final cromatografia g s (cg) -...

ANÁLISE INSTRUMENTAL

CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA

• 2o SEMESTRE 2018

• Prof. Dr. Antônio Aarão Serra• Profa. Dra. Jayne Carlos de Souza Barboza

CROMATOGRAFIA

CROMATOGRAFIA À GÁS(CG)

CROMATOGRAFIA – GERAL - CLC

• A. Cromatografia Planar– A.1.Cromatografia em Papel (CP)– A.2.Cromatografia em Camada Fina (CCF).

• B.Cromatografia em Coluna– B.1.Cromatografia à Gás– B.2.Cromatografia Líquida

• B.2.1.Cromatografia Líquida Clássica (CLC)(em Vidro a Pressão Ambiental)

• B.2.2.Cromatografia Líquida de Alta Pressão e Alta Eficiência (CLAE ou HPLC)

CG - COLUNA

• PLANO DE AULA:– INTRODUÇÃO– EQUIPAMENTO– GASES ESPECIAIS– COLUNA/FORNO– FASE MÓVEL (FM)– FASE ESTACIONÁRIA (FE)– DETALHAMENTO– MECANISMO DE SEPARAÇÃO– DETECTORE– INJETORES– DESENHO (COLUNA/SEPARAÇÃO/DETECÇÃO)– PRATOS TEÓRICOS– ANÁLISE– BIBLIOGRAFIA

CG – COLUNA - INTRODUÇÃO

• É importante ressaltar que Absorção é diferente de Adsorção . Na Absorção , uma substancia se infiltra na outra, enquanto que a Adsorção é apenas superficial .

• ABSORÇÃO ADSORÇÃO

• Fonte adaptada: Collins, C. H. et al. . Fundamentos de cromatográfia , 5ª ed., Ed. UNICAMP, 2006.

PRINCIPAIS TIPOS DE CROMATOGRAFIA• CP – Cromatografia em Papel• CCD – Cromatografia em Camada Delgada(TLC)• CCV – Cromatografia em coluna de vidro• CG – Cromatografia a Gás (CG)• CL – Cromatografia Líquida (HPLC)• CS – Cromatografia Supercrítica• CE – Cromatografia por Exclusão• CTI – Cromatografia de Troca Iônica (CI)• CB – Cromatografia de Bioafinidade• Entre Outras

PRINCIPAIS TIPOS DE CROMATOGRAFIA

• CUSTOS RELATIVOS:• Cromatografia Planar :

– Cromatografia em Papel (CP) - Baixo Custo;– Cromatografia em Camada Delgada – Baixo Custo

• Cromatografia em Coluna:– Cromatografia em Líquida Clássica (CLC): Baixo

Custo– Cromatografia a gás (CG): Médio custo– Cromatografia de alta Eficiência (CLAE): Alto Custo

• APLICAÇÃO:• Agricultura (Pecuária, Veterinária)• Alimentícia• Cosméticos (Higiene, Perfumes)• Farmacêutica (Farmacos)• Medicina (Hospitais e Clinicas) • Meio Ambiente (Resíduos, Águas)• Petroquímica (Derivados)• Embalagens• Mineração• Produtos Naturais (fragâncias, essências, princípios

ativos)• Química (matéria-prima, catalisadores, aditivos)• Entre outros

CG – COLUNA - INTRODUÇÃO• FORÇAS QUE ATUAM CG:• A diferença na magnitude dessas forças que

determina a resolução e portanto a separação dos solutos individuais.

• As forças elementares que agem sobre as moléculas são de cinco tipos :

• 1) Forças de dispersão de London ou forças• de Van der Waals;• 2) Interações de dipolo induzido;• 3) Ligações de hidrogênio;• 4) Interações dielétricas;• 5) Interações eletrostáticas e coulombianas.• OBS.: Pressão Média

CG – COLUNA - INTRODUÇÃO• INTRODUÇÃO:• O objetivo da cromatografia é separar

os diversos constituintes de uma mistura de vários compostos seja para identificação, quantificação ou obtenção de compostos puros para os mais diversos fins.

• A separação se dá através da migração da amostra através de uma Fase Estacionária (FE) por intermédio de uma Fase Móvel (FM).

• INTRODUÇÃO:• Após a introdução da amostra no sistema

cromatográfico, os componentes da amostra se distribuem entre as duas fases e viajam mais lentamente que a fase móvel devido ao efeito retardante da fase estacionária.

• O equilíbrio de distribuição dos componentes entre as duas fases (FE/FM) determina a velocidade com a qual cada componente migra através do sistema.

CG – COLUNA - INTRODUÇÃO• INTRODUÇÃO:• A diferença na magnitude dessas forças

que determina a resolução e portanto a separação dos solutos individuais.

• As forças elementares que agem sobre as moléculas são de cinco tipos :

• 1) Forças de dispersão de London ou forças• de Van der Waals;• 2) Interações de dipolo induzido;• 3) Ligações de hidrogênio;• 4) Interações dielétricas;• 5) Interações eletrostáticas e coulombianas.

• Introdução: Mecanismo de separação• A separação cromatográfica é realizada a partir de

interações diferenciadas entre os analitoscomponentes da mistura, fase estacionária e fase móvel

AMOSTRA CROMATOGRÁFIA

CG – COLUNA - INTRODUÇÃO• INTRODUÇÃO:• Quais misturas podem ser separadas por CG ?

– Qualquer substância que poder ser “arrastada”por um fluxo de um gás. Desde que ela se dissolva total ou pelo menos parcialmente nesse gás.

– Misturas cujos constituintes sejam VOLÁTEIS/SEMI-VOLÁTEIS.

• DE FORMA GERAL : CG é aplicável para separação e análise de misturas cujos constituintes tenham PONTOS DE EBULIÇÃO de até 300oC e que sejam termicamente estáveis.

MODALIDADES E CLASSIFICAÇÃO• 1. Cromatografia à Gás (CG):

– Cromatografia a Gás : Coluna de metal ou de vidro pressão média, gás de arraste é a FM.

– FM = Gás (A escolha do Gás de arraste depende do detector). Ex. He, N2 ou H2.

– FE = Geralmente líquido não volátil, mas algumas vezes sólido.

CG – COLUNA - EQUIPAMENTO

• CROMATÓGRAFO A GÁS (CG)

• ESQUEMA DE UM CROMATÓGRAFO À GÁS.

PARTES PRINCIPAIS DO CG• 1-Reservatório de Gás e Controles de Vazão / Pressão.

2-Injetor (Vaporizador) de Amostra. 3-Coluna Cromatográfica e Forno da Coluna. 4-Detector. 5-Eletrônica de Tratamento (Amplificação) de Sinal. 6-Registro de Sinal (Registrador/Integrador).

CG – COLUNA – GASES ESPECIAIS

FASE MÓVEL (GÁS DE ARRASTE)• FM em CG: NÃO interage com a amostra -

apenas a carrega através da coluna. Assim éusualmente referida como GÁS DE ARRASTE.

• REQUISITOS:– INERTE Não deve reagir com a amostra, fase

estacionária ou superfícies do instrumento.– PURO Deve ser isento de impurezas que

possam degradar a fase estacionária.• Impurezas típicas em gases e seus efeitos:• H2O e O2 = oxida / hidrolisa algumas FE.

