Calculadora del factor de selectividad en cromatografía

Actualizado: 14.10.2026

Introduce los tiempos de retención de dos compuestos y el tiempo muerto de la columna para calcular el factor de selectividad (α) y los dos factores de retención, y comprueba lo bien que la columna separa la pareja de compuestos.

Compara cuán selectivamente retiene la columna dos compuestos

Fórmula del factor de selectividad en cromatografía

Fórmula

\[ \alpha = \frac{k_2}{k_1} = \frac{t_{R2} - t_0}{t_{R1} - t_0} \]

Donde:

\(t_{R1}\) — tiempo de retención del compuesto que eluye primero (min o s)
\(t_{R2}\) — tiempo de retención del compuesto que eluye después (min o s)
\(t_0\) — tiempo muerto, el tiempo que una especie no retenida pasa en la columna
\(k_1, k_2\) — factores de retención de ambos compuestos, \(k = (t_R - t_0)/t_0\)

La fórmula compara cuánto más tiempo retiene la columna a cada compuesto en relación con el tiempo muerto. Como \(t_0\) se cancela en el cociente, \(\alpha\) depende únicamente de lo distinta que es la interacción de los dos analitos con las fases estacionaria y móvil.

Factor de selectividad en cromatografía: ejemplo de cálculo

Ejemplo: en un análisis HPLC isocrático, el primer pico aparece a los 4,2 min, el segundo a los 6,8 min y el frente del disolvente (marcador no retenido) a los 1,5 min.

\[ k_1 = \frac{4.2 - 1.5}{1.5} = 1.8000 \qquad k_2 = \frac{6.8 - 1.5}{1.5} = 3.5333 \]

\[ \alpha = \frac{3.5333}{1.8000} = 1.9630 \]

Resultado: el factor de selectividad es α = 1,963, con factores de retención k₁ = 1,80 y k₂ = 3,53. Un α cercano a 2 indica que la pareja está bien separada y que la resolución en línea de base debería lograrse fácilmente con una columna razonablemente eficiente.

Cómo usar la calculadora

Introduce el tiempo de retención del compuesto 1: el tiempo del pico que eluye primero, medido desde el momento de la inyección. Usa el valor por defecto, 4,2, para reproducir el ejemplo anterior.
Introduce el tiempo de retención del compuesto 2: el pico que eluye después (6,8 min por defecto). Si introduces por error el valor mayor primero, la calculadora los intercambia automáticamente para que α sea siempre ≥ 1.
Introduce el tiempo muerto \(t_0\) de la columna, que normalmente se lee a partir de un marcador no retenido o del frente del disolvente (1,5 por defecto).
Elige la unidad (min o s) de cada campo. Los tres tiempos deben estar en la misma unidad para que el resultado sea válido; la calculadora lo convierte todo a minutos internamente.
Lee en los resultados el factor de selectividad, los dos factores de retención y la interpretación de la calidad de la separación.

¿Qué es el factor de selectividad?

El factor de selectividad α (también llamado factor de separación) mide cuán diferente es la retención de dos compuestos en una columna cromatográfica. Es el cociente entre los factores de retención del pico que eluye después y del que eluye antes. Un α exactamente igual a 1 significa que los dos compuestos pasan el mismo tiempo relativo en la fase estacionaria y coeluyen formando un único pico: por mucha eficiencia que tenga la columna, no se separarán. Cuanto más se aleja α de 1, más discrimina la columna entre ambos.

A diferencia de la resolución, que mezcla la selectividad con la eficiencia de la columna y la anchura de los picos, α es una magnitud puramente termodinámica. La determina la química del sistema: la fase estacionaria, la composición de la fase móvil, el pH y la temperatura. Cambiar el caudal, la longitud de la columna o el tamaño de partícula no altera α; solo cambia la eficiencia con que se aprovecha la selectividad disponible. Por eso, cuando dos picos se niegan a separarse, la solución correcta suele ser un cambio de química (otra fase estacionaria, un disolvente más o menos fuerte, un pH ajustado) y no una columna más larga.

Como regla práctica para interpretar los resultados: un α por debajo de 1,05 significa que los picos coeluyen prácticamente; entre 1,05 y 1,2 se necesita una columna muy eficiente y una optimización cuidadosa; entre 1,2 y 2 suele lograrse la separación en línea de base; y valores superiores a 2 indican una pareja bien resuelta, que a veces incluso permite un análisis más corto y rápido. Los factores de retención k₁ y k₂ deberían situarse idealmente entre 1 y 10: valores de k bajos dejan los picos demasiado cerca del frente del disolvente, mientras que valores altos alargan el análisis innecesariamente y ensanchan los picos.

El factor de selectividad se relaciona directamente con el factor de retención de cada compuesto y, junto con el número de platos teóricos, determina la resolución alcanzable de la pareja. En separaciones basadas en el reparto, α refleja en última instancia la diferencia entre los coeficientes de reparto de los analitos entre las dos fases.

