Mètodes d'Anàlisi Tèrmica i Cromatografia (GC i HPLC)

Mètodes Tèrmics d'Anàlisi

TGA (Termogravimetria): Programa de temperatura en atmosfera controlada (N₂ i O₂) per a mostres petites en un gresol. L'aparell utilitzat és una termobalança que mesura el pes. Permet analitzar la humitat, el desprendiment de volàtils, la descomposició, la pèrdua per oxidació i les cendres.

DTA (Anàlisi Tèrmica Diferencial): Tots els processos que detecta la termobalança són de pes i van acompanyats per un canvi de calor. El TGA no detecta el punt de fusió (p.f.), però el DTA sí.

DSC (Calorimetria Diferencial d'Escaneig): Aplica una temperatura lineal a la referència i aporta la calor necessària a la mostra perquè la diferència de temperatura amb la referència sigui zero.

Cromatografia

Es basa en la diferència de velocitat dels components de la mostra portats per un medi porós mitjançant un gas portador.

Mecanismes de separació

• Partició: Basada en la solubilitat; la mostra es reparteix segons l'afinitat.
• Adsorció: Fenomen superficial on la Fase Estacionària (FE) actua com una Fase Mòbil (FM) amb propietats similars a un líquid.
• Exclusió: La FE és porosa. Les molècules entren als porus; com més temps hi passen, més retingudes queden.

Columnes i mètodes de separació

A les columnes, les mostres se separen per polaritat: les més polars queden més retingudes.

• Cromatografia de paper: El dissolvent s'escampa per capil·laritat. La FE és cel·lulosa/aigua i la FM és una barreja d'aigua i etanol.
• Capa fina (TLC): Es diposita una capa de partícules sobre un vidre, làmina d'alumini o plàstic. Si els components tenen color, es revelen. Aplicacions: Pas previ a la cromatografia de columna i per a grans quantitats de mostra.

Cromatografia de Gasos (GC)

L'injector (1-10 pL) volatilitza la mostra. S'utilitzen gasos portadors com N₂, He o H₂.

Tipus de columnes

• Empaquetades: De 2 a 4 m de llarg i 2 a 4 mm de diàmetre intern (5 pL). Contenen un empaquetament de terra de diatomees i FE (polímers no volàtils: apolars, polars, mixtes).
• Capil·lars: De 20 a 100 m de llarg i 0,1 a 0,2 mm de diàmetre intern. Tenen poca FE i molt cabal. Ofereixen un camí únic i un espectre més ràpid que les empaquetades, evitant camins preferencials.

Detectors de GC

• FID (Ionització de flama): Utilitza gas aire i H₂. La flama mesura la conductivitat elèctrica.
• TCD: Mesura la conductivitat tèrmica amb dos filaments per on passa el gas portador.
• ECD (Captura d'electrons): Molt sensible; detecta substàncies electrocapturants.

HPLC (Cromatografia Líquida d'Alta Resolució)

HPLC de fase reversa: La FE és apolar (C18) i la FM és més polar. El primer pic correspon al component més polar i soluble en C18.

Detectors d'HPLC

• Absorbància UV-Vis: Permet seleccionar longituds d'ona.
• RI: Mesura l'índex de refracció.
• CI: Mesura la conductivitat elèctrica.

Avantatges i comparativa

• Avantatges HPLC: Ideal per a mostres tèrmicament inestables, mostres no volàtils, ions orgànics i polímers.
• Avantatges GC: Sistema senzill i econòmic, elevada resolució amb columnes capil·lars, aplicable a gasos i derivats volàtils.

Espectroscòpia Infraroja (IR)

Interpretació de bandes característiques:

• 3400-3200 cm⁻¹: Forma de "llengua" (grup -O-H).
• Ullals: Amina primària (-N-H₂).
• Ullal trencat: Amina secundària o alquí terciari.
• Barba: Àcid carboxílic (-COO-H).