HIDROCARBONETOS = ruído no sinal de DIC

FASE MÓVEL (GÁS DE ARRASTE)-Requisitos• CUSTO Gases de altíssima pureza podem ser muito

caros.• A = 99,995 % (4.5) (R$ 100)• B = 99,999 % (5.0) (R$ 300)• C = 99,9999 % (6.0) (R$ 900)

• COMPATÍVEL COM DETECTOR Cada detector demanda um gás de arraste específico para melhor funcionamento.

• DCT→→→→ He , H2

• DIC →→→→ N2 , H2

• DCE →→→→ N2 , Ar + 5% CH4

• FASE MÓVEL (GÁS DE ARRASTE) • Gases mais usados ( N2, He, H2 e Ar)

– Não deve interagir com o recheio da coluna e ser compatível com o detector e de alta pureza (H2O/HC)

CG – COLUNA – GASES ESPECIAIS• FASE MOVEL (GÁS DE ARRASTE)• Sua escolha depende:

– Do tipo de coluna (empacotada ou capilar).– Do tipo de detector que está sendo usado.

• OBS.: Colunas capilares, normalmente necessita-se um gás auxiliar (make up) para o detector, para obter sensibilidade otimizada.

• Coluna capilar – d.I.<0.32mm• HIDROGÊNIO – Ideal (Perigoso)• HÉLIO – aceitável• NITROGÊNIO – menos aceitável

• FASE MÓVEL – GÁS DE ARRASTE• Coluna megabore - d.I. 0.53mm • NITROGÊNIO – IDEAL• HÉLIO – Pode ser usado• HIDROGÊNIO – não recomendado• Coluna empacotada : normalmente nitrogênio

ou hélio, mas no caso de detector de condutividade térmica, hidrogênio ou hélio são os mais recomendados.

• Pureza dos gases: ideal é 99.9995% ou melhor, principalmente para detector de captura de elétrons.

CG – COLUNA – COLUNAS - EMPACOTADA

• Forno e Coluna : Programa de temperaturas (Isotérmica/ Rampa contínua/ Rampa por patamares)

• O último patamar bem acima do p.e. do menos volátil

CG – COLUNA – FM

FASE MÓVEL• Gasosa - Na Cromatografia Gasosa a Fase

Móvel é o próprio Gás de Arraste cuja função é transportar os analitos através do Sistema (Injetor /Coluna /Detector). – Os principais Gases de Arraste são o Hélio,

Nitrogênio, Hidrogênio e o Argônio.

• Líquida – Na Cromatografia Líquida emprega-se uma mistura de solventes, denominada Eluente, como Fase Móvel. Os principais são: metanol, acetonitrila e água.

CONSTANTE DE DISTRIBUIÇÃO Kc

QUANTIFICAÇÃO DA EFICIÊNCIA

CG – COLUNA – FE

NÚMERO DE PRATOS TEÓRICOS (n)ou (N)• n= 16 (tR/ wb)2• n = segmento da coluna onde se atinge um equilíbrio

entre fase móvel, estacionária e analito• quanto > n → > rendimento da coluna (picos mais

finos)

TEMPO DE RETENÇÃO/LARGURA DO PICO.• tR= tempo de retenção• to = tempo de volume morto• wb= largura da base

CG – COLUNA – FESELETIVIDADE (αααα)

• αααα = k2´/k1´• αααα = posição relativa de 2 picos• Ideal: αααα > 1

RESOLUÇÃO (Rs)• Rs = 2 (tR2–tR1)2/ wb1 + wb2

• Rs = separação real dos picos

• EFICIÊNCIA: Capacidade de eluição com o mínimo de dispersão do analito.

QUANTIFICAÇÃO DA EFICIÊNCIA• ALTURA EQUIVALENTE A UM PRATO TEÓRICO (H)

é o “Tamanho” de cada estágio de equilíbrio.• Valores de H para colunas capilares e empacotadas são

próximos, mas como L para capilares é MUITO maior tipicamente elas são mais eficientes.

CG – COLUNA – FETempos de Retenção (t R)Fixadas as condiçõesoperacionais, o tempode retenção ajustadode um analito é uma constante.

t' R = fInterações analito/FEPressão de vapor do analitoCondições operacionais (Tcol., Fc....)

CG – COLUNA – FE• Colunas cromatográficas: Tubo longo contendo a

FE. • Principais materiais para confecção de colunas:

aço inox, vidro, alumínio, teflon, sílica fundida.

• a – Coluna Empacotada• b,c,d – Colunas Capilares

FASE ESTACIONÁRIA LÍQUIDA • → líquido pouco volátil, recobrindo um suporte sólido.• → deve solubilizar seletivamente as substâncias.• → termicamente estável. • → quimicamente inerte. • Suporte ideal: • Deve ter área superficial específica grande. • FE deve espalhar uniformemente, na forma de filme fino. • Deve ter partículas com diâmetros regulares e poros

uniformes. • Deve ser mecanicamente rígido, para evitar quebras. • Não deve interagir com as moléculas da amostra.

• a) Tubos densamente empacotados com fase estacionária de material uniforme, finamente dividida, ou com suporte sólido que é recoberto com uma fina camada de fase líquida estacionária.

• b) Parede interna do capilar recoberto com uma fina camada de FE.

• c) Superfície interna do capilar é coberta por um filme fino de um material suporte (adsorvente), como terra diatomacia, sobre o qual a FE líquida encontra-se dispersa.

• d) Parede do capilar recoberta apenas com uma camada de adsorvente, que éa própria FE.

• COLUNA CAPILAR: A separação ocorre na coluna e duas fases são envolvidas:

• Fase Estacionária (FE) que fica dentro da coluna

• Fase Móvel (FM) que é o gás de arraste que move-se sobre a FE.

• TIPOS DE COLUNAS:

VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS COLUNAS.

TIPOS DE FASES ESTACIONÁRIAS• CROMATOGRAFIA GÁS-LÍQUIDO (~90%)

• Polisiloxano

• R= -CH3; -CH2CH2CH2CN; -CH2CH2CF3; -C6H5

• Polietilenoglicol

TIPOS DE FASES ESTACIONÁRIAS• CROMATOGRAFIA GÁS-SÓLIDO (~10%)

• Material sólido adsorvente, por ex.: molecular sieves, alumina, etc.

• Uso: hidrocarbonetos muito voláteis (e.g. CH4), gases inorgânicos (por. ex.: N 2, CO2)

CG – COLUNA – FESELEÇÃO DE FASE ESTACIONÁRIA

• 100% dimetil polisiloxano (APOLAR)• Ex. de analitos: solventes, produtos de petróleos,

sabores, hidrocarbonetos saturados• 5% difenil – 95% dimetil polisiloxano (APOLAR)• Ex. de analitos: aromas, pesticidas, hidrocarboneto s

aromáticos• 35% difenil – 65% dimetil polisiloxano (POLARIDADE

MÉDIA)• Ex. de analitos: pesticidas contendo nitrogênio• Polietileno glicol (POLAR)• Ex. de analitos: ácidos graxos, aromas e álcoois.

