Apostila de Cromatografia a gás (IFRJ)

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CAMPUS RIO DE JANEIRO 
 
APOSTILA DE CROMATOGRAFIA GASOSA 
 
ORGANIZAÇÃO: ADEMÁRIO IRIS DA SILVA JUNIOR 
 
REVISÃO: GABRIEL DO NASCIMENTO FREITAS 
 
COLABORADORES: ADEMÁRIO IRIS DA SILVA JUNIOR 
ANA LETÍCIA ALMEIDA DANTAS 
HIRAM DA COSTA ARAÚJO FILHO 
MARIA ELISA GONÇALVES LACERDA 
MONICA COSTA PADILHA 
SONIA MARIA DE ALMEIDA 
 
 
 
 
 
 
 
2011 
Instituto Federal do Rio de Janeiro, Campus Maracanã, versão 2011 
 
CURSO DE CROMATOGRAFIA A GÁS 
Cromatografia é um método físico de separação, em que os componentes da amostra a serem separados 
são distribuídos entre duas fases, uma estacionária e a outra que se move em uma direção definida. Na 
cromatografia gasosa, a fase móvel é sempre um gás inerte, pois o processo é feito em temperatura 
acima do ponto de ebulição do soluto, e o uso de um gás inerte previne a ocorrência de reações 
indesejáveis entre o soluto e a fase móvel. 
O PROCESSO DA SEPARAÇÃO CROMATOGRÁFICA 
O processo de separação cromatográfica é resultado de repetidos processos de adsorção e dessorção 
durante o movimento dos analitos. A separação ocorre devido às diferenças na distribuição de cada 
componente entre as duas fases. Há duas teorias para explicar o fenômeno cromatográfico: a formação 
de pratos teóricos e a separação dinâmica (Equação de Van Deemter). 
A TEORIA DOS PRATOS TEÓRICOS 
É uma analogia com o fenômeno de destilação. O prato teórico é a altura equivalente de um processo de 
equilíbrio do soluto distribuindo-se entre cada fase e que depende fundamentalmente do processo de 
partição. No equilíbrio: 
i composto do móvel fase na ãoconcentraç
i composto do iaestacionár fase na ãoconcentraç
K i = (1) 
( )
( ) fmfmi
fefei
i V/m
V/m
K = 
Onde (Ki) é o coeficiente de partição do analito (i), (m) e (V) são massa e volume e (fe) e (fm) indicam 
fase estacionária e fase móvel, respectivamente. Logo: 
( )
( )
i
fmi
fei
fm
fe
i k
m
m
V
V
K ==× (2) 
A razão entre as massas é dita fator de capacidade do analito i (ki), pois expressa o quanto de massa de 
cada analito se acomoda na fase estacionária, em relação à massa que fica na fase móvel. Quanto maior 
o ki, mais massa a coluna acomoda, o que significa maior espessura de fase estacionária ou mais 
afinidade do soluto pela fase estacionária. A razão entre os volumes das fases é chamada de (β), logo: 
ki = Ki x β (3) 
Fração do soluto na fase móvel: 1/(1+ki) (4) 
Fração do soluto na fase estacionária: k/(1+ki) (5) 
A fração do soluto na fase móvel tem a velocidade da fase móvel. A fração na fase estacionária tem 
velocidade zero. A velocidade média é a velocidade de cada fração, multiplicada pelo valor da fração: 
u(média) = f1u1+...+fnun (6) 
Como só há duas frações e uma delas tem velocidade zero, a velocidade média do soluto será: 
u(média) = )móvel(u
k1
1
i
×
+
 (7) 
Se não houvesse a partição, o soluto teria a velocidade da fase móvel. Logo, a fração do soluto na fase 
móvel, [1/(1+ki)] é a fração que expressa a diminuição na velocidade do composto em relação à 
velocidade do gás de arraste, sempre menor ou igual a 1. 
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Convém notar que, quando k aumenta, o tempo de retenção também aumenta e a velocidade diminui. k 
é diretamente proporcional ao tempo e inversamente proporcional à velocidade. 
Deve-se enfatizar que moléculas de mesma espécie não se separam ao longo da coluna. O processo de 
troca é dinâmico: a molécula na fase estacionária vai para a fase móvel e a molécula na fase móvel vai 
para a fase estacionária a todo o momento. Logo, o conjunto de mesma espécie move-se na velocidade 
média característica da espécie, que depende da fase estacionária, da pressão e da temperatura. 
O espalhamento ocorre, no entanto, por causa do processo de troca 
com a fase estacionária e pelo fato de que as moléculas de um gás 
têm uma distribuição de velocidades, como é visto na teoria cinética 
dos gases. Esse espalhamento dá origem a um formato gaussiano na 
distribuição espacial das moléculas, o pico cromatográfico. 
 
