[Eletroforese Capilar] Colóquio

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Eletroforese Capilar
QFL 238 – 2013
Claudimir Lucio do Lago
sala 1270
Objetivos
� Familiarização com a instrumentação para 
eletroforese capilar
� Aplicação para a determinação de alguns 
cátions (K+, Na+, Ca2+ e Mg2+) e identificação 
de alguns ânions (Cl-, NO3-, SO42-) em água 
mineral.
Eletroforese
eletroforese em papel
amostra eletrólito
início
eletrodoeletrodo
fonte de alta tensão
suporte
eletrólito
...
eletrodoeletrodo
fonte de alta tensão
suporte
componentes eletrólito
... ...
eletrodoeletrodo
fonte de alta tensão
suporte
2
Equipamento de Eletroforese Capilar
Fonte de alta tensão
Eletrodo de metal nobre
Reservatório do 
eletrólito de corrida
Ambiente termostatizado
Reservatório da amostra
Detector
Detector Condutométrico Sem Contato
solução no interior do capilar
capilar de sílica
eletrodos metálicos
Sinal: 400 ~ 1000 kHz
Detector
capilar
eletrodos 18 mm
Eletroferograma
� Tempo de migração: 
tempo para atingir o 
topo do pico. 
Permite a 
identificação da 
espécie.
� Área ou altura do 
pico permite 
quantificar a espécie
-0.600
-0.400
-0.200
0.000
0.200
0.400
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
time / min
o
u
tp
ut
 
/ V
1
2
3
4
5
-0.600
-0.400
-0.200
0.000
0.200
0.400
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
time / min
o
u
tp
ut
 
/ V
1
2
3
4
5
-0.100
-0.050
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
time / min
o
u
tp
u
t /
 
V
1 2
3
5
4
6
-0.100
-0.050
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
time / min
o
u
tp
u
t /
 
V
1 2
3
5
4
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Parte Experimental
Trazer:
uma amostra de água mineral.
um pendrive para armazenar os dados
Equipamento de Eletroforese Capilar
� Detector condutométrico sem 
contato a 580 kHz
� Coluna capilar de sílica fundida 
revestida com poliimida, com 
diâmetro interno de 75 µm e 
comprimento de 60 cm
� Potencial aplicado: 25 kV
� Polaridade: positiva no ponto de 
injeção para análise de cátions e 
negativa, para a análise de 
ânions.
� Injeção: hidrodinâmica (10 cm, 
10 s). 
3
Reagentes e Soluções
� Tampão de corrida (pH 6,1): 
� Ácido 2-N-[morfolino]etanosulfônico (MES) 30 mmol/L
� histidina (His) 30 mmol/L
� Soluções padrão: misturas de K+, Ca2+, Na+ e Mg2+.
� Padrão interno: 100 µmol/L Cs+.
MES
His pKa = 6,5
pKa = 6,15
Parte I - Identificação e quantificação 
de alguns cátions em água mineral
� Estas soluções permitem:
� identificar os analitos
� preparar curvas analíticas
Solução [Mg2+] / 
µmol/L
[K+] / 
µmol/L
[Cs+] / 
µmol/L
[Ca2+] / 
µmol/L
[Na+] / 
µmol/L
1 20 50 100 50 100
2 50 20 100 100 50
3 100 100 100 20 20
-0.100
-0.050
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
time / min
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V
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-0.050
0.000
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1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
time / min
o
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V
1 2
3
5
4
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Parte I - Identificação e quantificação 
de alguns cátions em água mineral
� Duas soluções da amostra em balões de 
10,0 mL:
� 8,00 mL de água mineral, volume adequado da 
solução de Cs+ para resultar em concentração 
100 µmol/L e água deionizada para completar o 
volume do balão. 
� 1,00 mL de água mineral, volume adequado da 
solução de Cs+ para resultar em concentração 
100 µmol/L e água deionizada para completar o 
volume do balão
Parte II – Identificação de alguns ânions 
em amostra de água mineral
� Primeira corrida: água do lado positivo (para estimar o
EOF)
� Segunda corrida: solução contendo Cl-, NO3- e SO42- do
lado negativo (para estimar o tempo máximo de corrida)
� Obter um eletroferograma da amostra de água mineral
sem diluições (lado negativo).
� Obter os eletroferogramas destas três novas soluções:
� 1,0 mL de amostra +100 µL de solução de cloreto.
� 1,0 mL de amostra + 100 µL de solução de nitrato.
� 1,0 mL de amostra + 100 µL de solução de sulfato.
Roteiro para o relatório 
� a) Identificar os cátions nos eletroferogramas, determinar os 
tempos de migração e as áreas dos picos.
� b) Calcular os fatores de resposta e as concentrações dos 
analitos na amostra de água mineral.
� c) Avaliar a presença de cloreto, nitrato e sulfato na amostra 
de água mineral. Caso haja outros picos não identificados 
nos eletroferogramas, discutir sobre quais outros possíveis 
íons poderiam estar presentes.
� d) Calcular o valor aproximado da mobilidade do fluxo 
eletrosmótico.
� e) Calcular a mobilidade aparente e efetiva dos íons 
identificados nos eletroferogramas e comparar com os 
valores obtidos da literatura.