de mis favoritos. Es con herramientas que trabajo todos los días en el laboratorio. Me parece que es súper importante que ustedes, tanto en el curso de métodos como en el curso posterior que hay espectrometría de masas, comprendan cómo funciona la espectrometría de masas, porque se usa, se usa muchísimo. Las aplicaciones empleando espectrometría de masas son cada vez más diversas y útiles. Sí, en líneas generales, el GC acoplado a un detector selectivo de masas es una herramienta muy útil para el análisis de moléculas que sean pequeñas o menos pequeñas y volátiles. Se pueden hacer identificaciones empleando masas, análisis cualitativos y análisis cuantitativos también.

Como pueden ver en la imagen, lo que tenemos es como dos grandes cosas importantes en ese dibujo: la parte del cromatógrafo y la parte del espectrómetro de masas, que es el que está más a la izquierda. Al principio tenemos una separación cromatográfica cuando se inicia la muestra, que es el puntito dos del dibujo, que es igual a lo que habían conversado anteriormente con De la Casa, hasta que los analitos bueno, pasan a través de la columna, se van separando y llegan a una zona que se llama interfaz. Esa interfaz, donde en realidad se va a dar el acople con el detector, con el sistema de detección. Ese sistema de detección va a estar a alto vacío. En esta parte de la interfaz, digamos, a la izquierda, ya estamos hablando del espectrómetro de masas. Sí, esos analitos que van a ir eluyendo, digamos, en fase gaseosa, van a pasar por una zona que esa zona se llama fuente de ionización. Ustedes van a ver más adelante que dependiendo del modo de operación del espectrómetro de masas que ustedes estén trabajando, van a poder hacer dos tipos de ionización: van a poder trabajar con ionización de tipo químico o por ionización por impacto de electrones, con un bombardeo de electrones a 70 electronvoltios. El impacto electrónico generalmente lo que se usa más, digamos, y es considerada, digamos, una ionización de tipo más dura. Posteriormente, lo que va a pasar es que esos iones van a pasar a una parte que se llama analizador de masas. Verán, en este caso, créanme que ese dibujito es un cuadrupolo simple. Después esa señal se va a amplificar y recolectar en el sistema de datos.

Sí, bueno, la espectrometría de masas, en realidad, como técnica de la química analítica, nos va a ayudar a identificar la cantidad y el tipo de compuestos químicos presentes en una muestra, midiendo una relación de masa-carga, digamos, y de abundancia de iones en fase gaseosa. Fíjense que en esta imagen que encontré, pueden ver que en la parte de GC van a poder ver el cromatograma, que en este caso está en verdecito y en naranja, y también van a poder, por ejemplo, en cada pico, poder ver el espectro de masas de cada uno de esos de esos picos. El espectro de masas va a ser un gráfico en donde la señal se va a poner la señal, digamos, de ion en función a la relación masa-carga. Vieron que está masa-carga en el eje X e intensidad en el eje Y.

Nosotros, a partir de esos espectros, podríamos llegar a utilizar la masa del ion molecular y los fragmentos para determinar la composición elemental o la composición isotópica, digamos, de un compuesto. Sí, esa información, digamos, va a ser muy útil para determinar estructuras químicas de las moléculas, pesticidas, péptidos, un montón de aplicaciones. Sí, fíjense acá tenemos lo que le comenté al inicio, la fuente de iones. Si arrancamos el dibujo, digamos, por la izquierda, el espectrómetro de masas funciona ionizando los compuestos químicos para generar moléculas cargadas o fragmentos de molécula y medir, digamos, su relación masa-carga. Los iones se van a separar en función de esa masa-carga, se van a detectar, digamos, mediante un mecanismo capaz de detectar esas partículas cargadas, por ejemplo, un multiplicador de electrones. Sí, y después esos resultados, digamos, se van a mostrar como espectros de abundancia relativa como una función, digamos, en función de la relación masa-carga. La identificación de esos compuestos generalmente se produce mediante una correlación de masas conocida como masas identificadas, o mediante un patrón de fragmentación característico.

Sí, igual, de todos modos, me gustaría dejarlos tranquilos que todos estos conceptos de cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas y de masas en general se van a profundizar en la segunda parte del curso. Digo, la idea de la clase de hoy simplemente era hacer una primera aproximación a lo que es este tipo de detección. Y bueno, para finalizar la clase en esta situación tan particular, en épocas de COVID, les armé como un control de lectura. Usando estas preguntitas, lo que van a poder hacer es organizarse las ideas que les fui comentando durante la presentación y las van a ir, las van a poder, después de leer más detenidamente las transparencias, empezar a responder. Y les va a servir, creo yo, como guía de estudio para el momento que llegue el control. Sí, eh, bueno, van a tener posteriormente preguntas en forma de cuestionario en el aula virtual para poder como dejar asentado este tipo de conceptos.

Sí, estamos a las órdenes para cualquier duda que puedan llegar a tener. Con esto terminamos la clase de detectores. Espero que haya quedado claro. Seguimos comunicados. Hasta luego.