Volume de retenção (VR) é o volume de fase móvel requerido para eluir um soluto até o máximo do pico. 
O tempo de retenção (tR) é o tempo para se chegar a esse máximo, contado desde a injeção. Logo: 
VR = fluxo x tR (8) 
O tempo de retenção de um composto que não ficasse retido na fase estacionária (k = 0) seria igual ao 
tempo que a fase móvel gasta para percorrer a coluna. O volume associado a esse tempo é o próprio 
volume da fase móvel na coluna (VM). 
VM = fluxo x tM (9) 
A velocidade média do soluto não-retido (uM) é o comprimento da coluna (L) sobre o tempo desse soluto: 
uM (média) = L/tM (10) 
A velocidade média de outro soluto é: 
us (média) = L/tR (11) 
Não confunda fluxo com velocidade linear, pois o fluxo depende do diâmetro da coluna e diâmetros 
maiores permitem fluxos maiores, mesmo que a velocidade linear seja igual. Por (7), deduzimos: 
R
M
R
M
iM
s
V
V
t
t
k1
1
u
u
==
+
= (12) 
Logo, o fator de capacidade (ki) de uma substância pode ser calculado experimentalmente a partir do 
tempo de retenção da fase móvel (ou do composto não-retido) e do tempo de retenção do composto em 
estudo naquela coluna, nas condições em que ele está sendo analisado. Por último, podemos estabelecer 
que o aumento do tempo de retenção (tR) em relação ao tempo da fase móvel (tM) também é 
influenciado pelo fator de capacidade: 
tR = tM (1 + ki) (13) 
Veremos mais adiante que, no caso da cromatografia gasosa, as pressões utilizadas na entrada e na 
saída da coluna e a temperatura também influenciam no processo cromatográfico. 
O MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
Se 2 solutos têm diferentes coeficientes de partição, logo têm diferentes fatores de capacidade (k1 e k2), 
os tempos de retenção são distintos e pode-se deduzir a diferença entre eles usando (14): 
tR1 – tR2 = tM (1 + k1) – tM (1 + k2) ⇒ 
tR1 – tR2 = tM (k1 – k2) (14) 
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tM cresce quando a coluna aumenta, e também 
aumenta a separação entre os máximos dos 
picos. Mas os picos alargam ao longo da 
coluna, o que diminui a separação entre o 
‘corpo’ dos picos. Ou seja, dois picos que 
tenham a mesma separação, mas estejam em 
um tempo maior, estarão menos separados por 
causa do espalhamento. 
 
 
 
 
As duplas mostradas têm mesma diferença de 
tR, mas a 2ª dupla é mais mal separada, pois os 
picos alargaram ao longo da coluna. Ou seja, 
há um limite para aumentar o tamanho da 
coluna e obter melhor separação. Outros 
fatores que alargam os picos são explicados 
mais adiante, mas mostramos ao lado o 
alargamento natural de todo pico 
cromatográfico, que chamaremos de 
espalhamento entrópico. 
 
Convém ressaltar que, uma vez separados, os 
picos não voltam a se mesclar. A 2ª dupla do 
cromatograma mostrado NÃO é o que vai 
acontecer com a 1ª dupla no decorrer do 
tempo, pois os picos da 1ª dupla poderão 
alargar, mas estarão ainda mais separados 
quando chegarem na posição da 2ª dupla. 
 
 
Todos esses processos se dão em sucessivos estágios de equilíbrio, de acordo com a teoria dos pratos 
teóricos. Vistos os principais parâmetros cromatográficos, vamos estabelecer a relação entre esses 
parâmetros e os tais pratos teóricos. 
Nos pratos, teóricos ou não, de uma coluna de destilação, a separação 
ocorre em sucessivas etapas de destilação. Mas existem colunas em que 
os pratos não são aparentes. Essas colunas podem, no entanto, ser 
comparadascom colunas de destilação de pratos, como na figura ao 
lado, e podemos, desse modo, estabelecer seus pratos ‘teóricos’: se 
observarmos que determinada coluna de destilação tem o dobro de 
poder de separação de outra coluna com 5 pratos, podemos dizer que ela 
tem 10 pratos teóricos. 
 
Se a coluna cromatográfica, por efetuar processos de separação, pode ser comparada com colunas de 
destilação, o nº de pratos teóricos dá o poder de separação da coluna. Mais ainda, a altura equivalente 
de cada prato teórico diz muito sobre o poder de separação de cada fase estacionária. Fases com altura 
equivalente pequena têm grande poder de separação, pois têm mais pratos por metro de coluna. 
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A matemática que deduz a equação que calcula o número de pratos teóricos para cada soluto está além 
do escopo do nosso curso, de forma que a equação não será deduzida, mas apenas apresentada: 
2
R
W
t
16N 





==== (16) 
2
2/1
R
2
2/1
R
W
t
54,5
W
t
354,2N 







====







××××==== (17) 
W é a largura do pico e W1/2 é a largura do pico na meia-altura em segundos, que é mais fácil de medir, 
pois é difícil precisar onde começa e termina o pico na distribuição gaussiana. A altura equivalente de 
cada prato (H) é então: 
H = L/N (18) 
A seletividade (α) de uma fase estacionária em relação a dois solutos A e B é dada pela razão entre os 
coeficientes de partição dos dois solutos A e B, ou seja: α = KA/KB, onde KA ≥ KB e α ≥ 1. 
RESOLUÇÃO CROMATOGRÁFICA 
A resolução cromatográfica entre dois compostos (Rs) não 
pode ser dada apenas pela separação entre os máximos dos 
picos, como já visto, mas tem de levar em conta também o 
alargamento que eles sofrem. A equação que expressa a 
resolução leva em conta esses dois parâmetros (separação e 
alargamento): 








