Introdução a Cromatografia

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Análise Química Instrumental
Introdução a Cromatografia Gasosa
José Edson Gomes de Souza
Universidade Católica de Pernambuco
Centro de Ciências e Tecnologia – CCT
Cromatografia
 
Efetua a separação, identificação e quantificação de compostos orgânicos.
Separação – distribuição dos componentes da mistura em duas fases, que estão em contato 
Uma fase permanece estacionária
Outra fase move-se através dela
cada um dos componentes da mistura é seletivamente retido pela fase estacionária.
 
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 - Histórico
CROMATOGRAFIA - 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).
FM = Líquido
FM = Gás
Cromatografia
Líquida
Cromatografia
Gasosa (CG)
Em CG a FE
pode ser:
Sólida
Líquida
Cromatografia
Gás-Sólido (CGS)
Cromatografia
Gás-Líquido (CGL)
CROMATOGRAFIA - Modalidades e Classificação
Quais misturas podem ser separadas por CG ?
Misturas cujos constituintes sejam VOLÁTEIS (=“evaporáveis”)
(para uma substãncia qualquer poder ser “arrastada” por um fluxo de um gás ela deve ser dissolver - pelo menos parcialmente nesse gás)
DE FORMA GERAL:
CG é aplicável para separação e análise de misturas cujos constituintes tenham PONTOS DE EBULIÇÃO de até 300oC e que sejam termicamente estáveis.
Vantagens da CG
Sem solvente
Pequenas massas
Análise rápida
Desvantagens da CG
Somente compostos voláteis e estáveis termicamente.
O Cromatógrafo a Gás
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3
4
6
5
1 - Reservatório de Gás e Controles de Vazão / Pressão.
2 - Injetor (Vaporizador) de Amostra.
3 - Coluna Cromatográfica e Forno da Coluna.
4 - Detector.
5 - Eletrônica de Tratamento (Amplificação) de Sinal.
6 - Registro de Sinal (Registrador ou Computador).
Fase Móvel em CG: NÃO interage com a amostra - apenas a carrega através da coluna. Assim é usualmente referida como GÁS DE ARRASTE.
Requisitos:
INERTE Não deve reagir com a amostra, fase estacionária ou superfícies do instrumento.
PURO Deve ser isento de impurezas que possam degradar a fase estacionária.
Impurezas típicas em gases e seus efeitos:
H2O, O2 - Oxida/Hidrolisa algumas FE, incompatíveis com DCE .
Hidrocarbonetos - ruído no sinal de DIC
INSTRUMENTAÇÃO - Gás de Arraste
CUSTO Gases de altíssima pureza podem ser muito caros.
COMPATÍVEL COM DETECTOR Cada detector demanda um gás de arraste específico para melhor funcionamento.
Seleção de Gases de Arraste em Função do Detector:
Detector de condutividade térmica - He, H2
Detector de ionização de chama – N2, H2
CUSTO
PUREZA
A
B
C
A = 99,995 % (4.5)
B = 99,999 % (5.0)
C = 99,9999 % (6.0)
INSTRUMENTAÇÃO - Alimentação de Gás de Arraste
Componentes necessários à linha de gás:
controladores de vazão / pressão de gás
dispositivos para purificação de gás (“traps”)
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1 - Cilindro de Gás
2 - Regulador de Pressão Primário
3 - “Traps” para eliminar impurezas do gás
4 - Regulador de Pressão Secundário
5 - Regulador de Vazão (Controlador Diferencial de Fluxo)
6 - Medidor de Vazão (Rotâmetro) 
Nota: Tubos e Conexões: Aço Inox ou Cobre
Dispositivos de Injeção de Amostra
Os dispositivos para injeção (INJETORES ou VAPORIZADORES) devem prover meios de introdução INSTANTÂNEA da amostra na coluna cromatográfica
Injeção Instantânea 
Injeção Lenta
t = 0
t = x
t = 0
t = x
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1 - Septo (silicone)
2 - Alimentação de gás de arraste)
3 - Bloco metálico aquecido
4 - Ponta da coluna cromatográfica
INSTRUMENTAÇÃO
Injetor “on-column” Convencional
1 - Ponta da agulha da microseringa é introduzida no início da coluna.
2 - Amostra injetada e vaporizada instantâneamente no início da coluna.
3 - “Plug” de vapor de amostra forçado pelo gás de arraste a fluir pela coluna.
INSTRUMENTAÇÃO
Injeção “on-column” de líquidos
É a técnica mais simples para amostras concentradas (ppm ou maior).
