CROMATOGRAFIA INTRODUÇÃO: A cromatografia envolve uma série de processos de separação de misturas, acontece pela passagem de uma mistura através de duas fases: uma estacionária (fixa) e outra móvel. A interação dos componentes da mistura com estas duas fases é influenciado por diferentes forças intermoleculares, incluindo iônica, bipolar, apolar, e específicos efeitos de afinidade e solubilidade.

A cromatografia pode ser utilizada para a identificação de compostos, por comparação com padrões previamente existentes, para a purificação de compostos, separando-se as substâncias indesejáveis e para a separação dos componentes de uma mistura.

As diferentes formas de cromatografia podem ser classificadas considerando- se diversos critérios: 1. Classificação pela forma física do sistema cromatográfico 2. Classificação pela fase móvel empregada 3. Classificação pela fase estacionária utilizada 4. Classificação pelo modo de separação

1. Classificação pela forma física do sistema cromatográfico Em relação à forma física do sistema, a cromatografia pode ser subdividida em cromatografia em coluna e cromatografia planar. EM COLUNA: cromatografia líquida, gasosa e supercrítica. PLANAR: Centrífuga, em papel e camada delgada.

2. Classificação pela fase móvel empregada São de 3 tipos: a cromatografia gasosa, a cromatografia líquida e a cromatografia supercrítica (CSC). A cromatografia líquida apresenta uma importante subdivisão: a cromatografia líquida clássica (CLC) e a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). No caso de fases móveis gasosas, separações podem ser obtidas por cromatografia gasosa (CG) e por cromatografia gasosa de alta resolução (CGAR).

3. Classificação pela fase estacionária utilizada Quanto à fase estacionária, distingue- se entre fases estacionárias sólidas, líquidas e quimicamente ligadas. No caso da fase estacionária ser constituída por um líquido, este pode estar simplesmente adsorvido sobre um suporte sólido ou imobilizado sobre ele. Suportes modificados são considerados separadamente, como fases quimicamente ligadas, por normalmente diferirem dos outros dois em seus mecanismos de separação.

4. Classificação pelo modo de separação Separações cromatográficas se devem à adsorção, partição, troca iônica, exclusão ou misturas desses mecanismos.

Cromatografia planar A cromatografia em papel (CP) é uma técnica de partição líquido–líquido. Baseia-se na diferença de solubilidade das substâncias em questão entre duas fases imiscíveis, sendo geralmente a água um dos líquidos. Este método é muito útil para a separação de compostos polares, sendo largamente usado em bioquímica.

A cromatografia em camada delgada (CCD) é uma técnica de adsorção líquido–sólido. Nesse caso, a separação se dá pela diferença de afinidade dos componentes de uma mistura pela fase estacionária.

Cromatografia em coluna A cromatografia líquida clássica é muito utilizada para isolamento de produtos naturais e purificação de produtos de reações químicas. As fases estacionárias mais utilizadas são sílica e alumina, entretanto estes adsorventes podem servir simplesmente como suporte para uma fase estacionária líquida. Fases estacionárias sólidas levam à separação por adsorção e fases estacionárias líquidas por partição.

A Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) é uma técnica analítica usada para separar e quantificar componentes numa mistura líquida. A utilização de suportes com partículas diminutas são os responsáveis pela alta eficiência desse método de cromatografia. A fase móvel (líquida) movimenta-se continuamente através da coluna contendo a FASE ESTACIONÁRIA (sólido). O soluto interage com as fases estacionária e móvel por adsorção, partição, exclusão molecular, troca iônica. As separações em CLAE podem se dar por adsorção (separação sólido-líquido), partição (separação líquido- líquido) ou ambos.

INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA DA CLAE

O detector mais utilizado para separações por CLAE é o detector de ultravioleta (Absorção da luz na faixa UV – visível), sendo também empregados detectores de fluorescência, de indíce de refração, e eletroquímicos, entre outros.

Cromatografia Gasosa Técnica de separação e análise de misturas por interação dos seus componentes entre uma fase estacionária e uma fase móvel.