• LÍQUIDOS Depositados sobre a superfície de: sólidos porosos inertes (colunas empacotadas) ou de tubos finos de materiais inertes (colunas capilares) .

CG – COLUNA – FE• Para minimizar a perda de FE líquida por

volatilização, normalmente ela é presa de duas maneiras: .

• A) Entrecruzada: as cadeias poliméricas são quimicamente ligadas entre si.

• B) Quimicamente ligadas: as cadeias poliméricas são “presas” ao suporte por ligações químicas

• SÓLIDOS Colunas recheadas com material finamente granulado (empacotadas) ou depositado sobre a superfície interna do tubo (capilar)

CG – COLUNA – FE• SELETIVA Deve interagir diferencialmente com os

componentes da amostra.• Regra geral: a FE deve ter características tanto

quanto possível próximas das dos solutos a serem separados (polar, apolar, aromático ...).

• FE Seletiva: separação adequada dos constituintes da amostra.

• FE pouco Seletiva: Pior resolução mesmo com coluna de boa eficiência .

EFEITO DA TEMPERATURA DA COLUNA:

CG – COLUNA - DETALHAMENTO

CARACTERÍSTICAS DESEJÁVEIS DE UM FORNO• AMPLA FAIXA DE TEMPERATURA DE USO Pelo

menos de Tambiente até 400oC.• SISTEMAS CRIOGÊNICOS (T < Tambiente) podem ser

necessários em casos especiais.

• TEMPERATURA INDEPENDENTE DOS DEMAIS MÓDULOS Não deve ser afetado pela temperatura do injetor e detector.

• TEMPERATURA UNIFORME EM SEU INTERIORSistemas de ventilação interna muito eficientes para manter a temperatura homogênea em todo forno.

CARACTERÍSTICAS DESEJÁVEIS DE UM FORNO:

• FÁCIL ACESSO À COLUNA A operação de troca de coluna pode ser freqüente.

• AQUECIMENTO E ESFRIAMENTO RÁPIDO Importante tanto em análises de rotina e durante o desenvolvimento de metodologias analíticas novas.

• TEMPERATURA ESTÁVEL E REPRODUTÍVEL A temperatura deve ser mantida com exatidão e precisão de ± 0,1°C.

PROGRAMAÇÃO LINEAR DE TEMPERATURA• Misturas complexas (constituintes com volatilidades

muito diferentes) separadas ISOTERMICAMENTE:.

• Componentes mais voláteis são separados • Componentes menos voláteis demoram a eluir,

saindo como picos mal definidos

PROGRAMAÇÃO LINEAR DE TEMPERATURA• Misturas complexas (constituintes com volatilidades

muito diferentes) separadas ISOTERMICAMENTE:.

• Componentes mais voláteis não são separados.• Componentes menos voláteis eluem mais

rapidamente.

CG – COLUNA - DETALHAMENTO• PROGRAMAÇÃO LINEAR DE TEMPERATURA (PLT)

• Possíveis problemas associados à PLT:– VARIAÇÕES DE VAZÃO DO GÁS DE

ARRASTE A viscosidade de um gás aumenta com a temperatura.

CG – COLUNA - DETALHAMENTO• PROGRAMAÇÃO LINEAR DE TEMPERATURA (PLT)

• Possíveis problemas associados à PLT:– DERIVA (“DRIFT”) NA LINHA DE BASE

Devido ao aumento de volatilização de FE líquida.

• Temperatura da Coluna• Pressão de Vapor (p 0)

ESTRUTURA DO ANALÍTOTEMPERATURA DA COLUNAp0 = f

CG – COLUNA - FE - SEPARAÇÂO

MECANISMOSDE

SEPARAÇÃO

MECANISMOS DA CROMATOGRAFIA

PROCESSO FÍSICO-QUÍMICO QUE REGE A SEPARAÇÃO

• Adsorção: (Gás- Sólido)• O soluto é adsorvido na superfície das

partículas sólidas da fase estacionária.• É um fenômeno superficial, aumentado

com a formação de pontes de hidrogênio.• FE é sólida e a adsorção ocorre na

interface, entre FE e FM

• Partição: (Gás-Líquido)• O soluto se equilibra entre o líquido da

fase estacionária e a fase móvel, por diferença de solubilidade (equilíbrio ).

• O soluto dissolvido na fase líquida que reveste a superfície da fase sólida.

• Diferentes solubilidades dos componentes da amostra na FE.

• MECANISMOS DA CROMATOGRAFIA

• Troca Iônica:• Os ânions móveis são mantidos perto dos

cations que estão ligados covalentemente a uma fase estacionaria sólida.

CG – COLUNA - FE - SEPARAÇÂOPROCESSO FÍSICO-QUÍMICO QUE REGE A

SEPARAÇÃO

• Exclusão Molecular, Filtração ou Permeação em Gel (GPC)

• Não existem interações entre a fase estacionária e o soluto. Se separa por tamanho de partícula. Moléculas grandes são excluídas e moléculas pequenas são retidas.

• Afinidade: Um tipo de molécula de uma mistura complexa se liga a moléculas que estão covalentemente ligadas a FE. Todas outras moléculas passam.

FE QUIRAIS(Separação de isômeros óticos)

• FÁRMACOS : Em muitos fármacos apenas um dos isômeros óticos têm atividade farmacológica.

• PRODUTOS BIOLÓGICOS : Distinção entre produtos de origem sintética e natural.

• Natural = normalmente substâncias oticamente puras;

• Sintético = muitas vezes são misturas racêmicas.

CROMATOGRÁFIA - SEPARAÇÃO

• FE.

• EXISTEM OUTROS TIPOS DE CLASSIFICAÇÕES:

• Mecanismo de separação baseados em processos Físico, Químico e Mecânico.

• Mecanismo de separação baseado na fase estacionária (gás-sólido e gás-líquido)

MECANISMOS DA SEPARAÇÃO• ADSORÇÃO: A fase estacionária é um sólido contendo

grupos (sítios ativos) que podem adsorver certas substâncias. Ex.: Peneira Molecular, Polímeros Porosos.

• Tem o equilíbrio :

MECANISMOS DA SEPARAÇÃO• PARTIÇÃO• A fase estacionária é um líquido depositado ou

quimicamente ligado a um suporte sólido ou depositado ou quimicamente ligado à de um tubo capilar de sílica fundida(CG)

• As moléculas dos componentes a serem separados se distribuem entre a fase estacionária ligada e a fase móvel líquida(HPLC) ou fase móvel gasosa(CG) de acordo com sua afinidade relativa:

• Compostos com diferentes constantes de partição são separados.

MECANISMOS DA SEPARAÇÃO

• Partição : diferentes solubilidades dos componentes da amostra na FE

• Tem o equilíbrio

MECANISMOS DA SEPARAÇÃO• Partição:• A FM carrega as moléculas nela

dissolvidas. Para re-estabelecer o equilíbrio, moléculas na FE passam para a FM e são arrastadas. Tem-se um equilíbrio dinâmico em cada segmento da coluna. Como a FM está em contínuo movimento, esta acaba retirando todas as moléculas da coluna.

