4.2. Cromatografía de Líquidos

MOOC Agrotech
31 Aug 201509:02

Summary

TLDREn este video, Lucía Guardiola, profesora de la Universidad Católica de Murcia, explica cómo funciona un equipo de HPLC (cromatografía líquida de alta resolución). Se detalla el proceso para identificar, cuantificar y purificar componentes de muestras complejas. La explicación incluye el uso de fases móviles y estacionarias, el papel de los detectores (como el diodo array y la fluorescencia), y la importancia de seleccionar adecuadamente condiciones como la fase móvil, el tipo de columna y los métodos de extracción. Este equipo es esencial en laboratorios de control de calidad para detectar compuestos como vitaminas, proteínas y plaguicidas.

Takeaways

  • 👩‍🏫 La profesora Lucía Guardiola explica conceptos de HPLC (Cromatografía de Alta Presión Líquida).
  • 🔍 HPLC se utiliza para identificar, cuantificar y purificar componentes de muestras complejas.
  • 💧 En HPLC, se emplea una fase móvil (agua) y una fase estacionaria (modificador orgánico como acetonitrilo y metanol).
  • 🚀 La bomba inyecta la muestra a un caudal constante, lo que es crucial para medir tiempos de retención.
  • 🧪 La muestra se inyecta en un vial y pasa por una columna cromatográfica donde se separa según su afinidad.
  • 🧲 La fase estacionaria, compuesta de sílice unida a grupos hidrocarbonados, interactúa con la muestra.
  • 🔎 Se utiliza un detector de diodo array para medir la absorción de radiación electromagnética por los compuestos.
  • 🌐 La elección de la fase móvil, la columna y el detector depende de los componentes a analizar.
  • 📊 El cromatógrafo muestra picos que representan a los distintos componentes identificados en la muestra.
  • 🍊 Por ejemplo, se puede determinar la concentración de vitamina C en zumo mediante comparación con un estándar.
  • 🌟 La cromatografía líquida tiene aplicaciones en diversos campos como la agroalimentaria, la farmacéutica y el control de plaguicidas.

Q & A

  • ¿Qué es un equipo de HPLC y para qué sirve?

    -Un equipo de HPLC (Cromatografía Líquida de Alta Resolución) es un dispositivo que permite identificar, cuantificar y purificar muestras complejas separando sus distintos componentes. Es esencial en laboratorios de control de calidad, especialmente en industrias alimentarias y farmacéuticas.

  • ¿Cómo funciona la cromatografía en fase reversa?

    -La cromatografía en fase reversa utiliza agua y un modificador orgánico como acetonitrilo o metanol. La muestra pasa a través de una columna cromatográfica que contiene una fase estacionaria, lo que permite separar los componentes según su afinidad con la fase estacionaria o móvil.

  • ¿Qué es una fase estacionaria en cromatografía líquida?

    -La fase estacionaria es una parte de la columna cromatográfica, compuesta por sílice unida a grupos hidrocarbonados. Los componentes de la muestra pueden quedar retenidos en esta fase según su afinidad, lo que permite su separación de otros compuestos.

  • ¿Cuál es el rol de la fase móvil en la cromatografía líquida?

    -La fase móvil es el líquido que se utiliza para transportar la muestra a través de la columna cromatográfica. Si un componente es más afín a la fase móvil, pasará rápidamente por la fase estacionaria. En fase reversa, la fase móvil puede estar compuesta por agua y un modificador orgánico.

  • ¿Cómo se detectan los componentes de una muestra en la cromatografía líquida?

    -La detección en cromatografía líquida se realiza mediante detectores que aprovechan propiedades físicas del compuesto o de la fase móvil. Un detector común es el diodo array, que mide la absorción de radiación electromagnética de los compuestos al pasar a través de una longitud de onda específica.

  • ¿Qué tipo de detectores se utilizan en la cromatografía líquida?

    -Se utilizan varios tipos de detectores, como el diodo array, que es un detector UV-visible universal, y los detectores de fluorescencia, que son más selectivos pero solo funcionan con compuestos fluorescentes.

  • ¿Qué información nos proporciona un cromatograma?

    -Un cromatograma muestra los picos cromatográficos de los distintos componentes de la muestra. Cada pico corresponde a un componente que ha sido separado en la columna, indicando el tiempo que tardó en salir y su área, lo que ayuda a identificar y cuantificar los componentes.

  • ¿Cómo se correlaciona un pico cromatográfico con un compuesto específico?

    -Para identificar un compuesto, se utiliza un estándar de concentración conocida. Si un pico en la muestra aparece al mismo tiempo que el del estándar, y su área es similar, se puede correlacionar ese pico con el compuesto estándar.

  • ¿Qué aplicaciones tiene la cromatografía líquida en la industria alimentaria?

