¿Qué propiedades químicas y físicas deben tener los gases portadores?

Para ser eficaces, los gases portadores utilizados en cromatografía de gases (CG) deben cumplir ciertos requisitos en términos de propiedades químicas y físicas.

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Las propiedades químicas y físicas importantes de los gases portadores son:

Solubilidad: El gas portador debe ser lo suficientemente soluble en las fases estacionarias para permitir una separación eficaz.
Inercia: El gas portador debe ser lo suficientemente inerte para no reaccionar con los compuestos a analizar.
Presión parcial: La presión parcial del gas portador debe ser lo suficientemente alta para permitir un flujo adecuado a través de la columna cromatográfica.
Pureza: El gas portador debe ser puro para evitar interferencias con los análisis.
Estabilidad térmica: El gas portador debe ser estable a la temperatura de la columna cromatográfica para evitar perturbaciones.

El gas portador más utilizado en los sistemas de cromatografía es el helio porque cumple con estos requisitos. Sin embargo, también se pueden utilizar otros gases portadores, como nitrógeno, hidrógeno y argón, según los requisitos específicos del análisis.

Los gases portadores son un elemento clave de la cromatografía de gases (CG) para transportar la muestra a través de la columna (a una temperatura potencialmente alta, de 300 a 350 °C), en la que la fase estacionaria es un mecanismo que facilita la separación de los constituyentes hasta al detector. El carácter inerte es fundamental para evitar cualquier reacción con los componentes de la muestra (mezcla de diferentes constituyentes) y su modificación, para no alterar el resultado final del análisis.

Dado que las columnas capilares desarrolladas que se utilizan habitualmente en la actualidad tienen caudales más bajos y las temperaturas del horno y de la columna son bastante altas (>300 °C), la calidad de los gases portadores es muy importante.

Los gases más comunes son helio, argón, nitrógeno e hidrógeno. Actualmente, el más utilizado es el helio por sus propiedades químicas inertes. Además, es uno de los gases menos reactivos. El hidrógeno también tiene una reactividad baja, pero es un gas inflamable. Ambos permiten una muy buena velocidad y separación de los componentes, además de optimizar los tiempos de retención. La aplicación de un gas portador depende de la composición de la muestra (contenido) y su potencial interacción con ella.

También hay que tener en cuenta que los diferentes métodos cromatográficos se basan en un gas portador específico. Antes de tomar una decisión, es importante comprobar el método validado.

Gases portadores	Ventajas	Desventajas
Helio	Muy inerte. No reacciona con los analitos. La mayoría de los métodos se basan en el helio. Uso generalizado.	Mayor coste que otros gases. Fuentes más complejas.
Hidrógeno	Bajo coste. Separación efectiva en el tiempo. Mantiene la eficiencia a altas velocidades de paso de gas.	Puede formar una mezcla explosiva con el aire. Puede reaccionar catalíticamente con compuestos insaturados.
Nitrógeno	Bajo coste. Muy inerte. No reacciona con los analitos. No inflamable. Fácil de encontrar.	Lento para lograr una alta eficiencia. Rango estrecho para una máxima eficiencia. Sensibilidad reducida.