FATORES QUE AFETAM EFICIÊNCIA• Comprimento da coluna• Diâmetro da coluna• Vida útil• Temperatura de eluição• Vazão de FM• Volume de amostra introduzida• Técnica de injeção• Características da substância• Outros

• Escolha da coluna :– Polaridade da fase estacionária,– Diâmetro e espessura do filme

quantidade de amostras, tempo de análise, pressão (velocidade da FM), temperatura do forno.

– Comprimento dos pratos teóricos.

• TIPOS DE FASES ESTACIONÁRIAS• Apolar : hidrocarbonetos não aromáticos,

silicones (ex.: SE-30).• Polar : contém grande quantidade de grupos

polares (Ex.: Carbowax)- interações tipo pontes de hidrogênio

• Intermediária : grupos polares ou potencialmente polares em esqueleto apolar (Ex. SE-52)

Abreviação de algumas fases estacionárias mais usadas:

– DEGA - adipato de dietileno glicol

– DEGS - succinato de dietileno glicol– SE- 30 - metil silicone– OV - 11 - 35% fenil- metilsilicone

– Carbowax 20 M - polietilnoglicol

Parâmetro Coluna empacotada Coluna capilarNo de Pratos teóricos

Diam. Int. (mm) 1 – 4 0,15 - 0,75Comprimento (m) 1 - 3 10 -100Pratos teóricos 2400 3000Espessura F.E.(µm) 5 0,5 - 2Vazão gás (ml/min) 20 - 60 1- 5Vol. amostra (µl) 02 - 20 0,001- 0,5

• FASE ESTACIONÁRIA/ESTRUTURA• POLI(5%DIFENIL- 95%DIMETILSILOXANE).• Não polar – fase ligada.• Quimicamente compatível com água e outros solventes.

Pode ser lavada. Faixa de temperatura: -60oC a 320oC

• FASE ESTACIONÁRIA/ESTRUTURAS• POLI(5%DIFENIL- 95%DIMETILSILOXANE).

• APLICAÇÃOES TÍPICAS:• hidrocarbonetos, gasolina, solventes,

pesticidas, alimentos, fame, fenois, alcaloides aromáticos, drogas de abuso, flavorizantes, fragâncias.

CROMATOGRÁFIA

DETECTORES

CG – COLUNA - FE – SEPARAÇÂO - DETECTOR

• DETECTOR: Dispositivos que examinam e detectam continuamente o material eluído, gerando sinal quando da passagem do composto que não o gás de arraste.

SINAL GRÁFICO X TEMPO = CROMATOGRAMA• Idealmente : cada substância separada aparece• como um PICO no cromatograma.

PRINCIPAIS DETECTORES• DETECTOR POR CONDUTIVIDADE TÉRMICA (DCT

OU TCD)Variação da condutividade térmica do gás de arraste

• DETECTOR POR IONIZAÇÃO EM CHAMA (DIC OU FID) Íons gerados durante a queima dos (compostos) eluatos em uma chama de H2 + ar sintético.

• DETECTOR POR CAPTURA DE ELÉTRONS (DCE OU ECD) Supressão de corrente causada pela absorção de elétrons por eluatos altamente eletrofílicos.

• DETECTORES: Dispositivos que geram um sinal elétrico proporcional à quantidade eluída de um analito .

• Existem ~ 60 detectores que foram utilizados em CG.• Destes aproximadamente 15 equipam os cromatógrafos

comerciais.• Apenas 4 respondem pela maior parte das aplicações• DIC ou FID - Detector por Ionização em Chama• EM ou MS - Detector Espectrométrico de Massas• DCT ou TCD - Detector por Condutividade Térmica• DCE ou ECD - Detector por Captura de Elétrons

PARÂMETROS DESEJAVEL DO DETECTOR– Alta sensibilidade– Resposta rápida para todos os compostos da

amostra– Insensível à mudanças na Fase Móvel– Insensível à mudanças de temperatura– Resposta independente para a Fase Móvel– Resposta linear– Não deve destruir a amostra– Fácil operação– Fornecer informações qualitativas

PARÂMETROS DESEJAVEL DO DETECTOR

• Baixo nível de ruído• Faixa linear ampla p/ a resposta• Resposta p/ os compostos de interesse

(universais, seletivos, específicos)• Insensível a pequenas mudanças de fluxo

e temperatura• Destrutivos / não destrutivos

PARÂMETROS BÁSICOS DE DESEMPENHO• QUANTIDADE MÍNIMA DETECTÁVEL Massa de um

analito que gera um pico com altura igual a três vezes o nível de ruído.

• RUÍDO Qualquer componente do sinal gerado pelo detector que não se origina da amostra.

• Principais Fontes de Ruído: Contaminantes nos gases; Impurezas acumuladas no detector; Aterramento elétrico deficiente; inerente do próprio equipamento.

TIPOS DE DECTORES• UNIVERSAIS: Geram sinal para qualquer substância

eluida.• SELETIVOS: Detectam apenas substâncias com

determinada propriedade físico-química.• ESPECÍFICOS: Detectam substâncias que possuam

determinado elemento ou grupo funcional em suas estruturas.

• CLASSIFICAÇÃO:

CARACTERÍSTICAS DOS DETECTORES• a) Seletividade: responde apenas a uma

classe de substâncias detectores seletivos (detectores universais e detectores específicos);

• b) Sensibilidade: mudança na resposta do detector em função da quantidade detectada;

• c) Ruído: deflexões da linha de base (efeitos eletrônicos do sistema de detecção);

CARACTERÍSTICAS DOS DETECTORES (Cont.)• d) Quantidade mínima detectável: depende de

parâmetros relacionados à coluna (10-8 - 10-12 g); • e) Faixa linear: razão entre a maior e a menor

concentração da amostra; • f) Outras características: não sofrer alterações de

vazão e de temperatura e ser resistentes às condições de trabalho.

DETECTOR POR IONIZAÇÃO EM CHAMA (FID)(quase universal)

• Detector mais usado ( sensível / destrutivo).• Adequado para compostos orgânicos.• Substâncias orgânicas (contendo C) quando queimadas

produzem íons que afetam o potencial entre dois pólos elétricos (300 V), amostra é misturada com H2 e ar.

• Os íons CHO+ são recolhidos no cátodo e a corrente gerada produz o sinal.

DETECTOR POR IONIZAÇÃO EM CHAMA (FID)(quase universal)

• Formação de íons pela combustão da amostra na presença de H2 e O2.

• Origina corrente elétrica no coletor gerando um sinal do qual a combustão do gás de arraste é descontada Ésensível à velocidade do fluxo de massa passando por ele

• Fornece sinal só a 1a vez. Para ter mais sinal tem que fornecer mais soluto e moléculas de amostra (no gás de arraste) são queimadas na chama formando íons (coletados por um eletrodo). (esquema do FID a seguir)

• FID

• DETECTOR DE CONDUTIVIDADE TÉRMICA (DCT)• UNIVERSAL: Detecta matéria orgânica e inorgânica

mas pouco sensível (60% FID).• não destrutivo.• O gás de arraste tem uma condutividade térmica

conhecida.• A resistência do filamento muda com a condutividade

do gás.• A presença de analitos altera a condutividade térmica

do gás de arraste (H2 ou He).• A sensibilidade aumenta com a diminuição da

temperatura, do fluxo e da corrente.• Os filamentos queimam na presença de oxigênio.

