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1 Técnicas Cromatográficas UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR NORTE – RS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL Frederico Westphalen,

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1 1 Técnicas Cromatográficas UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR NORTE – RS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL Frederico Westphalen, Julho de 2013

2 2 Fundamentos MÉTODOS DE SEPARAÇÃO PRECIPITAÇÃO DESTILAÇÃO TROCA IÔNICA EXTRAÇÃO POR SOLVENTES CROMATOGRAFIA ELETROFORESE

3 Fundamentos M. TSWEET (1903): Separação de misturas de pigmentos vegetais em colunas recheadas com adsorventes sólidos e solventes variados. éter de petróleo CaCO 3 mistura de pigmentos separados Cromatografia = kroma [cor] + graph [escrever]

4 FONTE: LOUGH & WAINER, 1997.

5 Fundamentos Modalidades e Classificação FM = Líquido FM = Gás Cromatografia Líquida Cromatografia Gasosa Em CG a FE pode ser: Sólida Líquida Cromatografia Gás-Sólido (CGS) Cromatografia Gás-Líquido (CGL)

6 6 Princípio Básico Separação de misturas por interação diferencial dos seus componentes entre uma FASE ESTACIONÁRIA (líquido ou sólido) e uma FASE MÓVEL (líquido ou gás).

7 tRtR tMtM t R = t R - t M TEMPO SIN AL t R = Tempo de Retenção (tempo decorrido entre a injeção e o ápice do pico cromatográfico) t M = Tempo de Retenção da Fase Móvel t R = Tempo de Retenção Ajustado (t R = t R – t M ) O parâmetro diretamente mensurável de retenção de um analito é o Tempo de Retenção Ajustado t R

8 8 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.

9 Eficiência = número de pratos teóricos 1 prato teórico = 1 equilíbrio entre a FM e a FE Quanto maior o número de pratos teóricos, maior o número de equilíbrios, maior eficiência. n = 5,545 (t R ) 2 Wh Wb = largura do pico na base Wh = largura do pico a meia altura

10 Resolução (Rs) = separação entre picos vizinhos Rs 1 SATISFATÓRIA Rs = 2 (t R2 – t R1 ) Wb 1 + Wb 2 Rs = 1,17 (t R2 – t R1 ) Wh 1 + Wh 2

11 SÉRIE ELUOTRÓPICA CROMATOGRAFIA FASE REVERSA FASE ESTACIONÁRIA: APOLAR FASE MÓVEL: POLAR CROMATOGRAFIA FASE NORMAL FASE ESTACIONÁRIA: POLAR FASE MÓVEL: APOLAR 11

12 12 High Performance Liquid Chromatography Cromatografia a Líquido de Alto Desempenho CLAE HPLC

13 13 Detector Sistema de Tratamento de Dados Bomba HPLC Injetor Precoluna Coluna Analitica Filtro em linha Scavenger Reservatórios para os solventesHPLC

14 14 Eluição Isocrática / Gradiente ISOCRÁTICA = a composição da fase móvel não muda durante a corrida. GRADIENTE = a composição da fase móvel varia de acordo com a polaridade dos analitos. Bomba binária/quaternária.

15 Aplicações HPLC Substâncias químicas Proteínas Ácidos nucléicos Aminoácidos Corantes Polissacarídeos Pigmentos plantas Metabólitos plantas Produtos farmacêuticos Compostos iônicos Íons metálicos Cátions e ânions Lipídeos polares Complexos metais pesados Explosivos Polímeros sintéticos

16 16 Classificação baseada na Natureza da Fase Móvel NPC –Fase móvel Apolar hexano, isooctano –Fase estacionária Polar sílica, alumina RPC –Fase móvel Polar metanol, água –Fase estacionária Apolar C8, C18 Cromatografia Fase Normal (NPC) x Cromatografia Fase Reversa (RPC) Cromatografia Fase Normal (NPC) x Cromatografia Fase Reversa (RPC)

17 17 Analgésicos Comprimidos Coluna:Pecosphere 3x3 C18 (3-µm, 33 x 4.6 mm i.d.) Fase Móvel:15% ACN em HAc a 0.1% Fluxo:2 mL/min Detecção:UV a 240 nm Identificação Picos 1.Acetaminofeno 2. Cafeína 3. Salicilamida 4. Ácido Acetilsalicílico 1

18 18 CG Fonte: RITA CERDEIRA Cilindro de gás Injector da amostra Coluna CG aquecida Detector Registrador Cromatograma

19 19 Fase Móvel CARACTERÍSTICAS da FASE MÓVEL, OU GÁS DE ARRASTE: Inerte não interage nem com a amostra, nem com a fase estacionária, apenas transporta a amostra através da coluna. Inerte não interage nem com a amostra, nem com a fase estacionária, apenas transporta a amostra através da coluna. Puro isento de impurezas que possam contaminar a amostra, ou gerar ruído no sinal. Puro isento de impurezas que possam contaminar a amostra, ou gerar ruído no sinal. Compatível com o Detector Compatível com o Detector Exemplos – H 2, N 2, He Exemplos – H 2, N 2, He

20 20 FASE ESTACIONÁRIA: Líquido depositado sobre superfícies de: Líquido depositado sobre superfícies de: Tubos finos – colunas capilares Sólidos – colunas empacotadas

21 21 QUIMICA: QUIMICA: – Determinação de antioxidantes, nutrientes ou contaminantes em alimentos INDÚSTRIA: INDÚSTRIA: – Monitorização de processos industriais SAÚDE: SAÚDE: – Análises dos constituintes do sangue – Análise forense AMBIENTE: AMBIENTE: – Determinação de resíduos de pesticidas em produtos alimentares, águas ou esgotos – Determinação de gases e solventes orgânicos na atmosfera, solos ou rios –... Aplicações


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