Cromatografia e suas aplicaes

RESUMO

Atualmente muitas so as tcnicas analticas que podem ser efetuadas em laboratrios com maior praticidade e eficincia com o intuito de obter resultados qualitativos e quantitativos com maior segurana. Uma tcnica muito utilizada para separar substncias a cromatografia. Esse artigo objetiva mostrar a eficincia, vantagens e desvantagens desse mtodo de separao e quais aspectos positivos fazem com que esse mtodo analtico seja um dos mais utilizados sendo tambm muito eficiente, considerando que para anlise quantitativa de dados dos trabalhos analisados ser dada nfase na cromatografia gasosa. Palavras-chave: Cromatografia, fase, quantitativa.

ABSTRACT

Currently there are many analytical techniques that can be performed in laboratories with greater convenience and efficiency in order to obtain qualitative and quantitative results with greater security. A widely used technique for separating substances is chromatography. This article aims to show the efficacy, advantages and disadvantages of this method of isolation and positive aspects which make this analytical method is one of the most used is also very efficient, whereas data for quantitative analysis of the studies analyzed emphasis will be placed in gas chromatography .

Keywords: Chromatography, phase, quantitative.

1.0 - IntroduoO termo cromatografia atribudo ao botnico russo Mikhael Semenovich Tswett que, no incio do sculo empregou a tcnica para a separao de pigmentos presentes em folhas de plantas, atravs da passagem de extratos de folhas, arrastados por ter de petrleo, atravs de leitos de carbonato de clcio finamente dividido. As espcies separadas (clorofilas e xantofilas) apareciam nos leitos como bandas coloridas, e por isso Tswett chamou o mtodo de cromatografia, do grego chroma (cor) e graphein (escrever).[1] A definio de cromatografia dada pela IUPAC em 1993 a seguinte: cromatografia o mtodo fsico de separao no qual os componentes a serem separados se distribuem entre duas fases, uma das quais estacionria, enquanto a outra se movimenta numa direo definida. A mistura que contm os componentes a serem separados dissolvida na fase mvel. Durante a passagem da fase mvel atravs da fase estacionria, alguns componentes so fortemente retidos pela fase estacionria e por isso se movem lentamente com o fluxo da fase mvel; enquanto isso, outros componentes interagem fracamente com a fase estacionria, sendo transportados mais facilmente pela fase mvel. Devido a essas

diferenas em mobilidade, os componentes da mistura podem ser separados e analisados de forma qualitativa e/ou quantitativa, pela prpria tcnica de cromatografia ou em conjunto com outras tcnicas experimentais, tais como a espectrofotometria ou a espectrometria de massas. [1]No que diz respeito classificao, os mtodos cromatogrficos podem ser classificados de duas formas. A primeira, mais simples, baseada na forma pela qual as duas fases so colocadas em contato. Segundo esse critrio, os mtodos poderiam ser classificados em duas categorias: [1] cromatografia em coluna, na qual a fase estacionria mantida dentro de um tubo, em geral bastante estreito, dentro do qual a fase mvel forada por efeito de presso ou pela efeito da gravidade; cromatografia planar, na qual a fase estacionria suportada numa superfcie plana ou nos interstcios de um papel. A fase mvel se move atravs da fase estacionria por efeito da capilaridade ou da gravidade. Outro critrio de classificao, mais fundamental, baseado nos tipos de fases estacionrias e mveis, e nos mecanismos envolvidos nas transferncias de solutos entre as fases. [1]

A fase estacionria pode ser slida ou lquida. No caso de fase estacionria lquida, o lquido pode simplesmente estar espalhado sobre um suporte slido ou ento estar imobilizado sobre este. Neste ltimo caso, a fase lquida pode ser chamada de fase ligada. A fase mvel pode ser lquida, gasosa ou um fludo supercrtico. [1]Os mecanismos que podem estar envolvidos em processos cromatogrficos so mencionados nas Figuras 1.1 a 1.5, a seguir.

1.1 - Adsoro: Processo baseado em interaes eletrostticas, dipolares (Van de Waals, por exemplo) ou pontes de hidrognio, que ocorrem entre grupos ativos presentes na superfcie da fase estacionria slida e a fase mvel. Em processos cromatogrficos, a adsoro sempre reversvel (a dessoro do soluto implica na volta deste fase mvel). [1]1.2 - Partio: Quando a fase estacionria um lquido, espalhado na superfcie de um suporte slido e inerte ou nas paredes de um tubo, o processo interfacial, ocorrendo por absoro, ou partio, que se baseia nas diferentes solubilidades dos componentes da amostra na fase estacionria. [1]1.3 - Troca Inica: A fase estacionria constituda de uma matriz onde so adicionados grupos funcionais ionizveis (catinicos ou aninicos). A fase mvel , geralmente, uma soluo inica com propriedades tamponantes, escolhidas de forma a ser compatvel com o tipo de trocador usado. Bioafinidade: utiliza grupos funcionais, ligados quimicamente matriz estacionria, que possuam especificidade biolgica. Esses grupos retiram da fase mvel somente as suas espcies complementares, deixando passar todas as outras espcies. [1]

