Aula 5 (Constituintes do Sistema Cromatográfico)

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Cromatografia InstrumentalCromatografia Instrumental
Alexandre SchulerAlexandre Schuler
Departamento de Engenharia Química
Universidade Federal de Pernambuco
Quinta Aula
Constituintes do Sistema CromatográficoConstituintes do Sistema Cromatográfico
O CromatógrafoO Cromatógrafo
Constituintes de um cromatógrafo:
1. Sistema de introdução (injeção) da amostra;
2. Sistema de aquecimento;2. Sistema de aquecimento;
3. Sistema de controle da fase móvel;
4. Sistema de Detecção.
Constituintes de um cromatógrafo
Sistema de introdução (injeção) da amostra.
Com auxílio de uma microsseringa;Com auxílio de uma microsseringa;
Com auxílio de uma válvula;
Via headspace.
Constituintes de um cromatógrafo
Sistema de aquecimento.
• Controle de Temperatura do Injetor/Vaporizador (CG);
• Controle de Temperatura do Forno da(s) Coluna(s) (1);• Controle de Temperatura do Forno da(s) Coluna(s) ;
• Controle de Temperatura do Detector (CG/HPLC) (2).
(1) Para o HPLC só é necessário se a Fase Estacionária for sólida.
(2) Para o HPLC é importante quando a propriedade medida pelo detector 
for sensível à temperatura (ex.: Detector de Índice de Refração)
Constituintes de um cromatógrafo
Sistema de controle da fase móvel.
1. Válvula de controle de pressão para gases (CG);
2. Válvula de controle de vazão para gases (CG);2. Válvula de controle de vazão para gases (CG);
3. Sistema digital de bombeamento de líquidos (HPLC).
Observação: alguns detectores em cromatografia a gás 
necessitam de gases auxiliares. Esses gases também 
dispõem dos dispositivos 1 e 2 acima.
Constituintes de um cromatógrafo
Sistema de detecção.
O detector é um dispositivo que mede 
uma propriedade do analito, gerando um 
sinal analógico (uma voltagem) que é 
proporcional à concentração ou à massa.
Os atores principais
1. Tubo da coluna;
2. Fase Estacionária;
3. Suporte;
4. Fase Móvel.
Tubo da coluna
As colunas cromatográficas são construídas com diversos 
materiais, apresentando uma enorme variedade de diâmetro 
e de comprimento. O mais importante é a inércia química e 
catalítica do material selecionado.
Existem dois tipos gerais de colunas:Existem dois tipos gerais de colunas:
1. Coluna empacotada;
2. Coluna Capilar.
Suporte.
O suporte da Fase Estacionária líquida é um material 
adsorvente que atenda aos seguintes requisitos:
• Ser química e cataliticamente inerte;• Ser química e cataliticamente inerte;
• Possuir um baixo poder de adsorção e uma pequena 
área superficial (1) (máx. 50 m2/g);
• Ter uma boa resistência mecânica.
(1) A idéia é fazer o suporte perder toda a sua capacidade adsortiva ao adsorver a fase 
estacionária.
Fase Estacionária.
As fases estacionárias podem ser sólidas ou líquidas. O mais 
importante é a inércia química e catalítica do material selecionado.
As fases estacionárias mais empregadas são:
Polietilenoglicóis;
Polisiloxanas;
Sílicagel;
Sílica com superfície modificada;
Outros polímeros sintéticos.
Características das Fases Estacionárias
No caso de uma FE sólida (cromatografia de adsorção), sua área superficial não deve 
ser inferior a 150 m2/g, além de apresentar uma alta porosidade e alta inércia química 
e catalítica.
A FE líquida deve, além de apresentar uma alta inércia química e catalítica, ter um A FE líquida deve, além de apresentar uma alta inércia química e catalítica, ter um 
alto ponto de ebulição, já que a temperatura é o principal recurso na cromatografia a 
gás (em alguns casos, a temperatura da coluna deve ser próxima dos 400oC) e 
considerando que a sua temperatura limite de operação deve ser 150oC abaixo do 
seu ponto de ebulição.
Fase Móvel.
A Fase Móvel em Cromatografia a Gás é um gás inerte (H2, N2, He, etc)
A Fase Móvel em Cromatografia a Líquido é um líquido puro ou misturas 
(Água, soluções salinas, álcoois, hidrocarbonetos, acetonitrila, etc)
O importante é que a fase móvel não pode afetar o sistema de detecção e 
ser inerte em relação à amostra.
Quando usar HPLC ou CG
� O HPLC analisa qualquer material,
exceto gases.
� O CG analisa qualquer material com
Ponto de Ebulição inferior a 400oC (sem
decomposição).
Fim da Quinta Aula
Microsseringa para amostras líquidas e gasosas (CG)
Válvula para injeção de amostra
Sistema de Injeção para Headspace
Colunas empacotadas
As colunas empacotadas (ou “de recheio”) são completamente preenchidas com um 
material sólido pulverizado (40 – 100 mesh). É muito importante que esse pó tenha 
uma faixa de granulometria bem estreita, com as partículas idealmente esféricas. Isso 
diminui o termo A da equação de Van Deemter. 
Normalmente as colunas empacotadas são construídas com aço inox (316). Também 
pode ser empregado o níquel e o vidro.
O diâmetro mais usual é 1/8”. Às vezes empregam-se diâmetros maiores (3/16” ou 
mais). Os comprimentos oscilam entre 1 m e 6 m.
Colunas capilares
As colunas capilares são ocas. A Fase Estacionária 
(líquida) é depositada sob a forma de uma película 
(filme) com alguns micrômetros de espessura.
Normalmente as colunas capilares são construídas com sílica fundida, recoberta por Normalmente as colunas capilares são construídas com sílica fundida, recoberta por 
uma película de poliimida, o que lhe confere bastante resistência mecânica.
O comprimento dessas colunas varia entre 10 m e 100 m. Elas recebem diferentes 
denominações, dependendo do diâmetro:
Nome Diâmetro
Microbore 0,05 mm e 0,10 mm
Minibore 0,18 mm
Midibore 0,25 mm e 0,32 mm
Megabore 0,45 mm e 0,53 mm