Supuestos, limitaciones y consejos prácticos

Mismo análisis y misma unidad: los dos tiempos de retención y el tiempo muerto deben proceder de la misma corrida cromatográfica y expresarse en la misma unidad (la calculadora hace la conversión de min/s por ti, pero mezclar unidades con valores incoherentes da un cociente sin sentido).
Condiciones isocráticas: la fórmula supone una fuerza eluyente constante. En elución en gradiente, los tiempos de retención dependen del programa de gradiente y el α clásico pierde su significado sencillo.
Tiempo muerto correcto: α es sensible a \(t_0\). Mídelo con un marcador realmente no retenido para tu sistema; un tiempo muerto erróneo distorsiona ambos valores de k y, cuando los picos tienen valores de k muy diferentes, también el cociente.
Ambos picos deben estar retenidos: cada tiempo de retención debe superar a \(t_0\). Si el primer pico eluye en el tiempo muerto o antes, su factor de retención es cero o negativo y α queda indefinido.
α no es la resolución: un α grande no garantiza picos estrechos y bien resueltos; también cuentan la anchura de pico y la eficiencia de la columna. Usa α para juzgar la química, y el número de platos o las fórmulas de resolución para juzgar el equipo.
Estrategia de optimización: en el desarrollo de métodos, busca primero un α adecuado (cambia la fase estacionaria, el modificador orgánico o el pH) y ajusta después la eficiencia y la velocidad. Cambiar solo el caudal no moverá α en absoluto.

Preguntas frecuentes

¿Cómo calculo el factor de selectividad a mano, sin calculadora?

Resta el tiempo muerto a cada tiempo de retención para obtener los tiempos de retención ajustados y luego divide. Por ejemplo, con tR = 7,5 min y 10,5 min y t₀ = 1,5 min: los tiempos ajustados son 6,0 y 9,0 min, de modo que \(\alpha = 9.0 / 6.0 = 1.5\). También puedes dividir antes cada tiempo ajustado por t₀ para obtener k₁ y k₂ y luego dividir k₂ entre k₁; el resultado es idéntico porque t₀ se cancela.

¿En qué se diferencia el factor de selectividad de la resolución?

La selectividad (α) solo indica cuán distinta es la retención de los dos compuestos; ignora la anchura de los picos. La resolución (Rs) te dice si los picos están realmente separados en el cromatograma y combina los tres factores: \(R_s = \frac{\sqrt{N}}{4} \cdot \frac{\alpha - 1}{\alpha} \cdot \frac{k_2}{1 + k_2}\). Una pareja puede tener α = 2 y aun así solaparse si la columna es corta o los picos son anchos, porque un número de platos N bajo arrastra la resolución hacia abajo.

¿Cómo mido experimentalmente el tiempo muerto t₀?

Inyecta un compuesto que no sea retenido en absoluto por la fase estacionaria y lee el tiempo de su pico. En HPLC en fase inversa, el uracilo y la tiourea son marcadores habituales; en GC suele usarse el metano. Si no dispones de ningún marcador, la primera perturbación de la línea de base en el frente del disolvente da una estimación aproximada. El marcador debe ser realmente no retenido: un compuesto incluso con una ligera interacción con la columna sobreestimará t₀ y distorsionará ambos factores de retención.

¿Puedo usar esta calculadora para corridas con elución en gradiente?

No. El factor de selectividad clásico supone condiciones isocráticas, con la composición de la fase móvil constante. En un gradiente, la retención depende del momento en que la fuerza del disolvente alcanza al analito, de modo que el cociente de los tiempos ajustados ya no refleja una selectividad termodinámica real. Para comparar corridas en gradiente es mejor usar ventanas de retención o programas de resolución específicos para gradientes, o bien reproducir la separación de forma isocrática y calcular entonces α.

Los dos picos apenas se separan: ¿qué debo cambiar para mejorar α?

Solo la química mueve α: cambia de fase estacionaria (por ejemplo, fenílica o de polaridad incrustada en lugar de C18), cambia el modificador orgánico (acetonitrilo frente a metanol), ajusta el pH para que los analitos estén ionizados de forma distinta o cambia la temperatura. Comprar una columna más larga o aumentar el número de platos eleva la resolución, pero deja α intacto: sirve cuando α es moderado (1,2–1,5), pero resulta inútil cuando α está por debajo de 1,05 aproximadamente.

¿Qué pasa si mezclo minutos y segundos en los campos de entrada?

La calculadora convierte internamente cada valor a minutos, de modo que 90 s introducidos con la unidad «s» se tratan como 1,5 min: los resultados siguen siendo correctos siempre que el selector de unidad coincida con el número que has escrito. Lo que no debes hacer es introducir un valor en segundos seleccionando «min» (o al revés), porque entonces los tres tiempos quedan en escalas distintas y el cociente pierde el sentido. Ante la duda, convierte tú mismo todo a una misma unidad antes de introducir los datos.

¿Por qué la calculadora a veces intercambia mis dos compuestos?

Por convención, el pico que eluye después es siempre el compuesto 2, de modo que α es 1 o mayor. Si introduces primero el tiempo de retención mayor, la calculadora intercambia automáticamente los dos valores en lugar de devolver un α menor que 1. Si ambos tiempos de retención son idénticos, α queda indefinido: los picos coeluyen y, por mucha eficiencia que tenga la columna, no se separarán sin cambiar la química de la separación.