1.4 - Bioafinidade: Utiliza grupos funcionais, ligados quimicamente matriz estacionria, que possuam especificidade biolgica. Esses grupos retiram da fase mvel somente as suas espcies complementares, deixando passar todas as outras espcies. [1]

1.5 - Excluso: Baseia-se em um processo puramente mecnico. A fase estacionria uma matriz de composio inerte, com textura (superfcie e distribuio de tamanhos de poros) controlada. Os componentes presentes na fase mvel podem ser separados porque os menores so capazes de penetrar facilmente em todos os poros da fase estacionria, equilibrando-se com a fase mvel que tambm entra nos poros, enquanto as maiores so excludas, acompanhando a fase mvel que fica fora dos poros. As molculas com tamanho intermedirio entre esses dois extremos migram com velocidades variveis, sendo que possuem penetrao seletiva nos poros, entrando em alguns, mas no em todos. [1]A cromatografia vem apresentando crescente utilizao como ferramenta analtica devido sua simplicidade, ao custo relativamente baixo, vasta gama de aplicaes possveis e possibilidade de fornecer dados quantitativos confiveis. [1] TcnicaPLANAREM COLUNA

Fase Mvel Lquida . Gasosa Fluido Supercrtico Lquida

Fase EstacionriaLquida Slido LigadaLquida Slido Ligada Slido Ligada Lquida Slido Ligada

Tipo de Cromatografia CP CCD CCD CGL CGS CGFL CSS CSFL CLL CLS CE CLFL CTI CB

Sigla em PortugusNome da TcnicaSigla em PortugusNome da Tcnica

CPCromatografia em papelCSFLCromatografia supercrtica com fase ligada

CCDCromatografia em camada delgadaCLLCromatografia lquido-lquido

CCDCromatografia em camada delgadaCLSCromatografia lquido slido

CGLCromatografia gs-lquidoCECromatografia por excluso

CGSCromatografia gs-slidoCLFLCromatografia lquida com fase ligada

CGFLCromatografia gs fase ligadaCTICromatografia por troca inica

CSSCromatografia supercrtica com fase estacionria slidaCBCromatografia por bioafinidade

Processos cromatogrficos que utilizam fases estacionrias lquidas quimicamente ligadas a um suporte slido tambm podem apresentar um mecanismo de separao que um compromisso entre adsoro (sobre stios ativos do suporte slido) e partio (que ocorre na fase lquida quimicamente ligada). A contribuio relativa de cada mecanismo depende da quantidade relativa de cada tipo de grupo funcional existente. Uma classificao dos mtodos cromatogrficos, retirada de Collins et al. (1990), apresentada na Tabela 1.[1] Tabela 1 - Classificao dos mtodos cromatogrficos, retirada de Collins et al. (1990)

A anlise quantitativa est baseada na comparao das alturas ou das reas dos picos correspondentes aos compostos presentes nas misturas sob anlise com aqueles obtidos a partir de um ou mais padres. Se as condies operacionais forem bem controladas, esses parmetros (altura e rea dos picos) variam linearmente com a composio. [1]Numerosos mtodos tem sido descritos para deteco dos vapores orgnicos eludos num cromatgrafo a gs. Os principais mtodos de deteno so classificados de acordo com as propriedades fsicas que configuram o mecanismo de deteco. Os detectores so classificados como: universal, seletivo e especfico. Os detectores de ionizao de chama e condutividade trmica respondem na presena de todos os compostos orgnicos e so portanto considerados detectores universais. Outros detectores respondem somente na presena de um heterotomo em particular (por exemplo, fotomtrico de chama e termoinico so considerados detectores especficos). O de captura de eltrons considerado seletivo, pois detecta qualquer substncia que apresente grupo atmico capaz de captar eltrons. [2]Ligiero et al., (2009), desenvolveu um experimento que consistiu na extrao e anlise de eugenol a partir de sementes de cravo para realizar uma abordagem quantitativa, que teve como objetivo comparar os resultados obtidos por procedimentos de calibrao interna e externa. Portanto, esta experincia mostrou ser ferramenta muito eficaz para aumentar a conscincia dos alunos sobre a necessidade de compreender os diferentes tipos de calibrao no GC e sobre como evitar erros comuns experimental, e para encontrar as melhores maneiras de eliminar sua interferncia durante a fase de anlise quantitativa. [3]Tappin et al., (2004), desenvolveu um trabalho de anlise quantitativa com Cromatografia Gasosa utilizando Detector por Ionizao de Chama GC-FID utilizada para anlise de leos de copaba metilado, utilizando trans-(-)-cariofileno, ou copalate metilo como padres externos. Curvas analticas mostraram boa linearidade e reprodutibilidade em termos de correlao de coeficientes (0,9992 e 0,996, respectivamente) e desvio padro relativo (