    -En la industria alimentaria, la cromatografía líquida se utiliza para detectar vitaminas, proteínas, aditivos, micotoxinas, y plaguicidas en bajas concentraciones. Es una herramienta indispensable en los laboratorios de control de calidad.

  • ¿Qué consideraciones deben tomarse en cuenta antes de realizar una cromatografía líquida?

    -Es crucial seleccionar adecuadamente la fase móvil, la columna cromatográfica, el volumen de inyección, la temperatura de trabajo, el flujo, y la longitud de onda para obtener resultados precisos en la cromatografía líquida.

Outlines

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🧑‍🏫 Introducción al equipo de HPLC y su funcionamiento

En este párrafo, Lucía Guardiola, profesora de la Universidad Católica de Murcia, introduce el concepto de un equipo de HPLC (High Performance Liquid Chromatography). Explica que este equipo se utiliza para identificar, cuantificar y purificar componentes en muestras complejas, utilizando un sistema de cromatografía en fase reversa. Describe cómo se mezclan agua y un modificador orgánico (acetonitrilo o metanol) para hacer pasar una muestra a través de una columna cromatográfica, lo que permite separar sus componentes dependiendo de su afinidad con la fase estacionaria (basada en sílice) o la fase móvil. El sistema utiliza una bomba que mantiene un flujo constante y es esencial para el análisis, que finalmente requiere un método de detección adecuado.

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🔍 Identificación y detección de compuestos mediante HPLC

Este párrafo detalla cómo, una vez la muestra ha pasado a través de la columna cromatográfica, se emplea un método de detección. El método más común es el detector de diodo array, que utiliza radiación electromagnética para detectar compuestos según su absorción de luz. También se mencionan métodos de fluorescencia, que son más selectivos pero aplicables solo a ciertos compuestos. La elección del detector, la fase móvil y la columna adecuada son esenciales para obtener resultados precisos. Por último, se enfatiza la importancia de elegir la longitud de onda correcta para trabajar en condiciones óptimas.

Mindmap

Keywords

💡HPLC

HPLC o cromatografía líquida de alta resolución es una técnica utilizada para identificar, cuantificar y purificar los componentes de una muestra compleja. En el video, Lucía explica cómo el equipo permite separar diferentes componentes de una mezcla, como la vitamina C en un zumo. Se utiliza comúnmente en laboratorios de control de calidad y en la industria farmacéutica.

💡Cromatografía en fase reversa

Es un tipo de cromatografía en la que la fase estacionaria es no polar (hidrocarbonada) y la fase móvil es polar (agua con modificadores orgánicos como acetonitrilo o metanol). En el video, se menciona cómo las moléculas de la muestra interactúan con estas fases, determinando el tiempo de retención de cada componente.

💡Fase estacionaria

La fase estacionaria es el componente de la cromatografía donde las moléculas de la muestra pueden quedarse retenidas. En HPLC, Lucía explica que en la cromatografía en fase reversa, la fase estacionaria está formada por sílice unida a grupos hidrocarbonados. Esta fase es crucial para determinar si un compuesto se retiene más o pasa rápidamente a través del sistema.

💡Fase móvil

Es el líquido que pasa a través de la columna cromatográfica, llevando consigo los componentes de la muestra. En el video, Lucía menciona que la fase móvil puede ser agua con un modificador orgánico (como acetonitrilo o metanol). La afinidad de los componentes por la fase móvil o la fase estacionaria determina su tiempo de retención en la columna.

💡Tiempo de retención

Es el tiempo que tarda un compuesto en atravesar la columna cromatográfica. Lucía menciona cómo este tiempo depende de la afinidad del compuesto con la fase estacionaria o la fase móvil, y cómo permite identificar los diferentes componentes de la muestra.

💡Detector de diodo array

Es un dispositivo utilizado en HPLC para detectar los compuestos de una muestra al medir la absorción de radiación electromagnética. En el video, Lucía explica que este detector mide la radiación que pasa a través de la muestra y cómo los compuestos de interés absorben parte de esa radiación, permitiendo su identificación.

💡Fluorescencia

Es una propiedad que algunos compuestos poseen para emitir luz tras haber absorbido radiación. Lucía menciona que los métodos de fluorescencia son más selectivos que otros métodos, pero no todos los compuestos tienen esta propiedad. Sin embargo, puede inducirse en algunos casos para mejorar la detección.

💡Pico cromatográfico

Es la representación gráfica de un componente detectado en el análisis por HPLC. En el video, Lucía muestra cómo estos picos representan los diferentes compuestos que han sido separados y detectados, y cómo su área puede correlacionarse con la concentración de un compuesto, como la vitamina C en un zumo.

💡Estándar

Un compuesto puro con una concentración conocida que se utiliza como referencia en el análisis por HPLC. Lucía menciona que al usar un estándar, como el de vitamina C a 1000 ppm, se puede comparar su pico cromatográfico con el de la muestra para determinar la concentración del compuesto en la muestra.

