La cromatografía abarca una familia de técnicas de separación que distribuyen los componentes de la muestra entre dos fases: una fase estacionaria (sólida o líquida inmovilizada sobre un soporte sólido) y una fase móvil (líquida, gaseosa o fluido supercrítico). Los componentes que interactúan más fuertemente con la fase estacionaria migran más lentamente, mientras que aquellos con mayor afinidad por la fase móvil eluyen antes. Esta migración diferencial produce la separación.
El parámetro fundamental que describe la retención es el factor de retención (k), definido como k = (t_R − t_M) / t_M, donde t_R es el tiempo de retención y t_M es el tiempo muerto. La selectividad (α) entre dos componentes es la relación de sus factores de retención: α = k₂/k₁. La separación completa requiere tanto una selectividad adecuada como una eficiencia de columna suficiente. La ecuación de resolución integra estos conceptos:
R_s = (√N / 4) * (α − 1 / α) * (k₂ / 1 + k₂)
donde N es el número de platos teóricos. Esta ecuación muestra que la resolución puede mejorarse aumentando N (columnas más largas, partículas más pequeñas), optimizando α (cambiando la fase estacionaria o la composición de la fase móvil) o ajustando k (cambiando la fuerza eluyente).
La eficiencia de la columna se describe mediante la teoría de platos, que trata la columna como una serie de pasos de equilibración discretos (platos teóricos). La ecuación de Van Deemter relaciona la altura equivalente a un plato teórico (HETP) con la velocidad lineal (u):
HETP = A + B/u + Cu
El término A representa la difusión por remolino (calidad del empaque), el término B representa la difusión longitudinal (significativa a bajos caudales en GC) y el término C representa la resistencia a la transferencia de masa (importante a altos caudales en HPLC). El mínimo de esta curva de Van Deemter define la velocidad óptima de la fase móvil para máxima eficiencia.
Los métodos cromatográficos se clasifican por fase móvil (líquida, gaseosa, fluido supercrítico) y por formato. La cromatografía en columna utiliza columnas empacadas o capilares. La cromatografía planar (cromatografía en capa fina, TLC) separa sobre una capa plana de adsorbente. Dentro de la cromatografía líquida, los modos incluyen fase normal (fase estacionaria polar), fase reversa (fase estacionaria apolar), intercambio iónico, exclusión por tamaño y afinidad, cada uno adecuado para clases particulares de analitos.