• DETECTOR DE CONDUTIVIDADE TÉRMICA (UNIVERSAL)

• H2 e He têm uma condutividade térmica 6 a 10 x superior à dos compostos orgânicos. Sua presença leva a uma diminuição da condutividade e um aumento muito rápido da temperatura.

DETECTOR POR CAPTURA DE ELÉTRONS (ECD)(seletivo)

• Grupos funcionais eletronegativos.• N2 é ionizado por fonte radiativa (Ex.: 63Ni)

partículas betas (ββββ) produzindo elétrons (ânodo), que gera corrente, resultando na linha de base (constante).

• Moléculas eluindo da coluna capturam elétrons e diminuem a corrente.

• O sinal gerado é proporcional à concentração• Bastante usado para análise de pesticidas .• Esquema do ECD a seguir. ↑

• ECD

DETECTOR POR ESPECTROMETRIA DE MASSA (DEM)

• Centenas de componentes presentes em sistemas naturais e biológicos;

• Caracterização de componentes que dão odor e sabor aos alimentos;

• Identificação de poluentes da água. • �GC-ICP-MS

• ESPECTROMETRIA DE MASSA

• APARELHO MASSA (CG-EM)

• DEM.

TIPOS DE DETECTORS (DETALHES)• Ionização de chamas FID (alta sensibilidade,

resposta quase universal) FM = hidrogênio ou nitrogênio, destrutivo.

• Condutividade térmica (resposta universal, não destrói a amostra) – FM = helio ou hidrogênio, não destrutivo.

• Captura de elétrons (seletivo p/ halogênios orgânicos, nitrilas, nitratos e organometálicos) FM = nitrogênio, não destrutivo

• Termiônico (seletivo p/ compostos contendo N e P) destrutivo.

CG – COLUNA - FE – SEPARAÇÂO - DETECTORDetectores Detectores –– Limites de detecLimites de detec ççãoão

DETECTOR POR CAPTURA DE ELÉTRONS (DCE OU ECD):SeletivoSeletivo . Responde muito bem a halogenetos orgânicos, aldeídos conjugados, nitrilas, nitratos e organometálicos. Sensibilidade: 0,01 a 1 pg com linearidade até ng. (104)

DETECTOR POR IONIZAÇÃO EM CHAMA (DIC OU FID):QuaseQuase --universaluniversal . Detecta qualquer substância que contenha ligações C-H. Não responde a gases nobres, H2, O2, N2, CX4, SiX4

(X=halogênio), CO, CO2, CS2, H2O, NO, N2O, NO2, NH3. Sensibilidade: 10 a 100 pg com linearidade até mg (107 – 108).

DETECTOR TERMOIÔNICO (DNP OU NPD): EspecEspecííficofico. Responde a compostos orgânicos com N e P. Sensibilidade: 0,1 a 1 pg(P) e 0,4 a 10 pg (N) com linearidade até ng. (103 - 105)

DETECTOR POR CONDUTIVIDADE TÉRMICA (DCT OU TCD): UniversalUniversal . Observa-se para qualquer substância eluída. Sensibilidade: 0,4 a 1 ng com linearidade até dezenas de mg (104).

CG – COLUNA - FE – SEPARAÇÂO - DETECTORDetectores Detectores –– Limites de detecLimites de detec ççãoão

DETECTOR POR CAPTURA DE ELÉTRONS (DCE OU ECD):SeletivoSeletivo. Responde muito bem a halogenetos orgânicos, aldeídos conjugados, nitrilas, nitratos e organometálicos. Sensibilidade: 0,01 a 1 pg com linearidade até ng. (104)

DETECTOR POR CONDUTIVIDADE TÉRMICA (DCT OU TCD): UniversalUniversal . Observa-se para qualquer substância eluída. Sensibilidade: 0,4 a 1 ng com linearidade até dezenas de mg (104).

DETECTOR POR IONIZAÇÃO EM CHAMA (DIC OU FID):QuaseQuase--universaluniversal. Detecta qualquer substância que contenha ligações C-H. Não responde a gases nobres, H2, O2, N2, CX4, SiX4

(X=halogênio), CO, CO2, CS2, H2O, NO, N2O, NO2, NH3. Sensibilidade: 10 a 100 pg com linearidade até mg (107 – 108).

DETECTOR TERMOIÔNICO (DNP OU NPD): EspecEspecííficofico. Responde a compostos orgânicos com N e P. Sensibilidade: 0,1 a 1 pg(P) e 0,4 a 10 pg (N) com linearidade até ng. (103 - 105)

CG – COLUNA - FE – INJETORES

INJETORES

SISTEMA DE INJEÇÃO DA AMOSTRA• Injeção (seringas ou válvulas)

– Pode injetar líquido, gás, sólido/líquido– gerar banda única e estreita.

– quantidade de amostra não deve ultrapassar a capacidade da coluna.

– Reprodutível.

– Aquecimento para vaporização total da amostra.

• TIPOS DE INJETORES

• INJETOR:• Parte do cromatografo a gás onde a amostra é

introduzida.– Vaporiza amostra (solvente + compostos alvo)– Mistura vapor com fase móvel (gás de arraste)– Transfere vapor para dentro da coluna

• Forma mais simples:– Câmara de aquecimento– Cobertura do injetor/dispositivo de vidro– Linhas de fluxo de gás

• INJETOR (Formato geral)

• INJETOR:• INJETOR: SPLIT/SPLITLESS : Vantagem :

Previne introdução de compostos não voláteis da amostra.

• Desvantagem: Discriminação dos compostos com alto ponto de ebulição e termicamente instáveis; Dois modos de injeção em um único injetor.

• INJEÇÃO:• INJEÇÃO SPLIT: Para amostras com

concentrações mais altas. Razão Split = Fluxo de que sai por Split / Fluxo da Coluna.Vantagem: Pico com bom formato

• INJEÇÃO SPLITLESS: Para compostos de nível traço.

• Bom para amostras semi-voláteis (pontos de ebulição do analito são acima de ~150ºC).

INJETOR ON-COLUMN (OCI):• Toda amostra é introduzida diretamente na coluna.• Amostra pode ser introduzida a temperatura

relativamente baixa. • Temperatura do injetor pode ser programada

(rampa). Por ex.: 50ºC (0.1min) →→→→ 100 º C/min →→→→ 280ºC (20min).

• Não ocorre o “splitting” da amostra• Sem discriminação dos compostos com alto ponto

de ebulição.• Minimiza decomposição de compostos

termicamente instáveis.• Rápida contaminação da coluna por compostos não

voláteis.

• QUALIDADE DA INJEÇÃO :• Injeção de amostra para dentro da fase móvel

sem dispersão da amostra ou tailing (efeito cauda)

• Vaporizar todos solutos instantaneamente sem decomposição térmica

• Evitar difusão de componentes da amostra na fase móvel

• Não tenha contaminação da amostra• Não tenha perda da amostra

INJETORES PARA COLUNAS CAPILARES.

• TEMPERATURA DO INJETOR: Deve ser suficientemente elevada para que a amostra vaporize imediatamente, mas sem decomposição.

• REGRA GERAL: Acima da temperatura de ebulição do componente menos volátil (Tinj = 50 oC ).

