Determinación de la concentración etanol en la bebida alcohólica Chonete 30%v/v mediante cromatografía de gases.

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Barquero-Quirós (2006) asegura que, “dentro de los componentes más importantes del cromatógrafo de gases sobresalen las columnas y los detectores. Existen dos tipos de columnas: las de relleno y las capilares; las columnas de relleno están construidas por un tubo rellenado con un soporte adecuado para la fase estacionaria y la columna capilar construida por un tubo capilar recubierto con una fina capa de fase estacionaria” (p.12). Igualmente, este autor indica que se utiliza un detector para la determinación de la salida del analito al final de la columna, en este caso el detector más usado para compuestos orgánicos que se queman en una llama de H2-aire para la generación de iones y electrones es el detector de ionización de llama (FID).

Generalmente, al realizar un análisis en cromatografía de gases la elución se produce por la fase móvil, la misma es un gas inerte que fluye a velocidad constante y cuya función es transportar los componentes de la muestra a analizar a través de la columna hasta el detector, para de esta forma obtener la señal representativa a la concentración (Skoog, West & Holler, 1997). Para Beyer & Walter (1987), las señales del detector se registran como una serie de picos en el cromatograma, la posición de los picos se utiliza con fines cualitativos, mientras que el tamaño de los mismos se relaciona con la concentración de los solutos.

Ahora bien, en cromatografía de gases existen diversos parámetros críticos o variables que requieren de un constante seguimiento, pues influyen en el resultado del análisis. Algunos ejemplos de ello lo constituyen el gas portador, la presión, el sistema de inyección, el control de la temperatura, las columnas y detectores (Hernández-Hernández & González, 2002).

Para Trujillo-Ramírez (2006, p.135), “la temperatura y el sistema de inyección de muestra desempeñan un papel decisivo en la separación de analitos mediante GC, esto debido a que la temperatura óptima depende del punto de ebullición de la muestra, es decir, define el grado de separación de los diferentes analitos, además los solutos deben ser estables a la temperatura requerida para su volatilización”. En cuanto a la inyección se requiere de una cantidad adecuada de muestra y la misma debe ser introducida rápidamente para evitar el ensanchamiento de las bandas de salida (Valcárcel & Gómez, 1988).

Otro factor presente al realizar un análisis en cromatografía de gases lo constituye el tiempo de retención; el mismo es un parámetro característico que permite la identificación de una sustancia debido a que es una medida cualitativa en GC, esta variable permite conocer el tiempo que tarda el analito interaccionando en la columna (Roca, Olivier & Rodríguez, 2004).

Asimismo, es importante destacar el uso de un estándar interno en GC, ya que este es un método de cuantificación que provee condiciones de mayor precisión y exactitud cuándo ciertas variables no son controladas (Harris, 2006). Tal y como lo señala Gennaro (2003), “el estándar interno en GC es un método que requiere dos estándares: el estándar analítico, que es una muestra pura del compuesto que se va a analizar y el estándar interno. Éste por lo común es una sustancia que eluye a una posición cercana a la sustancia que se debe analizar. El estándar interno se trabaja adicionando una cantidad exactamente conocida y constante a todos los patrones de la curva de calibración y a la muestra que se desea analizar” (p.698).

Metodología

Materiales y Reactivos

- Cromatógrafo de Gases (GC-17A Shimadzu)

- Disolución Estándar de Etanol (9.6%v/v)

- Balón Aforado ( 50mL)

- Disolución Estándar interno de n-butanol (0.04%v/v)

- Pipeta Aforada ( 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7mL)

- Guaro Chonete (30v/v%)

- Beaker (250mL)

- Agua Tipo 1

Procedimiento

Se preparó una disolución estándar de etanol a una concentración de 9.6%v/v; para ello se tomó una alícuota de 5mL de una disolución estándar de etanol de 96%v/v y dicho volumen se llevó a un balón de 50mL en cual se aforó con agua tipo 1. Asimismo se preparó una disolución de estándar interno de n-butanol a una concentración de 0.04%v/v; para esto se tomó una alícuota de 1mL y se llevó a un balón de 50mL; de este balón se tomó otra alícuota de 1mL y se llevó a un balón de 50mL y se aforó con agua tipo 1.

Seguidamente, a partir de la disolución estándar de etanol preparada, se realizaron siete disoluciones patrón de etanol, y a estos patrones se les añadió 1mL de la disolución estándar interno de n-butanol, todo esto con el propósito de que las concentraciones de dichos patrones fuesen de 0.192, 0.384, 0.576, 0.768, 0.960, 1.152 y 1.344%v/v en agua tipo 1. Para alcanzar las concentraciones deseadas en los patrones se tomaron alícuotas de 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7mL y se depositaron en balones aforados de 50mL.

Posteriormente, se realizó una dilución para una muestra comercial de bebida alcohólica (Guaro Chonete) de 30%v/v, tomando una alícuota de 1mL, la cual se diluyó en un balón de 50mL, además se le añadió 1mL del estándar interno de n-butanol para que tanto los patrones como la muestra a analizar presentaran la misma matriz, luego de esto se aforó con agua tipo 1. De esta forma se verificó que la réplica de la muestra comercial quedara dentro de la curva de calibración.

Después de un tiempo de haber encendido el cromatógrafo de gases con el fin de que el equipo se estabilizara, se procedió a medir la curva de calibración y se anotaron las áreas bajo la curva obtenidas. Igualmente, se realizó la medición de la muestra comercial y se registró el área bajo la curva para encontrar el %v/v de alcohol en la bebida de guaro Chonete (Pérez-López, 2014).

Datos experimentales

Cuadro 1. Determinación del área bajo la curva de los patrones de etanol al 96%.

Patrón

Concentración (%v /v)

Área bajo la curva

1

0.192

119203.6

2