+
−
=
)1(W)2(W
tt
18,1R
2/12/1
1R2R
s (19) 
CAPACIDADE DE PICO 
Estima quantos picos de mesma concentração cabem dentro de uma coluna, todos com resolução 1. 
Leva em conta o fato de que os picos alargam ao longo do cromatograma, ainda mais que baseia-se em 
condições isotérmicas, quando a corrida leva mais tempo do que na programação de temperatura. É uma 
medida grosseira de quantas substâncias podem ser separadas em uma única corrida em determinada 
coluna, sob condições pré-determinadas. 
OS PROBLEMAS DA TEORIA DOS PRATOS TEÓRICOS 
A teoria dos pratos teóricos não oferece boa descrição dos fenômenos de difusão ou da influência de 
irregularidades na distribuição da fase estacionária que ocasionam caminhos preferenciais dentro da 
coluna. A equação de Van Deemter, na teoria da separação dinâmica, permite incluir as propriedades da 
fase em relação às afinidades com os solutos, as difusividades dos solutos, as diferenças nos coeficientes 
de partição, a velocidade de deslocamento da fase móvel, a espessura de fase, a porosidade da fase e o 
fluxo do gás de arraste, fatores essenciais para entender a capacidade de separação das colunas 
cromatográficas, e que não são todos contemplados pela formulação dos pratos teóricos. 
A EQUAÇÃO DE VAN DEEMTER 
O propósito da teoria da separação dinâmica é ajudar a entender os processos que causam dispersão na 
coluna cromatográfica e identificar as propriedades do sistema cromatográfico que ajudam a controlar a 
dispersão. Essa informação facilita a escolha da melhor coluna para executar uma dada separação no 
modo mais eficiente. 
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Na equação de Van Deemter, a altura equivalente do prato teórico pode ser calculada pela expressão: 
u
D)k1(
kd8
u
D2
d2H
e
2
2
f
2
g
p
+π
+
γ
+λ= (20)
H – altura equivalente do prato teórico para um 
determinado soluto 
λ – fator de empacotamento 
dp – diâmetro de partícula 
γ - fator de irregularidade no fluxo 
Dg – coeficiente de difusão do soluto na fase móvel 
u – velocidade linear da fase móvel 
k – fator de capacidade do soluto 
df – espessura da fase estacionária 
De – coeficiente de difusão do soluto na fase 
estacionária 
O primeiro termo da equação é devido ao empacotamento. O segundo termo é devido à fase móvel. O 
terceiro termo dá a contribuição da fase estacionária. 
Agrupando cada termo em um único fator, podemos expressar (H) em função de (u): 
Cu
u
B
AH ++= (21) 
Onde: pdA λ= 2 gDB γ= 2 
e
f
Dk
kd
C
2
2
2
)1(
8
+π
= 
FATORES IMPLÍCITOS NA TEORIA DA SEPARAÇÃO DINÂMICA 
A pressão e o fator de compressibilidade do gás são fatores implícitos, pois (u) depende da 
compressibilidade do gás de arraste e da diferença de pressão que existe entre entrada e saída da 
coluna. A compressibilidade afeta a distribuição de velocidades, alterando a velocidade em cada ponto e 
também a velocidade média final. O gás sempre fica mais comprimido no início da coluna (mais lento) e 
mais expandido ao final (mais rápido), pois ele acomoda a diferença de pressão ao longo do 
comprimento da coluna (pense no gás como uma mola). Usualmente a equação de Van Deemter é 
calculada com velocidade linear média (ū), e esta velocidade é afetada por esses dois fatores. Ou seja, 
(ū) aumenta com a diferença de pressão e aumenta com o fator de compressibilidade, que permite maior 
compressão no início da coluna. 
Outro fator não-explícito é a temperatura. O aumento da temperatura aumenta a viscosidade do gás, 
alterando os coeficientes de difusão na fase móvel, o fator de compressibilidade e, por conseguinte, a 
velocidade linear do gás. O aumento da viscosidade com a temperatura é o oposto do que ocorre no 
estado líquido. No estado líquido, o aumento da temperatura aumenta a energia cinética, fazendo crescer 
as forças de desagregação em relação às forças de agregação no líquido, tornando o líquido mais fluido. 
No estado gasoso, as moléculas já estão desagregadas, e o aumento de temperatura torna o movimento 
das moléculas mais caótico, dificultando cada vez mais o escoamento em uma única direção. Deve-se 
lembrar que viscosidade é o mesmo que dificuldade de escoamento. 
A temperatura também afeta o coeficiente de partição, pois aumenta a pressão de vapor e diminui a 
tendência de adsorção na fase estacionária, aumentando o tempo de residência na fase móvel, ao 
diminuir o fator de capacidade e o tempo de retenção. Ou seja, apesar de diminuir a velocidade linear do 
gás de arraste, a temperatura, no somatório de efeitos, diminui o tempo de retenção, por 
diminuir a interação dos solutos com a fase estacionária. Desse modo, a velocidade dos solutos 
se aproxima mais da velocidade da fase móvel e eles saem mais rápido, mesmo que a própria velocidade 
da fase móvel diminua um pouco. Além disso, na maioria dos sistemas cromatográficos, o equipamento 
também compensa a diminuição da velocidade da fase móvel, aumentado a pressão de entrada do gás, 
para manter o fluxo constante, o que torna a corrida ainda mais rápida. 
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Viscosidade e fator de compressibilidade dependem também da natureza do gás de arraste, outro fator 
implícito. Desse modo, a escolha do gás de arraste, além do fato dele ter de ser inerte, é guiada pela sua 
viscosidade e fator de compressibilidade, que afetam o coeficiente de difusão (e a troca com a fase 
estacionária) e a velocidade linear ao longo da coluna (alterando a velocidade linear média). 
ANÁLISE DA EQUAÇÃO DE VAN DEEMTER 
O 1º termo da equação (A) dá conta deempacotamentos 
irregulares. Ou seja, esse termo é zero para colunas capilares 
(que não têm empacotamento), cuja equação se reduz a: 
Cu
u
B
H += (22) 
O 2º termo da equação (B/u) leva em conta difusão molecular. À medida que aumenta a velocidade 
linear u, esse fenômeno fica menos importante. 
O 3º termo (Cu) leva em conta as transferências de massa entre fase móvel e fase estacionária, que se 
torna mais importante quando a velocidade linear aumenta. 
Diminuir o valor de (H) aumenta a resolução da coluna 
cromatográfica. Ou seja, diminuir o valor de (H) faz com que 
existam mais pratos por coluna, e as melhores condições 
cromatográficas buscam o mínimo da equação de Van 
Deemter. O gráfico de (H x u) em isoterma e demais 
condições constantes, exceto (u), pode ser visto ao lado: 
O termo (A) pode “reaparecer” em colunas capilares, se as conexões têm espaços vazios significativos, o 
que equivale a um empacotamento irregular. 
O termo (B/u) provoca alargamento de pico em velocidade baixa, pois existe tempo para que as 
moléculas se difundam. Para diminuir (B/u), deve-se empregar u alto (maior fluxo ou menor diâmetro de 
coluna). 
A difusão após o pico é maior, pois o equilíbrio entre as fases não é 
totalmente atingido. Na figura, o caso A seria a difusão ideal, e o 
caso B é a difusão que acontece na realidade, com um efeito de 
cauda. Nos cromatogramas, como a variável independente é tempo, 
a figura aparecerá invertida (cauda para frente). 
O temo (Cu) inclui o tempo necessário para que se atinja o equilíbrio entre fases. Quanto maior esse 
tempo, ocorrem menos processos de transferência entre fases, fazendo com que a coluna diferencie 
menos entre substâncias. Fases estacionárias mais espessas aumentam (Cu), aumentam (H) e diminuem 
a capacidade de separação. Menor velocidade linear melhora a interação entre as fases e diminui o efeito 
de (Cu), pois há mais tempo para as trocas ocorrerem. Mas isso é limitado pelo termo (B/u). 
 