Mecanismo de separação A amostra é injetada (injetor de amostra) e arrastada pela fase móvel (gás arrastador) através da coluna que contém a fase estacionária (coluna CG aquecida), onde ocorre a separação da mistura. As substâncias separadas saem da coluna dissolvidas na fase móvel e passam por um detector que gera um sinal elétrico proporcional à quantidade de material separado.

Mas o que é um detector? É um dispositivo que indica os componentes separados pela coluna. Examinam continuamente o material, gerando um sinal na passagem de substâncias que foram separadas.  3 tipos: Universais – geram um sinal para qualquer composto. Seletivos – geram um sinal apenas para compostos com determinadas características. Específicos – geram um sinal para compostos que tenham um determinado elemento na sua estrutura.

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. Puro  Isento de impurezas que possam contaminar a amostra, ou gerar ruído no sinal. Compatível com o detector. Exemplo: H2, N2, He

Características da fase estacionária: Características próximas das dos solutos a serem separados. Seletividade, deve ser um bom solvente diferencial dos componentes da amostra. Quimicamente inerte relativamente à amostra. Volatilidade baixa. Estabilidade térmica. Pouco viscoso. Puro.

Fases estacionárias utilizadas: Parafinas – apolares Poliglicóis – polares Poliésteres - polares Silicones – cobrem ampla faixa de polaridade.

Fase estacionária – Mecanismo de separação A amostra atinge a fase estacionária sendo parte absorvida e estabelece-se o equilíbrio entre esta parte e uma outra que permanece na fase gasosa, que por sua vez continua no gás de arraste até estabelecer o equilíbrio. O gás de arraste atinge a fase estacionária, o que leva a amostra a entrar novamente neste para restabelecer o equilíbrio.

Aplicações práticas da Cromatografia Gasosa: Química: Determinação de antioxidantes, nutrientes ou contaminantes em alimentos. Indústria: Monotorização de processos industriais. Saúde: Análises dos constituintes do sangue. Análise forense. Ambiente: Determinação de resíduos de pesticidas em produtos alimentares, águas ou esgotos. Determinação de gases e solventes orgânicos na atmosfera, solos ou rios.

Cromatografia gasosa de alta resolução (CGAR) O principal mecanismo de separação da cromatografia gasosa está baseado na partição dos componentes de uma amostra entre a fase móvel gasosa e a fase estacionária líquida. A utilização de fases estacionárias sólidas, as quais levariam à separação por adsorção, apresenta poucas aplicações.

A cromatografia gasosa é uma das técnicas analíticas mais utilizadas. Além de possuir um alto poder de resolução, é muito atrativa devido à possibilidade de detecção em escala de nano a picogramas.

A diferença entre CG e CGAR está na coluna (tubos longos de metais como aço ou cobre, vidro ou teflon). Colunas de CGAR são maiores em comprimento, menores em diâmetro, possuem a fase líquida como um filme aplicado diretamente às paredes do tubo da coluna e são mais eficientes.

Referências Bibliográficas COLLINS, C.H.; BRAGA, G.L. e BONATO, P.S. Introdução a métodos cromatográficos. 5ª ed. Campinas: Editora da Unicamp, 1993. LOUGH, W.J. e WAINER, I.W. High Performance liquid chromatography: fundamental principles and practice. Blackie Academic and Professional, 1995. CHAVES, M.H.; Análise de extratos de plantas por CCD: uma metodologia aplicada à disciplina “Química Orgânica”. Química Nova, v. 20, n. 5, p. 560-562, 1997. ANDRADE, J.B.; PINHEIRO, H.L.C.; LOPES, W.A.; MARTINS, S.; AMORIM, A.M.M. e BRANDÃO, A.M. Determinação de cafeína em bebidas através de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Química Nova, v. 18, n. 4, p. 379-381, 1995. NETO, F.R.A.; CGAR em análise de resíduos. Química Nova, v. 18, n. 1, p.65-67, 1995.