¿Cuál es la diferencia entre la cromatografía de gases y la cromatografía líquida?

Principio de la cromatografía

La cromatografía de gases (CG o GC) es una técnica cromatográfica que permite detectar y separar las moléculas de una mezcla gaseosa, posiblemente muy compleja y de muy diversa naturaleza. Se aplica principalmente a compuestos gaseosos o que se pueden vaporizar por calentamiento sin descomposición.

La cromatografía líquida (CL) utiliza una fase móvil líquida en la columna. Normalmente, los líquidos son mezclas de solventes de polaridades compatibles, mientras que en la cromatografía de gases la fase móvil es un solo gas de alta pureza (gas portador).

La CG se usa para compuestos volátiles, mientras que la CL es la mejor opción para muestras menos volátiles. Si una muestra contiene sales o lleva una carga, el análisis se debe hacer mediante CL.

Diferencias entre las metodologías

Las principales diferencias entre en el sistema de la CG y de la HPLC radican en la metodología de cada técnica, por ejemplo:

  • Fase móvil utilizada
    La principal diferencia entre la HPLC y la CG es el tipo de fase móvil utilizada, de ahí que reciban nombres distintos. La HPLC utiliza un solvente para la fase móvil. Esto está determinado por la polaridad, solubilidad y complejidad de los compuestos de la muestra.
    Por el contrario, la CG utiliza un gas inerte o no reactivo, también conocido como gas portador. El tipo de gas utilizado se elije en función del método de detección al final del proceso.
  • Técnicas de separación
    La separación de compuestos mediante HPLC está determinada por la interacción entre cada compuesto de la muestra con la fase móvil y la fase estacionaria. Esta interacción suele deberse a la polaridad de la muestra con respecto a las fases.
    Los componentes más polares se moverán más rápido a través de la columna porque presentan una mayor atracción por la fase móvil. Los componentes menos polares se moverán más lentamente a través de la columna porque presentan una mayor atracción por la fase estacionaria.
    Sin embargo, en la CG, la separación se realiza de acuerdo con la volatilidad respectiva de cada compuesto de la muestra. Las moléculas menos volátiles se desplazan más lentamente porque interactúan más con la fase estacionaria, mientras que las moléculas más volátiles lo hacen más rápido a través de la columna con la fase móvil.
  • Tipo de compuesto
    El tipo de compuestos a analizar también determina el tipo de cromatografía a elegir. La HPLC se utiliza para analizar compuestos solubles (volátiles o no volátiles). Se trata de sustancias como aminoácidos, fármacos y glúcidos.
    Por el contrario, con la cromatografía de gases, la mezcla de muestra debe ser volátil, lo que generalmente significa que es un gas a temperatura ambiente. Por esta razón, la CG se suele utilizar como técnica de separación de muestras de aire y otros compuestos orgánicos desconocidos.
  • Temperatura
    Debido a la volatilidad de la muestra, la CG debe realizarse a una temperatura mucho más alta que la HPLC. 
    En la cromatografía de gases, la temperatura de la columna oscila entre 150 °C y 300 °C, mientras que la cromatografía líquida se desarrolla a temperatura ambiente (en torno a 20-25 °C).
    Esto puede dificultar un poco el proceso de la cromatografía de gases, ya que se debe tener cuidado al manipular el equipo, especialmente las columnas.
  • Velocidad de elución
    Debido a la volatilidad de la muestra y a la alta temperatura de la columna, la CG es mucho más rápida que la HPLC.
    En la CG, la elución puede producirse en segundos o minutos. De hecho, la velocidad de elución depende de la muestra analizada y del caudal del gas portador (helio, nitrógeno, argón o hidrógeno).
  • Resolución
    Tras la detección, el cromatograma indica los compuestos presentes en la muestra. Sin embargo, puede ser difícil diferenciar los compuestos si tienen propiedades similares, lo que provoca que tengan tiempos de retención indistinguibles. Esto es lo que se conoce como un proceso de «baja resolución».
    Dado que la cromatografía de gases se basa en la volatilidad, un cromatograma de gases puede tener una resolución baja para compuestos de peso molecular similar. Asimismo, la polaridad de los compuestos puede provocar una baja resolución en los cromatogramas líquidos.

Método

Diferencia

Cromatografía líquida

Cromatografía de gases

Fase móvil

Líquido

Gas

Técnica de
separación

Basada en la polaridad

Basada en la volatilidad

Propiedades del compuesto

Soluble (volátil o no volátil)

Volátil

Temperatura

Temperatura ambiente (20-25 °C)

Altas temperaturas (150-300 °C)

Velocidad

Más lenta

Más rápida

Resolución

Baja resolución para la polaridad

Baja resolución para la polaridad

 

Equipo

Diferencia

Cromatografía líquida

Cromatografía de gases

Dimensiones de la columna

Corta y ancha

Larga y delgada

Solvente

No destructiva

Debe poder evaporarse

Detección

No destructiva

Destructiva

Coste

Más elevado

Más bajo

 

Aplicaciones

Cromatografía líquida

Cromatografía de gases

Iones inorgánicos, polímeros, azúcares, nucleótidos, vitaminas, péptidos, proteínas, lípidos y tetraciclinas.

Aceites, pigmentos vegetales, pesticidas, ácidos grasos, toxinas, muestras de aire y fármacos.

 
En resumen, la CG y la HPLCL son técnicas complementarias utilizadas para la separación de compuestos. La CG se usa para compuestos gaseosos, mientras que la HPLC se usa para compuestos líquidos y sólidos. La elección de la técnica dependerá de los requisitos analíticos específicos.

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