Electroforesis Capilar: Introducción

La electroforesis capilar (EC) es una herramienta muy útil en el análisis químico. Por su simplicidad, está desplazando a la HPLC. Puede aplicarse a compuestos orgánicos e inorgánicos.

En el Laboratorio Incoquim hemos estado trabajando en el diseño de un equipo de EC. El principio es muy sencillo: Una corriente pasando a través de un tubo de diámetro muy pequeño, arrastra a los iones o compuestos orgánicos hacia el cátodo o el ánodo. En su camino estos compuestos pasan a través de un detector y producen una variación de potencial que es proporcional a su concentración. Esta señal pasa a un registrador o microcomputador para su tratamiento de datos ... suena fácil, verdad ?

En realidad no voy a escribir un tratado sobre este tema pues se consiguen como arroz en internet. En este blog voy a colocar nuestra experiencia en el diseño del instrumento y agradecería sus comentarios e ideas. Lo que vamos a exponer es nuestra experiencia en el diseño de un equipo de EC.

El Alto Voltaje

En primer lugar vamos a la fuente de voltaje: Como el equpo funciona con un alto voltaje, lo que se nos ocurrio fue usar un flayback de TV. Lográndose un voltaje de unos 15 kV. En nuestro primer diseño, el voltaje no era muy estable (funcionaba con un diodo) razón por lo cual hicimos un puente con 4 diodos (de micronda) y mejoró su estabilidad. Hay otros circuitos que emplean 2 transistores ...

El capilar

Inicialmente estabamos trabajando con un capilar de un termómetro, pero este se

nos rompio (vida infra) y decidimos construírnos un capilar en barbotina con sus recipientes para colocar el buffer y a manera de cruz el capilar para "inyectar la muestra". Tal como se indica en el dibujo anexo. Las primeras pruebas indicaron que esposible: un alambre de cobre de unos 100 micrones de diámetro sirve de molde. Al quemar la barbotina, este se "evapora" y queda el capilar. El problema es que la porcelana queda porosa y estamos estudiando otras alternatiavas: Con un capilar de vidrio al que se la ha insertado un alambre de cobre de 0,1 mm de diámetro, se "forra" con barbotina y se quema a 1200 ºC; a esa temperatura el cobre se "evapora" y queda el tubito de vidrio que es impermeable ... otra posibilidad es hacer el capilar por estiramiento rápido de un tubo de unos 5 mm de diámetro y vaciarle resina.

EL DETECTOR
Hay varios tipos de detectores que pueden ser fácilmente construídos en un Laboratorio: El de conductividad, el fotocolorimétrico, el voltamétrico y el de oscilometría. Debido al alto voltaje que pasa a través del capilar, el que menos interferencias presenta es el fotocolorimétrico que funciona con un led y el de oscilometría.

Detector oscilométrico.
El principio es muy sencillo, se coloca un alambre de cobre envolviendo el capilar y a un miímetro de distancia se colocan otra espira. Las espiras se forran con estaño, a una de las espiras se le aplica una señal de unos 125 KHz, la segunda espira se encuentra apartada 1 mm de la anterior. La segunda espira funciona como una antena y la intensidad de la señal captada se encuentra influenciada por los iones que pasan por el capilar. Esta señal es amplificada, rectificada y filtrada.

En el diagrama que se presenta a continuación es el diseño que nosotros hemos realizado ... si hay otro igual, es pura coincidencia ...