stringtranslate.com

Pirólisis-cromatografía de gases-espectrometría de masas

Cromatograma GC/MS de pirólisis de madera de caoba analizada con OpenChrom

Pirólisis-cromatografía de gases-espectrometría de masas es un método de análisis químico en el que la muestra se calienta hasta su descomposición para producir moléculas más pequeñas que se separan mediante cromatografía de gases y se detectan mediante espectrometría de masas . [1] [2]

Cómo funciona

La pirólisis es la descomposición térmica de materiales en una atmósfera inerte o al vacío. La muestra se pone en contacto directo con un alambre de platino o se coloca en un tubo de muestra de cuarzo y se calienta rápidamente a 600-1000 °C. Dependiendo de la aplicación se utilizan temperaturas incluso más altas. En los pirolizadores reales se utilizan tres técnicas de calentamiento diferentes: horno isotérmico, calentamiento inductivo ( filamento de punto Curie ) y calentamiento resistivo con filamentos de platino. Las moléculas grandes se escinden en sus enlaces más débiles, produciendo fragmentos más pequeños y volátiles. Estos fragmentos se pueden separar mediante cromatografía de gases. Los cromatogramas de pirólisis GC suelen ser complejos porque se forma una amplia gama de diferentes productos de descomposición. Los datos se pueden utilizar como huellas dactilares para demostrar la identidad del material o los datos de GC/MS se pueden utilizar para identificar fragmentos individuales para obtener información estructural.
Para aumentar la volatilidad de los fragmentos polares, se pueden agregar varios reactivos de metilación a una muestra antes de la pirólisis. [3]

Además del uso de pirolizadores dedicados, la GC de pirólisis de muestras sólidas y líquidas se puede realizar directamente dentro de inyectores de vaporizador de temperatura programable (PTV) que proporcionan un calentamiento rápido (hasta 60 °C/s) y temperaturas máximas altas de 600-650 °C. Esto es suficiente para muchas aplicaciones de pirólisis. La principal ventaja es que no es necesario comprar ningún instrumento específico y la pirólisis se puede realizar como parte del análisis de GC de rutina. En este caso, se pueden utilizar revestimientos de entrada de GC de cuarzo. Se pueden adquirir datos cuantitativos y también se publican buenos resultados de derivatización dentro del inyector PTV. [4] [5]

Aplicaciones

La cromatografía de gases por pirólisis es útil para la identificación de compuestos involátiles. [6] Estos materiales incluyen materiales poliméricos, como acrílicos o alquídicos. [7] La ​​forma en que el polímero se fragmenta, antes de separarse en el GC, puede ayudar en la identificación. La cromatografía de gases por pirólisis también se utiliza para muestras ambientales, [8] incluidos los fósiles. [9] La pirólisis GC se utiliza en laboratorios forenses para analizar pruebas encontradas en escenas del crimen, como pinturas, adhesivos, plásticos, fibras sintéticas y extractos de tierra. [10]

Referencias

  1. ^ Goodacre, R.; Kell, DB (1996). "Espectrometría de masas por pirólisis y sus aplicaciones en biotecnología". actual. Opinión. Biotecnología . 7 (1): 20–28. doi :10.1016/S0958-1669(96)80090-5. PMID  8791308.
  2. ^ Pavo real, PM; McEwen, CN (2006). "Espectrometría de masas de polímeros sintéticos. Anal. Chem". Química analítica . 78 (12): 3957–3964. doi :10.1021/ac0606249. PMID  16771534.
  3. ^ Halket JM, Zaikin VG (2006). "Derivatización en espectrometría de masas -7. Derivatización/degradación en línea". Revista europea de espectrometría de masas . 12 (1): 1–13. doi :10.1255/ejms.785. PMID  16531644. S2CID  36931671.
  4. ^ Erwin R. Kaal; Mitsuhiro Kurano; Margit Geißler; Hans-Gerd Janssen (2008). "Separación de sílabas de cromatografía líquida acuosa a cromatografía de gases de pirólisis y espectrometría de masas para la caracterización integral de polímeros solubles en agua". Revista de cromatografía A. 1186 (1–2): 222–227. doi :10.1016/j.chroma.2007.10.035. PMID  17988672.
  5. ^ Eckerle, P.; Pursch, M.; Cortés, HJ; Sol, K.; Winniford, B. y Luong, J. (2008). "Determinación del contenido de ramificación de cadena corta en polietileno mediante cromatografía de gases multidimensional integral de pirólisis utilizando tecnología de columna de baja masa térmica". Revista de ciencia de la separación . 31 (1): 3416–3422. doi : 10.1002/jssc.200800218. PMID  18798214.
  6. ^ Hans-Joachim Hübschmann (27 de julio de 2015). Manual de GC-MS: fundamentos y aplicaciones. John Wiley e hijos. págs.68–. ISBN 978-3-527-33474-2.
  7. ^ "Galería Nacional de Conservación de Arte: Investigación científica". Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2007 . Consultado el 21 de agosto de 2007 .
  8. ^ János P (2003). "Métodos de separación en la química de sustancias húmicas". Revista de cromatografía A. 983 (1–2): 1–18. doi :10.1016/S0021-9673(02)01687-4. PMID  12568366.
  9. ^ PoinarHN (2002). "Los secretos genéticos que guardan algunos fósiles". Acc. Química. Res . 35 (8): 676–84. doi :10.1021/ar000207x. PMID  12186573.
  10. ^ Ronchas, BB; Noble, W. (1 de septiembre de 1972). "Aplicaciones forenses de la cromatografía de gases de pirólisis". Cromatografía . 5 (9): 553–557. doi :10.1007/BF02277631. ISSN  1612-1112. S2CID  102208189.