💡Control de calidad

Proceso por el cual las industrias, especialmente en los sectores agroalimentario y farmacéutico, verifican la pureza y composición de sus productos mediante técnicas como HPLC. Lucía menciona que esta técnica es indispensable en los laboratorios de control de calidad, permitiendo detectar micotoxinas, plaguicidas, antibióticos y otros compuestos en concentraciones muy pequeñas.

Highlights

Explicación del equipo de HPLC como herramienta para identificar, cuantificar y purificar muestras complejas.

Introducción a la cromatografía en fase reversa, utilizando agua y un modificador orgánico como acetonitrilo o metanol.

Descripción del proceso de inyección de muestras en viales para su análisis.

Explicación de la fase estacionaria en cromatografía líquida y su composición de sílice unida a grupos hidrocarbonados.

Determinación de la afinidad de las muestras hacia la fase estacionaria o móvil, lo que afecta su tiempo de retención.

Importancia de los detectores en cromatografía líquida, mencionando detectores UV-Visible y de diodo array.

Explicación de los métodos de fluorescencia, que permiten determinar analitos específicos.

Descripción del cromatograma resultante, que muestra picos cromatográficos para cada componente detectado.

Proceso de correlación entre áreas de picos cromatográficos y concentraciones de compuestos conocidos usando estándares.

Ejemplo de aplicación: determinación de la cantidad de vitamina C en un zumo utilizando un estándar de concentración conocida.

Importancia de seleccionar adecuadamente la fase móvil, columna, volumen de inyección y condiciones de trabajo.

Aplicaciones de la HPLC en la industria agroalimentaria para detectar micotoxinas en bajas concentraciones.

Determinación de proteínas, vitaminas, aditivos y plaguicidas con alta sensibilidad mediante HPLC.

Importancia del equipo de HPLC en la industria farmacéutica para la determinación de antibióticos y otros compuestos.

Relevancia de la cromatografía líquida como una herramienta indispensable en laboratorios de control de calidad.

Transcripts

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hola soy lucía guardiola soy profesora

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de la universidad católica de murcia voy

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a explicar cómo funciona un equipo de

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hpc

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un equipo de hp lc es un equipo que

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sirve para identificar cuantificar y

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purificar muestras complejas en sus

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distintos componentes imaginemos que

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tenemos una mezcla formada por varios

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componentes y queremos identificar por

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qué componentes está formado lo que

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haremos será seleccionar en este caso

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trabajamos con la cromatografía en fase

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reversa en fase reversa se trabaja con

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agua y un modificador orgánico que suele

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ser acetonitrilo y metanol mediante una

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bomba que suministra un caudal fijo

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constante y esto es muy importante

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puesto que trabajaremos ahora lo

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comentaré con tiempos de retención

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suministra un caudal constante este

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caudal constante permite a través de

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estos conectores pasar ese modificador

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orgánico y el agua a través de todo el

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sistema llegamos aquí donde vamos a

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colocar nuestra muestra en un vial

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colocaremos la muestra que queremos

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identificar en un vial

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y

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realizaremos la inyección

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qué es lo que va a ocurrir lo que va a

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ocurrir

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es que esta agua y este contenido de

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esta muestra van a pasar a través de una

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columna cromatográfica en esta columna

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formato gráfica que es una columna de

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acero su interior está formado por

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sílice unida a grupos hidrocarbonados

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esto es lo que se llama en cromatografía

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líquida fase estacionaria lo que ocurre

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aquí es que nuestra muestra con el agua

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un modificador orgánico va a pasar a

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través de esta fase estacionaria y se va

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a producir un reparto un reparto entre

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la muestra se va a quedar retenida o

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bien en la fase estacionaria o bien en

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la fase móvil que es lo que haremos

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iremos pasando los distintos componentes

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y si la muestras más afín al contenido

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de la fase estacionaria que dará más

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tiempo retenida en su interior y si la

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muestra es más afín a lo que hay en la

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fase móvil pasará rápidamente a través

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de la fase estacionaria una vez que ha

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pasado por completo a través de la fase

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estacionaria

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necesitamos un método de detección el

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método de detección es variable en

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cromatografía líquida lo que

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aprovechamos es una propiedad física

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algo que podamos que nos permita

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detectar esa propiedad física suele ser

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una propiedad física del compuesto o

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bien de la fase móvil en este caso vamos

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a trabajar con un detector de dio la rai

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el diodo array lo que permite es pasar

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una radiación electromagnética a través

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de esa muestra y lo que vamos a observar

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es que los compuestos de interés van a

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absorber parte de esa radiación

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electromagnética por tanto necesitamos

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previamente para trabajar en

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cromatografía líquida necesitamos

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seleccionar bien las condiciones de

