Es una realidad que optimizando los instrumentos actuales de cromatografía de gases (GC) con los métodos de GC rápidos, se puede mejorar la productividad hasta un 50%, si lo comparamos con las columnas de GC estándar. Siendo la GC una herramienta analítica muy potente, para los analistas de GC se está convirtiendo en una prioridad el conseguir un análisis de GC rápido, buscando formas de mejorar el número de muestras analizadas, aumentando así la productividad.

Tanto en los análisis de seguridad alimentaria, los análisis químicos o petroquímicos, como en los análisis de pesticidas en laboratorios medioambientales, es un desafío significativo el conseguir realizar mas muestras en menos tiempo, con la misma cantidad de recursos.

Los laboratorios cobran por muestra analizada, por lo que cuantas mas muestras puedan analizar, mas cobrarán.

No todos los laboratorios disponen del presupuesto necesario para actualizar sus sistemas de GC existentes, pero existen diferentes maneras de implementar los métodos de GC rápidos sin tener que realizar costosas modificaciones del sistema.

Uno de los aspectos de mas valor de un laboratorio es el número de muestras analizadas, sin reducir la calidad del análisis. Aumentar el número de muestras analizadas da lugar a una mejor rentabilidad y una mayor eficacia.

Parámetros a tener en cuenta

Las aplicaciones que requieren tiempos de análisis mas rápidos incluyen a:

  • Identificación de sistemática de alta productividad.
  • Monitorización de procesos rápidos.
  • Desarrollo de métodos rápidos.

El análisis de GC rápido se consigue con el uso de columnas mas cortas, reduciendo así el tiempo de análisis con un d.i. estrecho mas eficaz, compensando la pérdida de retención de una columna más corta.

Si queremos analizar mas muestras, debemos reducir el tiempo de análisis. Existen diferentes formas de conseguirlo:

  • Seleccionando la fase estacionaria correcta.
  • Programando la temperatura.
  • Seleccionando el tipo de gas portador.
  • Acortando la columna.
  • Reduciendo el espesor de película de la fase estacionaria.

Algunos de estos factores pueden dar lugar a una ligera pérdida de eficacia, que se puede paliar si se estrecha el d.i. de las columnas con películas finas o cambiando el gas portador.

Fase estacionaria

La selección de una fase estacionaria debería basarse en la aplicación que se va a realizar o en el mecanismo de retención de la fase.

Se puede utilizar cualquier fase estacionaria, aunque la fase estacionaria utilizada debe poder realizar cualquier proceso de separación crítico.

Sea cual sea la fase estacionaria utilizada, se debe utilizar una película fina para garantizar una separación rápida de los analitos que entren en la corriente de gas portador.

Las películas finas limitan la separación en la fase estacionaria, lo que da lugar a un menor ensanchamiento de banda y en una capacidad de muestra inferior, por esta razón es importante optimizar los parámetros.

Tener en cuenta el gas portador

Los gases portadores habituales en aplicaciones de GC son el nitrógeno, el helio y el hidrógeno.

Independientemente del gas portador, el aumento de la velocidad lineal reduce la velocidad de análisis.

Si la velocidad se aumenta muy por encima de la velocidad lineal óptima, se puede producir una pérdida de eficacia.

Se está reduciendo el suministro de helio para aplicaciones de laboratorio, así que la capacidad para elegir entre helio e hidrógeno como gas portador es ventajosa.

Las columnas de GC capilares de alto rendimiento ofrecen poder escoger entre usar un portador de helio, simplificando el desarrollo de método o cambiar a un portador de hidrógeno, para conseguir un análisis mas rápido.

Estas columnas proporcionan a los usuarios la capacidad de separar muestras con menos cantidad de gas portador, lo cual conlleva:

  • intervalos más largos entre cambios de cilindro
  • tiempo de funcionamiento continuado mayor
  • menor coste por muestra.

La mejor elección para el análisis de GC rápido es el hidrógeno, debido a su capacidad de difusión y a una velocidad lineal óptima.

El hidrógeno presenta una curva van Deemter más suave que otros gases portadores por lo que se puede usar a velocidades de flujo por encima del valor óptimo sin que esto afecte su eficacia.

Elección de la columna adecuada

El análisis de GC rápido utiliza columnas capilares y mejoras instrumentales combinado con condiciones de ejecución optimizadas, proporcionando así tiempos de análisis inferiores, a la vez que ofreciendo una resolución aceptable.

Optimizando correctamente estas condiciones, el análisis de GC rápido se realiza entre 3 y 10 veces más rápido, con columnas más cortas de 0,15 mm o 0,18 mm de d.i., con hidrógeno como gas portador y con rampas de temperatura de horno rápidas.

Las columnas GC capilares de alto rendimiento incluyen una gama de columnas con d.i. de 0,15 y 0,18 mm en 55 fases estacionarias diferentes para aplicaciones de GC rápidas.

Estas columnas se pueden usar con los instrumentos de GC o GC/MS estándar existentes sin necesitar modificaciones caras del sistema de alta presión.

Análisis de GC ultrarrápido

El análisis de GC rápido se puede realizar con la modificación de diferentes factores del análisis como:

  • la longitud de la columna
  • el diámetro interno de la columna (d.i.)
  • la fase estacionaria
  • el espesor de la película
  • el gas portador
  • la velocidad lineal
  • la temperatura del horno
  • la velocidad de rampa

Al aplicar los principios del análisis de GC rápido, se analizan mas muestras en menos tiempo, manteniendo una resolución superior.