Injetor Split
A razão de split é primariamente determinada pela quantidade de amostra que é necessário introduzir na coluna. 
Baixa razão de split, introduz uma quantidade de amostra na coluna maior do que, uma alta razão de split. 
Baixa razão de split é utilizada quando a concentração da amostra é baixa e uma alta razão deve ser utilizada quando a amostra é concentrada.
A maioria dos injetores é capaz de operar no modo split e splitless, porém apenas um modo é utilizado de cada vez. 
O injetor Splitless não divide a amostra, então a maior parte da amostra vaporizada é introduzida na coluna, tornando está técnica adequada análise no nível de traços, mas não para altas concentrações.
Injetor splitless
TEMPERATURA DO INJETOR Deve ser suficientemente elevada para que a amostra vaporize-se imediatamente, mas sem decomposição
Regra Geral: Tinj = 50oC acima da temperatura de ebulição do componente menos volátil
VOLUME INJETADO Depende do tipo de coluna e do estado físico da amostra
INSTRUMENTAÇÃO
Parâmetros de Injeção
COLUNA
Amostras
Gasosas
Amostras
Líquidas
empacotada
 = 3,2 mm (1/4”)
0,1 ml ... 50 mL
0,2 L ... 20 L
capilar
 = 0,25 mm
0,001 ml ... 0,1 mL
0,01 L ... 3 L
Injeção de amostra para dentro da fase móvel sem dispersão da amostra ou tailing (efeito cauda).
 Vaporizar todos solutos instantaneamente sem decomposição térmica
Evitar difusão de componentes da amostra na fase móvel.
Não ocorra contaminação da amostra.
Não haja perda da amostra
Qualidades desejáveis para injetor GC
Pode parecer trivial, mas a técnica de enchimento da seringa com a amostra pode produzir alterações no tamanho e a forma do pico cromatográfico .
Os melhores resultados são geralmente obtidos quando a agulha da seringa não contém qualquer quantidade de amostra.
Quando a agulha é colocada no injetor aquecido, a agulha é rapidamente aquecida, compostos voláteis na agulha, incluindo o solvente, podem começar a volatilizar e deixar a agulha antes da injeção da amostra. Introduzindo uma pequena quantidade da amostra na coluna antes do resto da amostra.
Podendo aparecer um pequeno pico na frente de cada pico. 
Injeção da amostra
LÍQUIDOS Capacidades típicas: 1 L, 5 L e 10 L
Microsseringas para Injeção
êmbolo
corpo (pirex)
agulha (inox 316)
Microseringa de 10  L:
Microseringa de 1  L (seção ampliada):
corpo
guia
êmbolo (fio de aço soldado ao guia)
agulha
Auto-amostrador
reprodutibilidade.
Controle da velocidade e quantidade de amostra.
Colunas: Definições Básicas
EMPACOTADA
 = 3 a 6 mm
L = 0,5 m a 5 m
Recheada com sólido pulverizado (FE sólida ou FE líquida depositada sobre as partículas do recheio)
CAPILAR
 = 0,1 a 0,5 mm
L = 5 m a 100 m
Paredes internas recobertas com um filme fino (fração de  m) de FE líquida ou sólida
Coluna Empacotada
Tubo de material inerte recheado com FE sólida granulada ou FE líquida depositada sobre suporte sólido.
MATERIAL
DO
TUBO
ø = 3 mm a 6 mm
L = 0,5 m a 5 m
aço inox
vidro pirex
níquel
TEFLON
Granulometria
do
recheio
80 - 100 mesh
149 - 177 mm
100 - 120 mesh
125 - 149 mm
60 - 80 mesh
177 - 250 mm
MESH
dp
Tubo fino de material inerte com FE líquida ou sólida depositada sobre as paredes internas.
Coluna Capilar
MATERIAL
DO
TUBO
ø = 0,1 mm
a 0,5 mm
L = 5 m
a 100 m
sílica fundida
vidro pirex
aço inox
Nylon
Silcosteel
CAPILARES
 L =  N Colunas mais eficientes
FC = 1 ... 10 mL.min-1 Controle de vazão mais difícil
 Vi Dispositivos especiais de injeção
Colunas de sílica são revestidas externamente com camada de polímero (poliimida) para aumentar resistência mecânica e química
1
Colunas de altíssima eficiência (amostras complexas, “Fast GC”); capacidade volumétrica limitada de processamento de amostra
2
Diâmetros mais comuns; capacidade volumétrica limitada de amostra requer dispositivos especiais de injeção
3
Colunas “megabore”: menor eficiência, mas maior capacidade de processamento permite uso de injetores convencionais
0,10 mm
0,25 mm
0,32 mm
0,53 mm
1
2
3
Valores comuns:
Além da interação com a FE, o tempo que um analito demora para percorrer a coluna depende de sua PRESSÃO DE VAPOR (p0).
