Cromatografía de gases: Usos y técnicas en laboratorio

La cromatografía de gases tiene sus orígenes en 1951 y consiste en pasar una fase móvil gaseosa por una columna con el fin de separar los componentes volátiles y semi-volátiles de una muestra. Esta es una de las técnicas más utilizadas en laboratorios alrededor del mundo.

Pero a pesar de la efectividad de esta técnica, tiene ciertas limitaciones que no se presentan en la cromatografía líquida. Es así como los compuestos poco volátiles, los sensibles a una elevación en temperatura y los que se encuentran en forma iónica, no pueden ser sometidos a esta técnica.

El uso más común de la cromatografía de gases es la determinación de la presencia o ausencia de un compuesto específico en una muestra determinada y esto se realiza mediante la comparación del cromatograma de la sustancia pura versus el de la muestra original. La principal dificultad de esta comparación radica en que pueden haber distintos compuestos que presenten el mismo comportamiento cromatográfico bajo condiciones idénticas. Es por esto que, para evitar conclusiones erróneas, se debe combinar la cromatografía con la espectroscopía de masas como técnicas acopladas.

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La forma de llevar a cabo esta técnica comienza inyectando la muestra en la fase móvil, la cual generalmente es un gas inerte como el helio. En esta primera etapa, los componentes de la muestra pasan a través de la fase estacionaria, la cual está fijada en una columna, siendo más comunes las columnas capilares.

Esta columna se ubica dentro de un horno. La velocidad de migración de cada componente y su tiempo de permanencia en la columna serán función de su paso desde esta primera fase a la fase estacionaria. La afinidad de cada soluto de la muestra con esta fase permitirá su separación en bandas que pueden posteriormente analizarse.

Finalmente la cromatografía de gases con espectrometría de masas es una de las técnicas analíticas más completas y es utilizada en investigación, análisis de procesos industriales y en control de calidad. 

Las principales cualidades de la espectrometría de masas son la capacidad de identificación casi inequívoca, es universal y específica, permite medir la concentración de sustancias, proporciona información estructural de las moléculas y es una técnica rápida que se puede realizar en décimas de segundos, por lo que entrega información en tiempo real.

La combinación de estas dos técnicas permite la separación de mezclas muy complejas, detectando y cuantificando todos los componentes individuales de una muestra.

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Balanza Analítica: Influencias físicas en el peso y cómo evitarlas

Una balanza analítica de laboratorio es un instrumento de alta precisión que busca eliminar al máximo cualquier margen de error. Es por esto que las balanzas modernas mantienen un margen mínimo de 0,1 µg a 0,1 mg a la hora de pesar masas en laboratorio.

Al momento de utilizar la balanza, se deben tener en cuenta una serie de factores físicos y de ambiente que pueden afectar seriamente la lectura de la balanza analítica. Algunos de ellos son:

  • Temperatura: Si la muestra que se va a pesar tiene una temperatura diferente a la de la cámara de medida, se producirán corrientes de aire que a su vez generarán una fluctuación dinámica en el plato de medida. Así es como un objeto frío puede parecer más pesado o uno caliente más liviano. Para evitar esto, se debe esperar a que la muestra alcance la misma temperatura del laboratorio o cámara de medida y nunca manipular con las manos tanto la cámara como los frascos de medida.
  • Humedad: Un aumento de la masa por una muestra higroscópica o una pérdida de masa por evaporación, también influyen en la precisión de la muestra que se está pesando. Para evitar esto, se deben usar frascos y plato de medida secos y libres de polvo. También se deben usar frascos de medida de cuello estrecho y con tapa.
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  • Estática: Este tipo de energía puede afectar el peso de una masa al transferirse mediante la fricción o durante el transporte de los materiales, especialmente si son en polvo o granulados. La presencia de esta energía puede causar repulsión o atracción entre la muestra y el medio ambiente. La solución a este problema es cambiar la humedad ambiente con un humidificador, usar un recipiente de metal para el frasco de medida o disponer un cable a tierra en la balanza.
  • Magnetismo: Si se está intentando pesar un material magnético como níquel, hierro o acero, se puede producir un efecto de atracción con el plato de la balanza y así alterarse la medición. Para eliminar este efecto se pueden desmagnetizar las muestras y también separar la muestra del plato utilizando un soporte no magnético o un gancho superior.