A (u) que se considera ótima é um pouco acima do mínimo, 
para reduzir um pouco o tempo de análise. Além disso, o efeito 
deletério de (B/u) antes do ótimo é mais pronunciado do que o 
efeito deletério de (Cu), que altera (H) de modo mais suave, 
fazendo com que a região após o mínimo da curva seja o 
melhor lugar de trabalhar. 
 
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A escolha dos gases em cromatografia gasosa 
acaba ficando limitada a 3 gases apenas: He, 
N2 e H2. H2 é o preferido, exceto quando se 
utiliza espectrometria de massas, pois a fonte 
de íons do espectrômetro faz com que o H2 
possa reagir com as moléculas orgânicas, 
alterando a resposta do instrumento, além do 
H2 ser mais problemático em sistemas de alto 
vácuo. Nesse caso, He é o preferido. 
 
BIBLIOGRAFIA 
http://ull.chemistry.uakron.edu/chemsep/chrom_theory/ 
http://www.chem.agilent.com/cag/cabu/carriergas.htm 
http://www.chem.uoa.gr/applets/appletchrom/appl_chrom2.html 
http://www.chemkeys.com/bra/md/mds_11/cagced_2/cagced_2.htm 
HTTP://WWW.CHROMATOGRAPHY-ONLINE.ORG/3/contents.html 
Acessos entre 7 e 15 de agosto de 2008. Por simplicidade, incluí somente a página principal dos sites. 
Introduction to Open Tubular Column Gas Chromatography, J. V. Hinshaw & L. S. Ettre, 1994, Advanstar 
Communications, Cleveland, OH, USA. 
Basic Relationships of Gas Chromatography, L. S. Ettre & J. V. Hinshaw, 1993, Advanstar 
Communications, Cleveland, OH, USA. 
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INSTRUMENTAÇÃO – O CROMATÓGRAFO A GÁS 
GÁS DE ARRASTE: REGULADORES DE PRESSÃO E FLUXO 
A função do gás usado como fase móvel é apenas a de carrear os componentes da amostra através da 
coluna, sem participar dos processos de interação. Por este motivo é chamado gás de arraste. Exemplos 
de gases mais utilizados em CG são He, H2 e N2, os mais indicados, de acordo com a teoria da separação 
dinâmica (equação de Van Deemter). 
O cilindro de gás normalmente possui uma válvula que serve apenas para abrir e fechar a saída de gás. 
Na saída do cilindro acopla-se um manômetro para (i) medir a pressão no interior do cilindro – 
geralmente ao redor de 2000 psi quando cheio – e (ii) reduzir a pressão de saída para o sistema 
cromatográfico (entre 20 e 100 psi). Antes do cromatógrafo, podem ser interpostos filtros, que podem 
servir para reter umidade, impurezas do gás de arraste etc., filtros esses que devem ser trocados 
periodicamente. Além disso, o cromatógrafo per se possui um outro estágio de regulação, que estabelece 
as pressões e fluxos do gás de arraste que entrarão na coluna. Para calibrar todo esse sistema, utiliza-se 
um bolhômetro acoplado ao final da coluna, sistema simples e eficiente de medir vazão de gás, ao 
cronometrar o arraste de bolhas dentro de um tubo de vidro graduado. 
 
 
A eficiência da coluna é altamente dependente da escolha apropriada da velocidade linear do gás de 
arraste. O fluxo é medido conectando-se o bolhômetro (ou fluxímetro), contendo solução aquosa de 
detergente, na saída da coluna. Comprimindo-se uma pêra de borracha presente na parte inferior do 
dispositivo, várias bolhas tendem a se formar e a se elevar através do cilindro de vidro graduado. 
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Escolhe-se uma dessas bolhas e, com um cronômetro, mede-se o tempo gasto para que ela percorra 
certo volume. Dividindo-se o volume percorrido pelo tempo marcado no cronômetro, obtém-se o valor do 
fluxo do gás de arraste. O fluxo dividido pela área que corresponde ao diâmetro interno da coluna (seção 
reta) dará a velocidade linear média ao longo da coluna. 
Pode-se também medir a velocidade linear média através da injeção de um composto que tenha 
baixíssima interação com a coluna, de preferência numa temperatura que negligencie mais ainda os 
efeitos de interação, ou ainda variar a temperatura, mantendo o fluxo, para verificar se a interação pode 
ser realmente negligenciada. Um dos compostos mais comuns para esse fim é o metano. 
De acordo com o manual do Agilent 6890, o cromatógrafo mais vendido da história, os gases para 
cromatografia devem estar entre 99,995 e 99,9995% de pureza. Os níveis de oxigênio e hidrocarbonetos 
devem ser menores que 0,5 ppm. 
A INJEÇÃO DE AMOSTRA 
Amostras Gasosas 
Quando a amostra a ser analisada é um gás à temperatura ambiente, o injetor não necessita ser 
aquecido, uma vez que a amostra já se encontra vaporizada. Dependendo do propósito do experimento o 
volume injetado varia, em geral, de 0,1 µL (colunas capilares) até um litro (colunas preparativas). É 
importante lembrar que, para conseguir a forma ideal dos picos e a maximização da resolução, emprega-
se um volume de amostra que seja compatível com a coluna. 
Existem dois sistemas para a injeção de amostras gasosas: seringas e válvulas. 
As seringas são em sua maioria de vidro graduado com um êmbolo de aço inoxidável. A agulha, também 
de aço inoxidável, encontra-se colada ao vidro com epóxido. Apesar de não possibilitarem a mesma 
precisão apresentada pelas válvulas de injeção, as seringas são úteis para a maioria dos propósitos, além 
de baratas e altamente versáteis, isto é, permitem grande flexibilidade quanto ao volume a ser injetado. 
Para a injeção de amostras gasosas, a seringa utilizada deve ser do tipo denominada “gas tight”, 
apresentando vedação especial para gases, permitindo grande reprodutibilidade nas áreas dos picos. Esta 
vedação evita vazamentos, fato freqüente na injeção de gases com seringas comuns. 
As válvulas são mais caras, mas permitem maior reprodutibilidade nas injeções. Adicionalmente, são de 
fácil manipulação e também admitem automação do sistema. Na parte(A) da figura, a amostra é 
empurrada até que a alça (“loop”), de volume fixo, seja preenchida (este volume pode ser modificado 
simplesmente trocando-se a espira por outra, do volume desejado). Girando-se então o rotor da válvula, 
o volume contido na espira é injetado na coluna (parte B). 
 