• VOLUME INJETADO: Depende do tipo de coluna e do estado físico da amostra.

SISTEMA DE INJEÇÃO/EXIGÊNCIAS• Usar quantidade de amostra tão pequena

quanto possível (<1ml).• Temperatura no injetor dever ser controlável,

constante e a recomendável pelo fabricante.• A amostra deve vaporizar Instantaneamente:

– controlar a temperatura do injetor.• O sistema de injetor é frequentemente fonte de

assimetria dos picos:– Sujidade/demasiada→amostra/temperatura

insuficiente.• A amostra não deve conter resíduos não

voláteis.

• SISTEMA DE INJEÇÃO/EXIGÊNCIAS (Cont.)• O septo é fonte de problemas:

– Vedação incompleta (perda de amostra / descriminação).

– Liberação de impurezas (picos estranhos à amostra).– O septo novo deve ser pré-aquecido durante várias

horas.• O injetor deve ser limpo frequentemente.• A divisão da amostra (“splitter”) - pode ser fonte d e

discriminação entre solutos de diferentes volatilidades

CG – COLUNA - FE – FM - SEPARAÇÃO

DESENHO

(COLUNA/SEPARAÇÃO/DETECÇÃO)

• Operação pela qual uma mistura édividida em pelo menos duas frações com diferentes composições.

• É obtida por meios físicos embora reações químicas podem ser envolvidas no processo.

• Os métodos físico-químicos de separação são baseados na utilização de alguma propriedade física das substâncias a serem separadas.

PRINCIPAIS TIPO DE SEPARAÇÃO• Destilação fracionada:

– Diferença de ponto de ebulição (diferença na pressão de vapor)

• Destilação por arraste a vapor: – Diferenças de solubilidades

• Cristalização/Recristalização:– Diferenças de solubilidades

• Derivados:– Preparação de derivados (Ex. Oximas)

• Extração com solvente:– Diferença na constante de distribuição (partição) dos

componentes em dois solventes imiscíveis entre si. • Cromatografia:

– Diferença de afinidade das substâncias por um material ativo ou adsorve

• SEPARAÇÃO EM COLUNA• ANTES DE COLOCAR A FASE MOVEL (FM)

• ÍNICIO DA FASE MÓVEL (Líquida ou gás)

• LINHA BASE

• .PASSAGEM PELO DETECTOR

COMPORTAMENTO NA COLUNA• Amostra gasosa ou liquida volatilizada é introduzida

na corrente do gás de arraste que a leva sobre a FE numa coluna.

• Os constituintes se distribuem entre FE e FM, movendo-se a porção que está na fase vapor com o gás de arraste. Podem ser separados e saem da coluna em tempos diferentes característicos da coluna e das condições experimentais (vazão da FM, Temp.).

• Ao sair da coluna, os constituintes, separados, passam por um dispositivo onde são detectados, emitindo um sinal elétrico que é registrado, constituindo o que se denomina cromatograma.

• CROMATOGRAMA

w w1 2

• IMPORTÂNCIA DA CG• Velocidade

– Cromatografos convencionais Cromatografos com sistema para Fast CG; Módulo para EZ Flash acoplado a CG convencional.

• Poder de resolução– Capacidade de separar adequadamente os

constituintes da amostra.

• Manuseio de pequenas quantidades de amostra: (10-9 – 10-15g)

• Simplicidade da técnica

COMPARAÇÃO CG/HPLC

CROMATOGRAFIA

PRATOS TEÓRICOSE

SEPARAÇÃO(CG e HPLC)

CROMATOGRAFIA - PRATOS TEÓRICOS• EFICIÊNCIA:• Número de pratos teóricos (N)

– Cada “N ” → uma etapa de equilíbrio entre FE e FM– Quanto > N →→→→ > Eficiência = maior separação (picos

mais estreitos) – Quanto < N →→→→ < Eficiência = menor separação (picos

mais largos)

Equação de “N”

N = 16 (dr/Wd) 2

N = 5,54 (dr/Wh) 2

CROMATOGRAFIA - PRATOS TEÓRICOS

EFICIÊNCIA:– N = numero de pratos teóricos– dr = distancia de retenção (tempo de retenção) – Wd = largura do pico na linha de base– Wh = Largura a meia altura

• Altura equivalente a um prato teórico (H)– Comparação entre colunas de comprimentos

diferentes:

Equação de “H”H = L/N

L = comprimento da coluna

CROMATOGRAFIA - PRATOS TEÓRICOS• Eficiência: Dados para o cálculo de “N”

• Eficiência • Dados para o cálculo de “N” ou “n”• O parâmetro diretamente mensurável de retenção de um

analito é o TEMPO DE RETENÇÃO AJUSTADO, T R’:• TR = Tempo de Retenção (tempo decorrido entre a

injeção e o ápice do pico cromatográfico);• TM = Tempo de Retenção do Composto Não-Retido

(tempo mínimo para um composto que não interaja com a FE atravesse a coluna);

• TR’ = Tempo de Retenção Ajustado (tempo médio que as moléculas do analito passam sorvidas na FE)

PARÂMETROS CROMATOGRÁFICOS• TEMPO DE RETENÇÃO (TR)• Por definição chamamos de TEMPO DE

RETENÇÃO, (TR), de uma substância ao tempo decorrido desde o instante em que a amostra foi introduzida até o instante do máximo do pico. (onde (To) é o tempo de retenção de um composto não retido na fase estacionária)

CROMATOGRAFIA - PRATOS TEÓRICOSTEMPO DE RETENÇÃO (tr)

• Na análise cromatográfica, mantido constantes a vazão da fase móvel e a temperatura da coluna, o tempo de retenção de cada componente é constante, desde que a FE não sofra modificação.

CROMATOGRAFIA - PRATOS TEÓRICOSPARÂMETROS CROMATOGRÁFICOS

• A partir da figura, definimos os seguintes parâmetros cromatográficos de acordo com as equações a seguir:

PARÂMETROS CROMATOGRÁFICOSFATOR DE RETENÇÃO (ou FATOR CAPACIDADE)

• Onde:• t’r é o tempo de retenção corrigido • tO é o tempo de retenção de um composto não

retido.

• EFICIÊNCIA• Relação entre resoluç ão, seletividade e eficiência

• a – Resolução - Ruim• Seletividade - Ruim • Eficiência - Ruim

• b – Resolução - Boa• Seletividade - Boa • Eficiência - Ruim

• c – Resolução - Boa• Seletividade - Boa • Eficiência - Boa

CROMATOGRÁFIA

ANÁLISES

CROMATOGRÁFIA - ANÁLISES

• tR= tempo de retenção.

• tm = tempo morto- tempo que a FM leva para percorrer a coluna

• t´R = tempo de retenção corrigido = tR-tm

ANÁLISE QUALITATIVA• a) Comparação do tR com a do composto padrão

– Identifica de forma aproximada, pois 2 componentes podem apresentar mesmo Tr.

– Confirmar o resultado: outra técnica ou testar colunas diferentes.

• b) Adição de padrão • Adicionar o composto que se imagina presente

– aumenta na altura do pico → confirma– aumento na largura do pico → não é o composto

• c) Índice de Kovats (comparar c/ literatura)

ANÁLISE QUANTITATIVA• Avaliar: análise qualitativa, exatidão e precisão.• Causas de erro : perdas mecânicas, amostra volátil,

contaminação. • Integração dos picos.