p0 = f
Estrutura química
do analito
Temperatura 
da coluna
Temperatura
da
coluna
Pressão
de
vapor
Velocidade
de
migração
ANALITO ELUI MAIS RAPIDAMENTE (MENOR RETENÇÃO)
Temperatura da Coluna
TEMPERATURA DA COLUNA
CONTROLE CONFIÁVEL DA TEMPERATURA DA COLUNA É ESSENCIAL PARA OBTER BOA SEPARAÇÃO EM CG
Temperatura da Coluna
Características Desejáveis de um Forno:
AMPLA FAIXA DE TEMPERATURA DE USO Pelo menos de Tambiente até 400oC. Sistemas criogênicos (T < Tambiente) podem ser necessários em casos especiais.
TEMPERATURA INDEPENDENTE DOS DEMAIS MÓDULOS Não deve ser afetado pela temperatura do injetor e detector.
TEMPERATURA UNIFORME EM SEU INTERIOR Sistemas de ventilação interna muito eficientes para manter a temperatura homogênea em todo forno.
Forno da Coluna
Características Desejáveis de um Forno:
FÁCIL ACESSO À COLUNA A operação de troca de coluna pode ser frequente.
AQUECIMENTO E ESFRIAMENTO RÁPIDO Importante tanto em análises de rotina e durante o desenvolvimento de metodologias analíticas novas.
TEMPERATURA ESTÁVEL E REPRODUTÍVEL - A temperatura deve ser mantida com exatidão e precisão de ± 0,1°C.
O controle de temperatura do forno é totalmente operado por microprocessadores.
Forno da Coluna
Misturas complexas (constituintes com volatilidades muito diferentes) separadas ISOTERMICAMENTE:
Programação Linear de Temperatura
TCOL BAIXA:
- Componentes mais voláteis são separados
- Componentes menos voláteis demoram a eluir, saindo como picos mal definidos
TCOL ALTA:
- Componentes mais voláteis não são separados
- Componentes menos voláteis eluem mais rapidamente
MESMA AMOSTRA
A temperatura do forno pode ser variada linearmente durante a separação:
Programação Linear de Temperatura
Consegue-se boa separação dos componentes da amostra em menor tempo
TEMPO
TEMPERATURA
tINI
tFIM
TINI
TFIM
R
Parâmetros de uma programação de temperatura:
TINI Temperatura Inicial
TFIM Temperatura Final
tINI Tempo Isotérmico Inicial
tFIM Tempo Final do Programa
R Velocidade de Aquecimento
Dispositivos que examinam continuamente o material eluido, gerando sinal quando da passagem de substâncias que não o gás de arraste
INSTRUMENTAÇÃO - Detectores
Gráfico Sinal x Tempo = CROMATOGRAMA
Idealmente: cada substância separada aparece
como um PICO no cromatograma.
DETECTOR POR CONDUTIVIDADE TÉRMICA (DCT OU TCD) Variação da condutividade térmica do gás de arraste.
DETECTOR POR IONIZAÇÃO EM CHAMA (DIC OU FID) Íons gerados durante a queima dos eluatos em uma chama de H2 + ar.
DETECTOR POR CAPTURA DE ELÉTRONS (DCE OU ECD) Supressão de corrente causada pela absorção de elétrons por eluatos altamente eletrofílicos.
INSTRUMENTAÇÃO - Detectores
REGISTRO
DE
SINAL
ANALÓGICO
Registradores XY
DIGITAL
Integradores
Computadores
Quando compostos eluem da coluna interagem com o detector, criando um sinal elétrico cuja magnitude é relacionada com a quantidade do composto correspondente. 
A eletrônica do detector (eletrômero) processa o sinal e envia a um dispositivo registrador, o gráfico da área do sinal versus tempo resulta no cromatograma. 
Não existe um único detector que atenda as necessidades de todas as análises envolvendo a cromatografia gasosa.
Existe uma grande variedade de detectores disponíveis para utilização em cromatografia gasosa, 
Estudaremos os detectores de ionização de chama, condutividade térmica e captura de elétrons.