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Amostras Líquidas 
A grande maioria das amostras líquidas requer, para sua rápida volatilização, que a temperatura do 
injetor esteja de 20 a 30ºC acima da temperatura de ebulição do componente menos volátil. Os líquidos 
têm elevado coeficiente de expansão quando se tornam gases, isto é, a relação entre volume no estado 
gasoso (VG) por volume no estado líquido (VL), ou seja, VG/VL, é alta para a mesma substância em 
diferentes temperaturas. Este coeficiente elevado permite que sejam injetados pequenos volumes, o que 
maximiza a resolução do sistema, pois diminui a saturação da fase estacionária e confere uma forma 
ideal aos picos eluídos. O dispositivo comumente empregado para amostras líquidas é a micro-seringa 
com agulha hipodérmica, cujos volumes são, como já dito, altamente flexíveis. 
 
O uso de solvente + ar + amostra + ar permite que toda a amostra seja introduzida no sistema durante 
a injeção e que nenhuma parte da amostra comece a correr a coluna antes do restante e que nada da 
amostra fique residualmente dentro da seringa após a injeção. A explicação para isso fica como exercício. 
 
O gás de arraste entra no injetor e arrasta a amostra 
vaporizada por aquecimento para dentro da coluna. A amostra 
é introduzida através de um septo de material polimérico – um 
tampão de borracha de silicone, que veda a entrada do injetor 
– que é perfurado por uma seringa de microlitros de 
capacidade. A seringa expele a amostra dentro do ‘liner’ de 
vidro, desativado por silanização e aquecido por um bloco 
metálico. Após o êmbolo empurrar a amostra e a seringa ser 
retirada do injetor, o septo se fecha naturalmente, impedindo a 
saída do gás. O injetor possui, para divisão de fluxo, uma outra 
saída, com uma válvula que controla o quanto de amostra será 
desprezado e o quanto de amostra entrará realmente na 
coluna. Junto ao septo há outra saída, para purgar vapores de 
resíduos de amostra, que fiquem retidos junto ao septo na 
retirada da agulha. 
Amostras Sólidas 
Apesar de existirem alternativas, a maneira mais prática de manipular uma amostra sólida em 
Cromatografia Gasosa é dissolvê-la em um solvente apropriado e injetá-la com uma seringa usada para 
injeção de líquidos. 
Uma das alternativas para amostras líquidas e sólidas é o uso de micro-extração em fase sólida (solid 
phase micro-extraction, SPME), em que os vapores da amostra são adsorvidos em uma fibra apropriada e 
depois dessorvidos por aquecimento dentro do injetor. 
A COLUNA CROMATOGRÁFICA 
A separação efetiva dos componentes da amostra é efetuada na coluna cromatográfica, onde a natureza 
do tubo, do suporte sólido, o tipo e a quantidade da fase, o método de recheio, o comprimento e a 
temperatura são fatores importantes para obter a resolução desejada. Foram desenvolvidos muitos tipos 
de colunas para cromatografia gasosa, porém é possível dividi-las em dois grupos principais: colunas 
recheadas e colunas tubulares abertas. 
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Colunas recheadas (também conhecidas como empacotadas) 
O material dos tubos é geralmente aço inoxidável (o mais comum), cobre, alumínio e vidro borossilicato. 
O suporte inerte da fase estacionária deve ter granulometria uniforme, boas características operacionais 
(resistência suficiente para não quebrar durante a operação) e constituir um leito uniforme na coluna. O 
suporte tem por fim sustentar a fase estacionária e o que chamamos de recheio é, na verdade, suporte + 
fase estacionária. A área específica do material deve ser elevada, com distribuição pelicular uniforme da 
fase líquida ou da fase ligada, para assegurar o rápido equilíbrio entre as fases estacionária e móvel. Em 
alguns casos, no entanto, o suporte pode ser a própria fase estacionária, como nas fases de exclusão 
(ver adiante), onde a fase estacionária tem poros de tamanhos determinados. 
As colunas de cobre são ideais para fins educativos devido à facilidade de manipulação, baixo custo e 
flexibilidade, mas pouco utulizadas em pesquisa devido à sua reatividade (por exemplo, com aminas, 
terpenos e esteróides). As colunas de vidro são baratas, relativamente fáceis de serem preparadas, e 
inertes à maioria dos compostos; sua maior limitação é a fragilidade. As colunas de aço inoxidável são de 
largo uso, especialmente na forma espiralada, o que permite obter colunas de extensão razoável, 
compactadas em volume pequeno. 
Na versão mais comum, as colunas são preenchidas integralmente com partículas da fase estacionária. 
 
A figura da direita mostra um corte transversal de um coluna recheada (empacotada). 
Colunas Tubulares Abertas (Colunas Capilares) 
Nas colunas capilares, a fase estacionária é depositada na forma de um filme fino e uniforme na parede 
interna do tubo, deixando a parte central oca (ver figura abaixo). São oficialmente denominadas colunas 
tubulares abertas. As colunas capilares atuais são de sílica fundida, com diâmetro interno menor do que 
0,3 mm, expessura de filme de fase estacionária (df) menor do que 0,5 mm e parede de sílica desativada 
com agentes silanizantes ou similares, que permitem a compatibilização do filme da fase estacionária 
com o suporte. 
 