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trabajo necesitamos saber qué fase móvil

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vamos a utilizar si es agua sola o es

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agua + metanol agua metanol acetonitrilo

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necesitamos saber qué tipo de columna

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vamos a emplear porque las columnas

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varían en función de los componentes que

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queramos analizar y por último el

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detector el detector la mayoría de los

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métodos en cromatografía líquida

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utilizan un detector ultravioleta

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visible o diodo array pero también

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podemos aprovechar la propiedad de

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algunos compuestos de ser fluorescentes

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esta fluorescencia hace que podamos

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determinar determinados analitos que

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absorben una longitud de onda de

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excitación y la emiten a una longitud de

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onda llamada longitud de onda de emisión

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estos métodos de fluorescencia son mucho

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más selectivos que los métodos de diodo

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array pero no lamentablemente no todos

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los compuestos presentan fluorescencia

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podemos realizar alguna modificación en

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el compuesto que queramos determinar

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para inducirlo a esa fluorescencia pero

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en algunos casos podemos utilizar un

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diodo array que es un detector universal

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- selectivo pero si seleccionamos

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adecuadamente la longitud de onda

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podemos trabajar adecuadamente en

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perfectas condiciones por último cuando

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la muestra ha pasado a través del

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director lo que observamos finalmente es

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un cromatógrafo este es un un

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cromatógrafo típico de h plc que es lo

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que vamos a observar aquí aquí tenemos

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de forma

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ampliada todos los componentes que

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contiene esta muestra que somos capaces

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de detectar bajo esta longitud de onda

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280 nanómetros que hemos seleccionado

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por tanto podemos determinar pues aquí

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vemos cuatro picos cromatográficos que

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se llaman que es lo que a priori vemos

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aquí pues vemos que aparece un compuesto

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que ha tardado en salir a lo largo de

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todo el circuito y al atravesar la

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columna cromatográfica 7,7 minutos

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después tenemos a posteriori a 16

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minutos a 17 a 18 y a 20

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en principio no podemos saber de qué

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componentes estamos hablando pero si

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previamente nosotros hemos trabajado con

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un estándar un compuesto puro de aquello

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que queremos determinar y hemos

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trabajado en la concentración

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determinada conocida podremos ser

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capaces de correlacionar el área que nos

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da un pico conocido con el área de

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nuestra muestra de interés por ejemplo

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queremos saber el contenido en vitamina

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c que tiene un zumo lo que vamos a hacer

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es preparar una extracción adecuada para

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que en nuestro vial que de nuestro zumo

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es lo más puro posible que quede

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vitamina c y algo más quizá impurezas

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pero lo más puro posible eso es

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importante seleccionar un método de

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extracción adecuado para ello

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utilizaremos pues métodos que hay en

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bibliografía en internet hay muchísima

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información hoy en día al respecto

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bueno pues una vez que hemos extraído

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adecuadamente la muestra vamos a

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seleccionar como he dicho antes la fase

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móvil la adecuada la columna con la que

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vamos a trabajar

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el volumen de inyección que vamos a

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inyectar la temperatura a la que vamos a

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trabajar el flujo de trabajo y las

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condiciones de longitud de onda exactas

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a los que vamos a trabajar vale lo

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primero que hacemos es inyectar una

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cantidad conocida de vitamina c por

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ejemplo 1000 ppm sabemos que en nuestro

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estándar tiene una concentración de 1000

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ppm lo vamos a inyectar y nos da una

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área de pico cromatográfico de mil pues

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correcta de calibrado o por correlación

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directa podemos establecer qué

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una área de un pico que salga

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exactamente al mismo tiempo que el

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patrón de estándar de vitamina c

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con un área la que nos salga podremos

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correlacionar la concentración que tiene

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nuestra muestra de interés con la

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concentración del estándar que nosotros

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hemos inyectado

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las aplicaciones de la cromatografía

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líquida son innumerables hoy en día es

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una herramienta de trabajo indispensable

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para cualquier laboratorio de control de

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calidad de una empresa agroalimentaria

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nos permite detectar micotoxinas que son

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compuestos prohibidos en bajo

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concentraciones muy muy pequeñas y este

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equipo pero nos permite sensibilidades

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muy altas

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que más componentes podemos determinar

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proteínas podemos determinar vitaminas

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del grupo de vitamina c podemos

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determinar aditivos ciclamato o ácidos

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escobar benzoato que son innumerables

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plaguicidas la sensibilidad que ofrece

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este equipo para la determinación de

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plaguicidas también es importante

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antibióticos en la empresa en la

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industria farmacéutica es una

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herramienta de trabajo también

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indispensable es un aparato muy versátil

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y aunque requiere un entrenamiento

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previo importante y conocer bien la

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naturaleza del analito que vamos a

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determinar nos ayuda mucho que hay mucha

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bibliografía al respecto

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