CÁLCULO DA CONCENTRAÇÃO• a) Normalização: compara a área com a % da

composição da mistura%A = (área A / área total) x 100

• b) Calibração externa: curva de calibração: A x C• c) Padronização interna: adição de quantidade

conhecida de um padrão na amostra Ax /A PI x C • d) Adição de padrão. • Aplicação Analítica: Áreas: ambiental;

farmacêutica; alimentícia; petroquímica, medicina,

pesquisa, ...

• CROMATOGRAMA.

Indices de Kovats / indices de retenção• Os índices de retenção são importantes para

assegurar a identificação e intercomparação de resultados com base de dados.

Indices de Kovats / indices de retenção

MÉTODOS DE DETECÇÃO QUALITATIVOS• Cromatografia Gasosa com Detecção

Espectrométrica de Massas (CG-EM).• Cromatografia Gasosa com Detecção

Espectrométrica por Emissão Atômica (CG-EA).• Cromatografia Gasosa com Detecção

Espectrométrica por Absorção no Infra-Vermelho (CG-EIV).

• OBS.: Identificação muito confiável quando combinados a técnicas de identificação baseadas em retenção.

CROMATOGRÁFIA - ANÁLISESTERMOS E SÍMBOLOS MAIS USADOS CG

• tR= tempo de retenção de cada componente.• Tm = T0 = tempo de retenção de um

componente não retido (não tem afinidade) pela fase estacionária => tempo morto.

• K= fator de retenção = (tR-tM)/TM.

• As= assimetria do pico (divide-se o pico ao meio e faz-se a razão entre os dois segmentos).

• T= fator de cauda (tailing factor) – substitui a As geralmente.

TERMOS E SÍMBOLOS MAIS USADOS CG

• α = fator de seletividade=(tR2-tM)/ (tR1 – tM)• T= tailing factor= fator de cauda.• N= eficiência= número de pratos• Rs= resolução entre os picos.• H= altura equivalente (utilizado para

comparar eficiência de colunas de diferentes comprimentos)= L/N

• Alargamento de banda.

• EXEMPLO:

CROMATOGRÁFIA - ANÁLISES• CLASSIFICAÇÃO QUANTO A TEMPERATURA• Cromatografia gasosa com programação de

temperatura. – Variação linear ou não – Melhora a separação – Diminui o tempo de análise

• Temperaturas menores→Solutos mais voláteis • Temperaturas maiores→Solutos menos

voláteis – maior simetria nos picos – melhor detectabilidade– Amostra composta de substancias com grandes

diferenças em seus pontos de ebulição.

CG ISOTERMICA DA MISTURA DE ÁLCOOIS• Cromatografia gasosa isotérmica • –A temperatura da coluna permanece constante

durante a análise

CROMATOGRÁFIA - ANÁLISESCG COM TEMPERATURA PROGRAMADA

• Cromatografia gasosa com programação de temperatura.

CROMATOGRÁFIA - ANÁLISES• CÁLCULOS/ANÁLISES

• ANÁLISES (K = FATOR DE RETENÇÃO)

• ANÁLISES

• ANÁLISES (AVALIAÇÃO DOS PICOS)

CROMATOGRÁFIA - ANÁLISES• ANÁLISES: De acordo com a fórmula de

Resolução• Para Rs aumentar, a diferença entre o tR de

dois picos adjacentes deve aumentar ou as larguras (w) dos picos deve diminuir.

• ALTURA EQUIVALENTE A UM PRATO TEÓRICO(H)“Tamanho” de cada estágio de equilíbrio.

• Valores de H para colunas capilares e empacotadassão próximos. Mas na capilar L é muito maior então são mais eficientes.

QuantificaQuantifica çção da eficiênciaão da eficiência

ALTURA EQUIVALENTE A UM ALTURA EQUIVALENTE A UM PRATO TEPRATO TEÓÓRICORICO (H) (H)

“Tamanho” de cada estágio de equilíbrio

Valores de H para colunas capilares e empacotadas são próximos, mas como L para capilares é MUITO maior tipicamente elas são mais eficientes

(L = comprimento da coluna)

Valores típicos de H e N:dC df H N

0,10 0,25 0,081 3703700,25 0,25 0,156 1923080,32 0,32 0,200 1500000,32 0,50 0,228 1315790,32 1,00 0,294 1020410,32 5,00 0,435 689660,53 1,00 0,426 704230,53 5,00 0,683 43924

2,16 10% 0,549 36432,16 5% 0,500 4000

Capilares, L = 30 m

Empacotadas, L = 2 m

• dc = Diâmetro da coluna• df = Espessura da FE em mm

CROMATOGRÁFIA

• Termos e símbolos mais usados• tR= tempo de retenção de cada componente;• tM= tempo de retenção de um componente não

retido (não tem afinidade) pela fase estacionária => tempo morto;

• K= fator de retenção= (tR-tM)/tM;• As= assimetria do pico (divide-se o pico ao meio e

faz-se a razão entre os dois segmentos);

CROMATOGRÁFIA• Termos e símbolos mais usados (Cont.)• T= fator de cauda (tailing factor) – substitui a As

geralmente;• α = fator de seletividade=(tR2-tM)/ (tR1 – tM)• T= tailing factor= fator de cauda;• N= eficiência= número de pratos;• Rs= resolução entre os picos;• H= altura equivalente (utilizado para comparar

eficiência de colunas de diferentes comprimentos) = L/N

• Alargamento de banda

CROMATOGRÁFIA/TERMOS USUAIS• Termos e símbolos mais usados (Cont.)• Amostra : Porção de um determinado material que

representa a totalidade.• Analito : Espécie (iônica, atômica ou molecular) que se

deseja determinar em uma amostra.• Matriz : Conjunto de todos os constituintes que

compõem uma amostra.• Detector : Dispositivo mecânico, elétrico ou químico que

identifica, registra ou indica uma alteração em uma das variáveis na sua vizinhança (pressão, temperatura, etc.).

• Sistema de detecção : Conjunto inteiro que indica ou registra as quantidades físicas ou químicas.

• Transdutor : Dispositivo que converte informação de domínio não-elétrico em informação de domínio elétrico e vice-versa (microfone, fotocélulas, etc.).

CROMATOGRÁFIA/TERMOS USUAIS

• Termos e símbolos mais usados (Cont.)Sensor : Dispositivo analítico capaz de monitorar espécies

químicas específicas de forma contínua e reversível (eletrodo de vidro, QCM, etc.). Equivale ao transdutor associado a uma fase de reconhecimento quimicamente seletiva.

Curva analítica : Representação gráfica da resposta do instrumento (sinal analítico) em função da concentração do analito proveniente de soluções-padrão (padrão externo). Também chamada de curva de trabalho ou curva de calibração.

• Termos e símbolos mais usados (Cont.)• Branco (br) : Sinal do instrumento para matriz

(ou imitação) na ausência do analito ou de uma espécie que corresponda ao analito.

• Limite de detecção (LD ou Cm) : Concentração ou massa mínima do analito que pode ser detectada em um nível confiável.