A pesar de que las balanzas analíticas utilizadas en la actualidad están bastante avanzadas y no necesitan de un cuarto especial para realizar el pesaje, aún pueden ocurrir diferencias que no son solucionables con el empleo de circuitos electrónicos. Es por esto que estos consejos son siempre útiles ya que consideran los efectos físicos más importantes y más difíciles de suprimir.

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Baño termorregulado: Cuidados indispensables para su uso

El baño termorregulado o Baño María de laboratorio, es un equipo que, aunque parece de uso sencillo, resulta indispensable a la hora de realizar procedimientos de incubación, agitación, activación, biomédicos y farmacéuticos que requieran baños serológicos.

Es por esto que su correcto manejo y cuidado durante y después del uso, son parte importante de su mantenimiento a lo largo del tiempo.

Para comenzar, hay que tener en cuenta el reporte de calibración del equipo, entregado por el fabricante y que asegura que la temperatura establecida por el baño sea la correcta. Con el uso, esta temperatura puede variar, por lo que será necesario recalibrar el equipo al menos una vez al año. 

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A la hora de llenar un baño termorregulado, se debe verificar que el agua utilizada sea destilada y que ésta se vierta hasta cubrir por completo las resistencias que calientan el agua. Las resistencias expuestas pueden provocar el daño del elemento que expondremos al calor del baño, ya que su temperatura será mayor al no estar sumergido en el agua.

Con respecto al termómetro a utilizar, al incorporarlo al agua, éste debe quedar flotando en ella y no suspendido en el fondo del baño, ésto último puede provocar una lectura errónea de la temperatura necesaria para el procedimiento del baño serológico.

Una vez que el baño está encendido y en funcionamiento, no se debe mover ni trasladar. De ser necesario cambiarlo de lugar, se debe apagar, desconectar y comenzar todo el procedimiento nuevamente.

Al finalizar su uso por el equipo de laboratorio, el baño debe ser desconectado de la electricidad y vaciado completamente. Una vez frío, será necesario secarlo por completo con una toalla de papel desechable.

Todos estos cuidados, sumados a un mantenimiento preventivo una vez al año, alargarán la vida útil del equipo y se lograrán resultados fidedignos en las pruebas realizadas.

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Liofilización y deshidratación: ¿Por qué son diferentes?

Liofilización y deshidratación, dos procesos utilizados en múltiples industrias para la mejor conservación de ciertos elementos. Ambos parecieran similares pero, a pesar de que su fin es el mismo, eliminar la humedad de un producto para su preservación, también tienen una diferencia fundamental en la forma en que se lleva a cabo cada proceso.

La deshidratación se basa en el calor para la eliminación del agua en el producto que se desea deshidratar. Para este proceso, el calor vendrá de una fuente artificial, como el aire previamente calentado o una superficie a alta temperatura. Los alimentos que pueden ser sometidos a este proceso para su conservación son las frutas, hortalizas, legumbres, hongos, especias, leche y huevos.

Liofilización

La liofilización, en cambio, es un proceso mucho más complejo y que debe realizarse por personas especializadas y con las maquinarias diseñadas para ello. 

Los primeros usos de la liofilización fueron en el año 200 a.c. por los incas, pero no fue hasta el año 1945 cuando Alexander Fleming le atribuyera el nombre de liofilización a este proceso químico.

Para liofilizar un producto, éste se debe ingresar al interior de una máquina de vacío, la cual baja su temperatura por debajo de la congelación. Luego, mediante el cambio de la presión atmosférica, se consigue la sublimación, en la que el producto pasa de estado sólido a gaseoso sin pasar por un estado líquido. El resultado es una masa seca y esponjosa que puede ser fácilmente redisuelta en agua.

Los beneficios de la liofilización son múltiples. Se reduce el peligro de contaminación microbiana, se elimina el fenómeno de oxidación, la porosidad del producto resultante facilita su disolución en agua y pasa ser un producto de alta estabilidad, al eliminarse por completo la humedad.

La liofilización no sólo es aplicable a los alimentos, sino que también es un proceso utilizado para la conservación de vacunas, virus, levaduras, algas, células y enzimas.Pudiendo éstos mantenerse por largo tiempo sin la necesidad de cadena de frío.

Sin duda la industria más beneficiada por la liofilización es la alimentaria, pero no hay que dejar de lado la comunidad científica que, al patentar este proceso, lograron avances que beneficiarán la salud de millones de personas alrededor del mundo.

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