INTRODUÇÃO A CROMATOGRAFIA

GASOSAProfa Dra Martha Adaime

Depto de Química-CCNE

UFSM

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M. TSWEET (1903): Separação de misturas depigmentos vegetais em colunas recheadas com

adsorventes sólidos e solventes variados.éter de

petróleo

CaCO3

mistura depigmentos

pigmentosseparados

Cromatografia =kroma [cor] + graph [escrever]

(grego)

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Separação de misturas por interação diferencial dos seuscomponentes entre uma FASE ESTACIONÁRIA (líquido ou

sólido) e uma FASE MÓVEL (líquido ou gás).

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•Centrifugação

•Cristalização

•Destilação

•Extração

•Filtração

Procedimentos simples de separação

Métodos Instrumentais de Separação•Cromatografia

•Eletroforese

Classificação dos métodos Classificação dos métodos CromatográficCromatográficosos

CromatografiaCromatografia

Planar Planar Coluna Coluna

F.M. LíquidaF.M. Líquida

C.CamadaC.CamadaDelgadaDelgada

C.PapelC.Papel

F.M. GasosaF.M. Gasosa F.M. LíquidaF.M. Líquida

C. GasosaC. Gasosa CLAECLAECCCCCC

CCCCCC-Cromatografia em Coluna Clássica.CLAECLAE-Cromatografia Líquida de Alta Eficiência.

� Uma mistura pode ser separada utilizando as diferenças nas propriedades físicas e químicas dos componentes individuais. Estas separações são baseadas nos estados físicos da matéria dos dois componentes. As propriedades físicas que permitem separar compostos são: solubilidade, ponto de ebulição, pressão de vapor, etc. Outras duas propriedades que também são úteis para separações são a densidade e o tamanho das partículas. � As propriedades que permitem separar os componentes de uma mistura, são constantes sob condições constantes, e portanto, uma vez determinadas, podem ser utilizadas para identifica-los e quantifica-los. Tais procedimentos são típicos dos métodos cromatográficos de separação.

Separação de misturas

Cromatografia de Adsorção

apolar

Flux

o

Cromatografia de Partição

apolar

Flux

o

polarpolar

������ ���Quantificação da Eficiência

Supondo a coluna cromatográfica como uma série de estágios separados onde ocorre o equilíbrio entre o analito, a FE e o gás de arraste:

Cada “estágio” de equilíbrio é chamado de PRATO TEÓRICO

O número de pratos teó-ricos de uma coluna (N) pode ser calculado por:

Coluna mais eficiente

tR

wbN

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Coluna cromatográfica: série de estágios inde-pendentes onde acontece o equilíbrio entre o analito dissolvido na fase estacionária e no gás de

arraste:

Ocorre um “quase-equilíbrio” en-tre o analitosorvido na FE e dis-solvido no gás de arraste.

[[[[ ]]]][[[[ ]]]]M

SC A

AK ====KC = Constante de Distribuição[A]S = concentração do analito na FE

[A]M = concentração do analito no gás

MENOR RETENÇÃO !!!Volatilidade [A]M

Afinidade pela FE [A]S

Rendimento da coluna / número Rendimento da coluna / número de pratos teóricos (n)de pratos teóricos (n)

n = 16(tr / wb) n = segmento da coluna onde se atinge um equilíbrio entre fase móvel, estacionária e analitoquanto > n � > rendimento da coluna (picos mais finos)

Injeção

tR

������ ���Eficiência de Sistemas Cromatográficos

A migração um analito pela coluna provoca

inevitavelmente o alargamento da sua

banda:TEMPO

Efeitos do alargamento excessivo de picos:Separação deficiente de analitos

com retenções próximas.Picos mais largos e menos

intensos = menor detectabilidade

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

������ ���Otimização da Eficiência

A altura equivalente a um prato téorico é função da velocidade linear média do arraste u:

H

uuMAX

HMIN

O valor de H pode ser minimizado otimizando-se a vazão de arraste

Relações algébricas entre H e u:- Colunas Empacotadas: Equação de van Deemter

- Colunas Capilares: Equação de Golay

(A, B, C = constantes)

(B, CM, CS = constantes)

Resolução (RsResolução (Rs)Rs = tr1 - tr2 / wb Rs = separação real dos picosRs = 0 (sem separação), Rs = 1 (separação parcial), Rs = 1.5 (separação da linha base)

InjeçãoW W

t