O desenho do corte transversal da coluna à direita omite que a parte externa é coberta com uma 
poliimida, que confere maior resistência mecânica e flexibilidade à coluna de sílica fundida. E é por isso 
que as colunas capilares têm essa cor marrom característica, que pode ser vista na foto à esquerda. 
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A Fase Estacionária 
A característica química da fase estacionária (FE) influencia na qualidade de separação das substâncias 
que compõem uma dada amostra. Pode-se escolher a fase baseando-se na polaridade da amostra que 
será eluída na coluna. Os tipos de interação que ocorrem com mais freqüência entre a substância e a FE 
são: forças de Van der Walls , interações dipolo-dipolo e pontes de hidrogênio. 
Supondo uma FE líquida, onde ocorre partição, em geral os solutos polares são retidos em maior 
extensão conforme a polaridade aumenta. Por outro lado, solutos não-polares são retidos em maior 
extensão conforme a polaridade diminui. Tratando-se de fase apolar, os solutos apolares irão interagir de 
forma semelhante, sem nenhuma seletividade especial, sendo então separados na ordem dos seus 
pontos de ebulição. Nesse último caso, a pressão de vapor do composto altera a partição entre fase 
móvel e fase estacionária, fazendo com que os compostos de maior pressão de vapor (menor ponto de 
ebulição) eluam mais rapidamente. 
Existe um grande número de líquidos que foram usados como fase estacionária, na cromatografia gás-
líquido, e tinham especificações determinadas, a saber: 
• Serem termicamente estáveis; 
• Não deviam reagir com as substâncias presentes na amostra; 
• Deviam ser seletivos para as substâncias que compõem a amostra. 
No caso da cromatografia gás-sólido, onde ocorre adsorção, substâncias que são adsorvidas de forma 
semelhante podem ser separadas, se apresentarem volatilidades diferentes. 
Para gases fixos (O2, CO2, N2, etc.), utiliza-se separação por tamanho, em colunas de peneira molecular, 
aonde as moléculas que são capazes de entrar nos poros da fase estacionária sólida são mais retidas do 
que as moléculas maiores, que não conseguem penetrar na faseestacionária (passam "por fora"). Por 
essa razão, esse tipo de separação também é chamado de cromatografia de exclusão. 
Na coluna capilar, a fase pode ser depositada sobre a parede interna do "tubo capilar". Para aumentar a 
superfície de contato com o soluto, trabalha-se com colunas longas (10 a 100 m). O diâmetro interno 
varia de 0,1 a 1 mm e a espessura do filme líquido depositado na superfície interna do tubo capilar é de 
0,1 a 2,0 µm. 
As colunas capilares mais modernas, no entanto, trabalham com fases ligadas à parede da coluna por 
reações de silanização e que podem ainda ter reações cruzadas entre as cadeias, ligando as cadeias 
entre si. Essas fases ligadas (e entrelaçadas) não são solúveis, têm maior resistência mecânica e térmica, 
sendo mais resistentes ao uso. As mais comuns são as polisiloxanas (ver tabela abaixo). 
 
Instituto Federal do Rio de Janeiro, Campus Maracanã, versão 2011 
 
POLISILOXANAS 
 
 
 
