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

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

M. TSWEET (1903): Separação de misturas de Fundamentos M. TSWEET (1903): Separação de misturas de pigmentos vegetais em colunas recheadas com adsorventes sólidos e solventes variados. éter de petróleo CaCO3 mistura de pigmentos pigmentos separados Cromatografia = kroma [cor] + graph [escrever]

FONTE: LOUGH & WAINER, 1997.

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

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).

O parâmetro diretamente mensurável de retenção de um analito é o Tempo de Retenção Ajustado tR’ tM tR’ = tR - tM TEMPO SINAL tR = Tempo de Retenção (tempo decorrido entre a injeção e o ápice do pico cromatográfico) tM = Tempo de Retenção da Fase Móvel tR’ = Tempo de Retenção Ajustado (tR’ = tR – tM)

Efeitos do alargamento excessivo de picos: 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.

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 (tR)2 Wh Wb = largura do pico na base Wh = largura do pico a meia altura

Resolução (Rs) = separação entre picos vizinhos Rs1 SATISFATÓRIA Rs = 2 (tR2 – tR1 ) Wb1 + Wb2 Rs = 1,17 (tR2 – tR1 ) Wh1 + Wh2

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

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

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

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.

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

Cromatografia Fase Normal (NPC) x Cromatografia Fase Reversa (RPC) 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

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 1 Identificação Picos 1. Acetaminofeno 2. Cafeína 3. Salicilamida 4. Ácido Acetilsalicílico

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

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. Puro isento de impurezas que possam contaminar a amostra, ou gerar ruído no sinal. Compatível com o Detector Exemplos – H2, N2, He

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

Aplicações QUIMICA: Determinação de antioxidantes, nutrientes ou contaminantes em alimentos INDÚSTRIA: Monitorização 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 ...