11.4 : Difusión en columnas de cromatografía

En la cromatografía en columna, cuando se introduce un analito como una banda estrecha en la parte superior de la columna, los solutos comienzan a separarse y ensancharse, desarrollando un perfil gaussiano. Este ensanchamiento se produce debido a varios factores, como la difusión longitudinal.

La difusión longitudinal se produce cuando las moléculas de soluto en la fase móvil se difunden desde el centro más concentrado de la banda cromatográfica hacia las regiones más diluidas de ambos lados, tanto hacia como en contra de la dirección del flujo. Este proceso de difusión está impulsado por el gradiente de concentración y el coeficiente de difusión del analito, que mide la movilidad de una sustancia en un medio determinado.

El impacto del proceso de difusión en la cromatografía de gases y líquidos varía debido a las diferencias en los coeficientes de difusión de los analitos en las fases móviles gaseosas y líquidas. En la cromatografía de gases, los coeficientes de difusión de las moléculas gaseosas son mucho mayores que los de los líquidos, lo que da como resultado mayores tasas de difusión longitudinal y un mayor ensanchamiento de la banda. En consecuencia, la difusión longitudinal es más significativa en la cromatografía de gases (GC) que en la cromatografía de líquidos (LC).

En la LC, las velocidades de difusión son mucho menores, lo que hace que la difusión longitudinal sea menos significativa para el ensanchamiento de banda. Sin embargo, es esencial tener en cuenta que la contribución de la difusión longitudinal a la altura de la placa es inversamente proporcional a la velocidad lineal del eluyente. Esto significa que cuando el caudal es alto, el analito pasa menos tiempo en la columna y la difusión desde el centro de la banda hacia los bordes tiene menos tiempo para ocurrir, lo que reduce el impacto de la difusión longitudinal en el ensanchamiento de banda.