• Sm = Sbr + k sbr (valor mais aceito k = 3)• onde Sm e Sbr são o sinal analítico mínimo e do

branco e s é o desvio padrão do branco.

CROMATOGRÁFIA/TERMOS USUAIS• Termos e símbolos mais usados (Cont.)• Limite de quantificação (LQ) : Considera-se ser a

concentração para a qual o sinal analítico excede em 10 desvios padrões o sinal do branco.

• Limite de resposta linear (LRL) : Concentração limite a partir da qual não é mantida a linearidade.

lític

Concentração

• Faixa linear de trabalho (FLT) ou Faixa ótima de trabalho (FOT) ou Faixa dinâmica : Faixa de concentração que se estende de LQ até LRL.

-10 -5 0 5 10 15 20 250,0

1,2y = 0,0382x + 0,2412R2 = 0,9999

nalít

Volume de solução do padrão, mL

• Termos e símbolos mais usados (Cont.)Método do padrão interno : Consiste em adicionar uma

substância em quantidade constante a todas as amostras, aos brancos e aos padrões de calibração em uma análise. Compensa diversos tipos de erros, aleatórios ou sistemáticos.

Método de adição de padrão : Consiste em uma série de medidas envolvendo a adição de incrementos de uma solução-padrão do analito à alíquotas da amostra de mesmo volume com a finalidade de corrigir a interferência da matriz sobre o sinal analítico.

CROMATOGRÁFIA/TERMOS USUAIS• Termos e símbolos mais usados (Cont.)Repetibilidade : Grau de concordância entre resultados

independentes obtidos com o mesmo método para um material de teste idêntico sob as mesmas condições(mesmo operador, mesmo equipamento, mesmo laboratório em um pequeno intervalo de tempo).

Reprodutibilidade : Grau de concordância entre resultados independentes obtidos com o mesmo método para um material de teste idêntico sob diferentes condições(diferentes operadores, diferentes equipamentos, diferentes laboratórios e após diferentes intervalos de tempo). A medida da reprodutibilidade é o desvio padrão qualificado com o termo

• Termos e símbolos mais usados (Cont.)Reprodutibilidade : Em alguns contextos

reprodutibilidade pode ser definida como o valor abaixo do qual a diferença absoluta entre dois resultados individuais com um material idêntico, obtido nas condições acima, aconteçam com a mesma probabilidade especificada. Note que uma declaração completa de reprodutibilidade exige a especificação das condições experimentais que diferem.

CROMATOGRAFIA - ANÁLISE QUANTITATIVA

• ANÁLISE QUANTITATIVA• Sensibilidade: quanto mais inclinada a curva de

calibração mais sensível é o método (diferença de sinal é maior com menores diferenças de concentração)

CROMATOGRAFIA - ANÁLISE QUANTITATIVA

• Faixa linear: região da curva de calibração na qual o sinal possui uma relação linear com a concentração.

CROMATOGRAFIA

ALGUMAS FASES

ESTACIONÁRIAS

• FASE ESTACIONÁRIA/ESTRUTURAS• POLI(14%CIANOPROPILFENIL-86%DIMETILSILOXANE)

• Polaridade intermediária. Fase ligada.• Grupo ciano torna a fase mais susceptível a danificação

por oxigênio e umidade do que outras fases de silicone. Pode ser lavada. Faixa de temperatura: sub ambiente a 280º C.

• FASE ESTACIONÁRIA?ESTRUTURAS• POLI(14%CIANOPROPILFENIL-86%DIMETILSILOXANE)

• APLICAÇÕES:

• Aplicações típicas: pesticidas, semivoláteis, esteróides, ac. orgânicos, álcoois, pahs, pcbs, aroclor, tranquilizantes.

• Fase polaridade média. Fase ligada.

• APLICAÇÕES:• Fase desenvolvida para análises de

compostos organo-voláteis, halogenados,• não halogenados e aromáticos pela

técnica de purge&trap como contaminantes em ar, água potável, e efluentes e solos.

• FASE ESTACIONÁRIA/ESTRUTURAS• POLIETILENOGLICOL(CARBOWAX 20M)• Fase polar. Fase quimicamente compatível com água e

outros solventes, porém solventes como o metanol e água devem ser vaporizados no injetor antes de alcançar a Coluna, portanto evite usar com injeção oncolum.

• Pode ser lavada. Faixa de temperatura: 35 a 280º C.

• FASE ESTACIONÁRIA/ESTRUTURAS• POLIETILENOGLICOL(CARBOWAX 20M)

• APLICAÇÕES:• Alcóois aromáticos(btex), glicois, fame, ac.

Graxos, fenois, flavorizantes, fragâncias.

• FASE ESTACIONÁRIA/ESTRUTURAS• Coluna Capilar de Parede Recoberta

(WCOT): FE líquida sobre a parede interna da coluna.

• Coluna Capilar Recoberta com um Suporte (SCOT): FE liquida recobrindo um suporte sólido que se encontra preso na parede interna da coluna.

• Coluna Capilar com camada porosa (PLOT): FE sólida sobre a parede interna da coluna. (Ex. Alumina/KCl).

• FASE ESTACIONÁRIA/ESTRUTURAS• As colunas PLOT foram desenvolvidas

para substituir colunas empacotadas com fases estacionárias sólidas, com o objetivo de proporcionar maior número de pratos da coluna e consequentemente melhor resolução dos analitos.

CROMATOGRAFIA

• FIM

CROMATOGRAFIA

• BIBLIOGRÁFIA• SKOOG, D. A; HOLLER, F. J.; NIEMAN,

T. A. . Princípios de Análise Instrumental , 5ª edição, Editora Bookman, 2006.

• COLLINS, H. C.; BRAGA, G. L.; BONATO, P. S. . Fundamentos de Cromatografia, Editora Unicamp, 2006.

CROMATOGRAFIA

• BIBLIOGRÁFIA

• HARRIS, D. C. . Análise Química Quantitativa , Sétima Edição, ltc(Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda), Rio de Janeiro, (Tradução de 7th ed

Quantitative Chemical Analysis), 2008.

• ENGEL, R. G.; KRIZ, G. S.; LAMPMAN, G. M.; PAIVA, D. L. . Química Orgânica Experimental. Tradução da 3ª Edição, Cengage Learning, São Paulo, 2013.

final cromatografia g s (cg) -...

Documents

mÉtodos cromatogrÁficos (cromatografia de papel,...

cromatografia em camada delgada: análise … ·...

cromatografia gasosa - 01 - ctgas-er...

fcva/ unesp jaboticabal curso: engenharia … ·...

cromatografia gasosa -...

caratterizzazione biochimica delle fasi organica … ·...

cromatografia tecnica

cromatografia de interação hidrofóbica e cromatografia...

cromatografia planare thin layer chromatography (tlc)...

cromatografia gasosa - ufsc...cromatografia gasosa (cg) 3...

cromatografia de gases -...

2 cromatografia 2.1 princípios gerais da cromatografia ·...

espectrometria de massas e cromatografia como...

cromatografia aula

cromatografia hplc

practicas cromatografia

cromatografia ii

cromatografia cotel

2 cromatografia 2.1 princípios gerais da cromatografia

cromatografia histórico princípio...