Detectores
Características do detector
Volume morto do detector
Em uma situação ideal, os compostos são detectados no momento que eluem da coluna. 
Devido a limitações de design de alguns detectores, existe um espaço entre o final da coluna e o ponto de detecção, este espaço é denominado de “volume morto”. 
Isto aumenta o tempo para o gás de arraste levar o composto do final da coluna ao detector, este tempo pode alterar a forma (alargamento, estreitamento ou redução do tamanho) do sinal do composto analisado. 
A superfície entre o final da coluna e a zona de detecção é geralmente metálica, alguns compostos podem reagir com a superfície metálica aquecida
O volume morto é reduzido ou eliminado pela instalação adequada da coluna no detector e o uso apropriado do gás do make-up ajuda o transporte rápido da substancia melhorando a forma do sinal.
Gás Auxiliar (Make-up)
A maioria dos detectores em cromatografia gasosa requer 20-40 mL/min de fluxo do gás de arraste para obter uma melhor sensibilidade e forma do pico. 
Nas colunas capilares a faixa de vazão do gás de arraste (de 1 mL/min até 20 mL/mim) são bem menores do que as desejadas para obtenção de melhor desempenho. 
Para completar a vazão do gás de arraste, utiliza-se a linha do make-up na saída da coluna para se obter a vazão total do gás de arraste no detector de 30-40 mL/min. 
O gás do make-up pode ser igual ou diferente do gás de arraste, dependendo do detector. As recomendações adequadas para as vazões do make-up e o tipo de gás são encontradas no manual de instruções do equipamento.
Temperatura do detector
A temperatura do detector pode influenciar o seu desempenho.
O detector deve ser mantido aquecido o suficiente para evitar a condensação de qualquer composto proveniente da coluna e contaminação do detector.
O aumento do nível de ruído, perda de sensibilidade e mudança na seletividade ou na faixa linear são alguns dos sintomas de contaminação do detector.
A mais básica definição de sensibilidade é a menor quantidade de um composto que pode ser detectado.
A quantidade real varia dependendo do composto, detector, largura do pico e fluxo de gás. 
Um valor denominado relação sinal/ruído (S/N) é geralmente utilizado para a definição de sensibilidade.
O sinal é a altura do pico e o ruído é a altura do ruído da linha de base. Existem diferentes definições para relação sinal/ruído, entretanto, esta é uma das mais utilizadas em cromatografia. 
Sensibilidade do detector
A relação sinal/ruído é geralmente utilizada como uma medida da resposta do detector, geralmente o limite mínimo de detecção é definido como a relação S/N. 
Um pico como baixo valor da relação S/N é pouco confiável para assegurar com confiança a identificação de um composto. 
Muitas agencias reguladoras indicam um valor entre 2-4 para a relação S/N. 
Para um detector cromatográfico em condições normais de operação um valor de 4-8 para a relação S/N é mais realístico.
A resposta de alguns detectores muda, com uma pequena variação no fluxo do gás de arraste ou do make up. Outros detectores apresentam resposta independente do fluxo de gás. 
Detectores que respondem independentemente da vazão do gás de arraste ou do make up são chamados detectores de fluxo de massa, isto é, a resposta do detector é proporcional a massa do composto passando através do detector por unidade de tempo.
Detectores que são afetados pelo volume de gás fluindo através do detector são chamados de detectores dependentes da concentração.
A resposta do detector é proporcional a massa do soluto por unidade de volume do gás, ou seja, a concentração do composto.
Uma mesma massa fluindo da coluna dá origem a picos de tamanhos diferentes em função do fluxo do gás de arraste. 
Somente alguns poucos detectores respondem a todos os compostos eluídos da coluna, na maioria dos casos, respondem a certos tipos de compostos, podendo ser uma grande faixa de compostos, ou um estreito grupo de compostos.
Um detector é altamente seletivo quando responde a uma estreita faixa de compostos. Isto significa que os picos são obtidos apenas para os compostos, cuja estrutura
contém as características necessárias para interação com o detector, os demais compostos produzem nenhum ou pequenos picos. 
A resposta ou o comportamento do detector pode ser influenciado pela presença de compostos que não interagem com o detector.
Seletividade do detector
Qualquer alteração na quantidade de material em uma amostra injetada deveria resultar numa mudança no tamanho do pico do composto, isto é, se dobrarmos a quantidade de material na amostra do composto, o tamanho do pico resultante deveria dobrar. 