R1, R2 → Qualquer radical orgânico 
Substituintes Nomes Comerciais Observações 
- SE-30 OV-1 OV-101 SP-2100 mais apolares da série, pouco seletivas 
carborano Dexsil 300GC similar a PDMS, estável até > 400oC 
fenil 5 % SE-52 SE-54 OV-3 OV-5 OV-73 pouco polar 
cianopropil 7%, fenil 7% OV-1701 SPB-7 CP-Sil 19CB moderadamente polar 
fenil 50 % OV-17 SP-2250 HP-50+ SPB-50 moderadamente polar, retém aromáticos 
trifluoropropil 50% OV-210 QF-1 moderadamente polar, retém compostos 
carbonílicos 
cianopropil 50%, fenil 50% OV-225 SP-2300 CP-Sil 43CB polar, retém doadores de elétrons 
cianopropil 100% SP-2340 SP-2330 Silar-9 CP altamente polar 
Quando não mencionado, R1 e R2 são grupos metila. 
O Controle de Temperatura 
É de extrema importância o controle da temperatura da câmara de vaporização (injetor), do forno da 
coluna cromatográfica e do detector na Cromatografia Gasosa. Cabe enfatizar que cada um dos três 
componentes exerce função diferente no sistema cromatográfico e é desejável que o instrumento possua 
controles independentes de temperatura para cada módulo. 
A câmara de vaporização deve ser suficientemente quente para vaporizar rapidamente a amostra e evitar 
perda de eficiência na injeção, mas não decompor termicamente ou rearranjar a amostra. Um teste 
rápido é aumentar a temperatura da câmara de vaporização para determinar sua adequação. Se a 
eficiência da coluna ou a forma dos picos melhorarem, será indicação de que a temperatura do injetor 
estava baixa, não estava vaporizando corretamente e a entrada dos analitos estava longe de ser 
instantânea. Por outro lado, uma mudança drástica na área, forma dos picos ou tempo de retenção 
indica que a temperatura ficou muito elevada e a amostra pode estar decompondo ou rearranjando. 
É desejável que a temperatura da coluna enseje tempos de análise curtos, mas seja suficientemente 
baixa para que a eficiência desejada seja atingida. Para algumas amostras, quanto menor a temperatura 
da coluna maior serão os coeficientes de partição na fase estacionária e uma melhor separação será 
S i
C H 3
H 3C
C H 3
O S i
R 1
R 2
O S i
C H 3
C H 3
C H 3
n
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atingida. Mas é preciso enfatizar que em muitos casos não se obtém separação alguma com a coluna em 
baixas temperaturas, pois isso também depende da natureza da fase estacionária, e uma fase 
inapropriada não melhora suficientemente a separação dos componentes em qualquer temperatura. 
A influência da temperatura no detector depende consideravelmente do tipo de detector empregado. 
Mas, de forma geral, o detector e sua conexão com a saída da coluna deverão estar suficientemente 
quentes, para evitar a condensação da amostra e/ou da matriz. Um dos efeitos que a condensação 
provoca é alargamento dos picos e surgimento de caudas. 
A Programação de Temperatura do Forno da Coluna 
Diferentemente do injetor e do detector, o forno da coluna pode variar a temperatura ao longo da corrida 
cromatográfica. Esse recurso visa diminuir o tempo de corrida, pois quanto mais os compostos são 
retidos, mais eles interagem com a fase estacionária e separam melhor; mas o tempo de análise pode 
estender-se demais, e os picos separarem mais do que o necessário e alargarem demasiadamente. 
Baseando-se nessa premissa, é comum que a temperatura seja aumentada ao longo da corrida, para 
diminuir o tempo dos mais retidos, que também saem com picos mais finos e melhor relação sinal/ruído. 
A velocidade da rampa de aquecimento (ºC/min) determina a redução de tempo imposta às moléculas. 
A figura mostra dois 
cromatogramas: um em isoterma 
e outro com temperatura 
programada. A programação não 
precisa ser em toda corrida, mas 
no tempo necessário para 
diminuir a separação exagerada. 
O ideal é que todos os 
compostos tenham grau de 
resolução 1,5. Pergunta: poder-
se-ia aumentar mais ainda a 
velocidade da rampa neste caso? 
TÉCNICAS DE INJEÇÃO DE AMOSTRA 
A seleção da técnica de injeção mais adequada para o trabalho com colunas capilares (Cromatografia 
Gasosa de Alta Resolução) é função exclusivamente da natureza e concentração da amostra. A principais 
técnicas de introdução de amostras em colunas capilares são (i) a injeção a quente em vaporizadores 
(com ou sem divisão de fluxo) e (ii) a injeção da amostra a frio diretamente no interior da coluna. 
Técnicas de Injeção a quente 
Envolvem duas etapas: 
a) Injeção da amostra no ‘liner’ por meio de uma seringa com agulha hipodérmica. 
b) Transferência da amostra vaporizada para o interior da coluna pelo fluxo de gás carreador. 
As amostras a serem analisadas devem ser estáveis na temperatura de vaporização. 
- Injeção com divisão de fluxo (split) 
A divisão de fluxo é a mais antiga forma de introdução de amostra em coluna capilar. A coluna capilar 
possui quantidade de fase estacionária de 100 a 1000 vezes menor do que a coluna empacotada e se 
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torna rapidamente sobrecarregada com a amostra, o que compromete o formato dos picos e a resolução 
cromatográfica, por que as seringas não conseguem injetar volumes adequadamente pequenos. 
Isto levou ao desenvolvimento de um sistema, reprodutível e regulável, que descarta a maior parte da 
amostra injetada após a vaporização (divisor de fluxo), antes de sua entrada na coluna. Desse modo, os 
usuários podem trabalhar com soluções de mesma concentração que as empregadas em colunas 
empacotadas. É a técnica de escolha para a análise de soluções concentradas. 
Não acarreta, também, qualquer necessidade de intervenção operacional (ou conhecimento adicional) 
quanto ao processo de injeção e suas variáveis (temperatura do injetor e da coluna, volume injetado, 
velocidade de injeção, natureza do solvente, etc.) maior do que a experiência já acumulada no trabalho 
com colunas empacotadas. É a mais simples das técnicas de injeção a quente. 
A variação da taxa de divisão de fluxo, da quantidade efetiva de amostra introduzida na coluna, a 
temperatura do injetor e a pressão no injetor são as variáveis de injeção ajustadas pelo operador quando 
se faz a otimização dessa parte da análise cromatográfica. 
- Injeção sem divisão de fluxo (splitless) 
A injeção de amostras em vaporizadores com a saída do divisor de fluxo temporariamente fechada se 
constitui na técnica de injeção sem divisão de fluxo (splitless) e resulta, obviamente, na transferência da 
maior parte da amostra vaporizada no injetor para o interior da coluna. É a técnica de escolha para 
análise de amostras diluídas. Infelizmente, com a saída do divisor fechada, o fluxo de gás dentro do 
injetor diminui1 e os tempos de transferência do vapor das amostras para o interiorda coluna se tornam 
demasiadamente longos, o que obriga a utilização de mecanismo de reconcentração (focalização). 
O mecanismo de reconcentração consiste na condensação (focalização) da amostra e do solvente no 
início da coluna, com o forno ainda frio. O subseqüente aquecimento do forno cromatográfico volatiliza 
este material condensado, que é eluído pelo gás carreador na coluna capilar da forma convencional, isto 
é, a ordem de eluição fica de acordo com a afinidade individual de cada soluto pela fase estacionária. 
Neste tipo de técnica de injeção, há necessidade de assegurar, durante a transferência de amostra do 
injetor para a coluna, condições para que ocorra a condensação do material a ser analisado, o que ocorre 
por dois mecanismos distintos: pelo efeito solvente e pela captura a frio. 
• Efeito solvente: Trabalha-se com o forno cromatográfico em temperaturas baixas que permitam a 
condensação do solvente utilizado (e, em conseqüência, a retenção da amostra). Normalmente, 
temperaturas de 10 - 40ºC abaixo do ponto de ebulição do solvente mostram-se adequadas. 
• Captura a frio: Neste caso não se promove a condensação do solvente, mas apenas da amostra. Isto 
requer uma grande diferença de volatilidade entre solvente e soluto para efetivo funcionamento (cerca 
de 80º a 100ºC), mas permite, em muitos casos, economizar tempo, evitando resfriar o forno 
cromatográfico a temperaturas próximas ao ambiente a cada análise. 
Técnica de injeção a frio 
Neste caso o que se pretende é evitar a discriminação de componentes pesados, observada durante uma 
injeção com agulha quente em vaporizador aquecido. Os componentes mais pesados podem não 
volatilizar, o que leva a uma transferência incompleta, geralmente não-reprodutível, da amostra para o 
interior da coluna. Além disso, o choque térmico produzido por vaporizadores convencionais quentes 
 