Este comportamento será observado apenas numa determinada faixa de quantidade de material denominada de faixa linear do detector, se uma quantidade de material analisado estiver fora dessa faixa, à resposta do detector não refletirá diretamente a quantidade de material passando através do detector.
Faixa linear do detector
MASSA
ÁREA
A partir de certo ponto o sinal não aumenta mais linearmente
É um dos mais empregados na cromatografia gasosa em geral, Um chama de gás hidrogênio e oxigênio (geralmente suprida como uma mistura de ar) é mantida no queimador, o efluente da coluna é dirigido para a chama. 
Compostos orgânicos contidos no gás de arraste são queimados na chama dando origem a espécies iônicas, as quais são atraídas pelo coletor. 
A movimentação de íons da chama para o coletor produz um pequena corrente elétrica, está corrente é medida como um sinal do detector.
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Detector de Ionização de Chama (DIC)
 Um sinal de fundo (Background) ou linha de base sempre estará presente como resultante da presença de traços de impurezas do gás de arraste e sistemas contaminantes e sangramento normal da coluna.
 A queima de compostos orgânicos na chama com sua conseqüente ionização, gerando um aumento de corrente acima do sinal da linha de base, é processado e registrado como um pico no cromatograma.
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COLETOR
FLAME TIP
BLOCO
AR
H2
COLUNA
O ar e o H2 difundem para o interior do coletor, onde se misturam ao efluente da coluna e queimam:
Uma diferença de potencial elétrico é aplicada entre o flame tip e o coletor - quando se formam íons na chama, flue uma corrente elétrica:
Os gases utilizados são hidrogênio e ar, onde em geral o fluxo de ar é cerca de 10 vezes o fluxo de hidrogênio (3-40 mL/min de H2 e 300-400 mL de ar) os valores ideais para o fluxo dos gases são encontrados no manual de instrução do equipamento. 
A vazão de hidrogênio e de ar afeta a sensibilidade do detector de ionização de chama, sendo necessário a manutenção de fluxos constantes para melhoria do desempenho.
A utilização de nitrogênio com gás de make up melhora a sensibilidade do DIC em cerca de 10-20% em relação ao uso do hélio com gás do make up.
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A temperatura do DIC deve ser quente suficiente para evitar a condensação de compostos com alto ponto de ebulição, a temperatura típica se encontra na faixa de 225-325 ºC.
A manutenção de uma alta faixa de temperatura é recomendada para impedir que o detector fique sujo rapidamente.
O detector de ionização de chama responde a compostos contendo ligação C-H, com exceção do formaldeído, ácido fórmico e hidrocarbonetos completamente halogenados que apresentam uma baixa resposta.
O DIC não responde aos gases (H2, N2, O2,He, Ar, Xe, etc), os óxidos de nitrogênio (NO, NO2, N2O, N2O2) compostos de enxofre ( H2S, SO2, CS2), CO2, CO e H2O.
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SELETIVIDADE Seletivo para substâncias que contém ligações C-H em sua estrutura química.
Compostos que NÃO produzem resposta no DIC:
Gases nobres
H2, O2, N2
CO, CO2, CS2
CCl4, peralogenados
NH3, NxOy
SiX4 (X = halogênio)
H2O
HCOOH, HCHO *
Detector por Ionização em Chama
DIC
DCT
N2
CH4
CO2
O2
O detector de condutividade térmica (DCT) foi um dos pioneiros na cromatografia gasosa, o seu principio de operação é baseado na propriedade de que um corpo aquecido perde calor numa velocidade que depende da composição do gás em seu redor. 
O DCT utiliza um elemento aquecido que pode ser um fio de platina, ouro ou tungstênio ou um termistor encerrado dentro de um bloco metálico, aquecido por corrente elétrica constante, cuja temperatura a potência elétrica constante depende da condutividade térmica do gás que a envolve. 
Com a passagem contínua do gás de arraste sobre o filamento, o calor é dissipado com velocidade constante. 
Detector de Condutividade Térmica (DCT)
Quando o gás de arraste misturado com as moléculas do composto analisado passa sobre o filamento, a velocidade de perda do calor diminui e a resistência do filamento aumenta. 
A variação da resistência pode ser monitorada por uma ponte de wheatstone, obtendo um sinal, sendo proporcional a quantidade de substância que atravessa o detector
Configuração tradicional do DCT: bloco metálico com quatro celas interligadas em par - por duas passa o efluente da coluna e por duas, gás de arraste puro:
Detector por Condutividade Térmica
CELAS DA AMOSTRA
CELAS DE REFERÊNCIA
CORTE SUPERIOR
CELAS DA
AMOSTRA
CELAS DE REFERÊNCIA
CORTE LATERAL
Quando da eluição de um composto com condutividade térmica menor que a do gás de arraste puro:
Diferença de resistência elétrica entre os filamentos de amostra e referência
Filamentos nas celas de amostra se aquecem
Resistência elétrica dos filamentos nas celas de amostra aumenta
Filamentos nas celas de referência não se aquecem
Resistência elétrica dos filamentos nas celas de referência fica constante
A maioria dos DCTs foram planejados para utilização com colunas empacotadas, o grande volume da célula não é apropriado para trabalhar com colunas capilares, havendo perda na sensibilidade devido à necessidade de um grande volume do gás do make up. 
Um modelo desenvolvido para colunas capilares utiliza uma única célula e filamento.
O gás do make up é geralmente utilizado para otimizar o desempenho do DCT com célula de pequeno volume, o fluxo de gás é um parâmetro crítico para a sensibilidade do DCT. 
A melhor sensibilidade é obtida quando o fluxo é cerca de 5 ml/mL, geralmente uma vazão de 5-20 mL/min é utilizada para o gás de arraste e gás de make up.
O hidrogênio como gás de arraste prover melhor sensibilidade, entretanto o seu uso pode acarretar em mudança na sensibilidade, decorrente do envelhecimento do filamento, havendo também a possibilidade de problemas de reação dos compostos com o filamento aquecido em um ambiente de hidrogênio. 
O hélio possui sensibilidade próxima ao do hidrogênio sem possíveis problemas de reatividade, sendo recomendado para utilização como gás de arraste e do make up.
DCT são universais em sua resposta, qualquer composto no gás de arraste produz uma resposta, sendo adequado em aplicações onde o DCI não é apropriado.
Coluna: CP Sil 5CB
(50 m x 0.32 mm x 5 µm)
Gás de Arraste: He @ 3 ml.min-1
TCOL: 40°C
Detector: DCT
1 N2		2 CH4
3 CO2		4 n-C2
5 NH3		6 n-C3
7 i-C4		8 n-C4
Separação de Gases Fixos e Hidrocarbonetos:
Detector por Condutividade Térmica
O detector de captura de elétrons (DCE) é muito utilizado na análise de amostras ambientais, por responder seletivamente a compostos orgânicos contendo halogênios, tais como, pesticidas e bifenilas cloradas. 
No DCE, a amostra proveniente da coluna passa por uma pequena fonte de material radiativo (3H ou 63Ni), com a geração de elétrons livres.
Os elétrons produzidos neste processo são coletados no anodo, gerando uma corrente, que é amplificada por um eletrômetro, resultando na linha de base.
Detector de Captura de Elétrons (DCE)
Se a amostra possuir afinidade por elétrons (eletrofílica), ao passar através do detector, pode “capturar” alguns elétrons, causando diminuição na corrente produzida e gerando um sinal proporcional a sua concentração.
Os compostos halogenados, peróxidos, quinonas e grupos nitro são detectados com alta sensibilidade.
A maioria do detectores 63Ni operam no limite de 350-400 ºC, a sensibilidade em geral com o aumento da temperatura do DCE. 
Detectores DCE são seletivos para compostos halogenados, nitratos, carbonílicos
conjugadas e compostos orgametálicos. 
Baixo nível de resposta é obtido para hidrocarbonetos,alcoóis, aminas, aldeídos substituídos, tioéteres e aromáticos. 
A faixa linear do DCE é pobre e excede 103 apenas para alguns compostos. 
A utilização de argônio/metano com gás auxiliar melhora levemente a faixa linear. 
Na prática a quantidade mínima detectável é de 0,1 -10 pg para compostos multi-halogenados, de 10-100 pg para nitratos e compostos monohalogenados e 50-250pg para compostos carbonílicos. 
O DCE é um detector dependente da concentração, significando que a sensibilidade diminui a alto baixo fluxo do gás de arraste, gás auxiliar e do make up. 
O DCE É O DETECTOR PREFERENCIAL PARA ANÁLISES DE TRAÇOS DE ORGANOALOGENADOS E SIMILARES
PESTICIDAS
 1 tetracloro-m-xileno
 2 a - BHC
 3 Lindano
 4 Heptachlor
 5 Endosulfan
 6 Dieldrin
 7 Endrin
 8 DDD
 9 DDT
10 Metoxychlor
10 decaclorobifenila
~250 fg cada analito