1Se não há divisão de fluxo, todo gás tem de entrar na coluna, que é capilar e tem abertura estreita. Quando há divisão, o fluxo que 
entra no injetor é bem maior, pois a válvula de split estará aberta, ventilando uma parte do gás de arraste e da amostra, e 
tornando o tempo de injeção mais curto. 
Instituto Federal do Rio de Janeiro, Campus Maracanã, versão 2011 
pode causar degradação de substratos termolábeis, o que só pode ser evitado pela deposição da amostra 
dentro de superfícies frias, especialmente desativadas, como o interior das próprias colunas capilares. 
O sistema de injeção na coluna a frio (cold on-column) atende os requisitos de reprodutibilidade: simples 
(não tem controlador de temperatura), sem componentes elétricos ou eletrônicos, sem septo e de alta 
inércia química, pois a amostra é depositada diretamente na coluna capilar, em seu segmento inicial, já 
dentro do forno cromatográfico, que passa, assim, a comandar também a temperatura da injeção. 
Este método exige resfriamento do forno cromatográfico em temperaturas relativamente baixas, para 
evitar efeitos de discriminação na agulha e a vaporização súbita, com conseqüente ejeção de amostra 
para fora da coluna. Torna-se necessário o uso de seringas especiais, providas de agulhas extremamente 
finas, que penetram dentro do exíguo diâmetro interno das colunas capilares. 
Tabela: Características das técnicas de injeção de amostras em colunas capilares. 
Técnica Amostra típica Reprodu-
tibilidade 
Substrato 
pouco volátil 
Efeito de 
matriz2 
Uso de 
septo 
Substrato 
termolábil 
Com divisão de 
fluxo (split) 
Solução conc. 
termo-estável 
Razoável Discriminado Pequeno Sim Não 
Recomendado 
Sem divisão de 
fluxo (splitless) 
Solução diluída 
termo-estável 
Boa Discriminado Deterioração 
progressiva 
Sim Não 
Recomendado 
Coluna a frio 
(cold on-column) 
Solução diluída 
termo-sensível 
Muito boa Não- 
Discriminado 
Deterioração 
rápida 
Não Recomendado 
Quando as técnicas com e sem divisão de fluxo são feitas com injetor automático, a reprodutibilidade 
melhora. As técnicas on-column já tem opção de injeção automática desde 1987. 
BIBLIOGRAFIA 
Preparation and Installation Manual, Agilent 6890 Series Gas Chromatograph, 
http://www.ov.ingv.it/geochemistry/images/a15283.pdf, em 06/08/2009 
Konrad Grob, Injection Techniques in Capillary GC, Analytical Chemistry, Vol. 66, No. 20, pg 1009A-
1019A, 1994. 
J. V. Hinshaw e L. S. Ettre, Introduction to Open-Tubular Column Gas Chromatography (Advanstar, 
Cleveland, 1994. 189 pp.). ISBN 0-929870-25-5 
http://chemkeys.com/br/2000/07/18/cromatografia-a-gas-curso-em-diapositivos/, em 07/08/2009 
J. V. Hinshaw & L. S. Ettre, Introduction to Open Tubular Column Gas Chromatography, 1994, Advanstar 
Communications, Cleveland, OH, USA. 
C. A. Saravalle, F. Munari, S. Trestianu; Multipurpose cold injector for high resolution gas 
chromatography; Journal of High Resolution Chromatography, Volume 10, pg 288–296, 1987. 
Manual do cromatógrafo Agilent 6890. Disponível em http://mmrc.caltech.edu/GCMS/6890-operating-
manual.pdf . Acesso em 05/11/2010. 
 
 
2A coluna deteriora mais rápido quando introduzimos quantidades crescentes de amostra, pois quanto mais amostra injetada, mais 
substâncias que atacam quimicamente a fase estacionária poderão estar presentes. 
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OS DETECTORES 
Quando um eluente diferente do gás de arraste passa pelo detector, 
este envia sinais elétricos ao registrador, que imprime o cromatograma. 
Para 3 componentes (A, B e C) o aspecto do cromatograma ideal (mas 
não o obtido na prática) é mostrado ao lado. O detector não responde à 
passagem do gás de arraste e observa-se uma linha reta, constante 
entre cada sinal, a Linha de Base. Quando o eluente (A) alcança o 
detector, este é sensibilizado, envia um sinal ao registrador e o registro 
gráfico é observado. A função do detector em sistemas cromatográficos 
é acusar a presença e medir a quantidade de componentes no eluente. 
Mas um cromatograma no formato anterior só é possível se 
todas as moléculas alcançam o detector simultaneamente. O 
fenômeno da difusão longitudinal no interior da coluna, 
contudo, faz com que moléculas da mesma substância 
percorram a coluna ao mesmo tempo em que se difundem, 
como qualquer outro gás. A linha de base também não é 
completamente estável, pois há ruído eletrônico natural, 
causado por flutuações da rede elétrica e do equipamento, 
por melhor que o sistema tenha sido projetado. Assim, o 
aspecto de um cromatograma contendo três substâncias (A, 
B e C) é mais parecido com o que se vê ao lado. 
Com respeito à seletividade, os detectores podem ser universais, seletivos ou específicos. Os detectores 
universais respondem a todos os compostos presentes no eluente da coluna, com exceção da fase móvel; 
os seletivos respondem a um determinado grupo de componentes presentes na fase móvel, enquanto 
que os específicos respondem a um único componente ou a um número limitado de componentes de 
características químicas similares. As principais características para um bom detector são: 
Sensibilidade Elevada 
A sensibilidade de um detector (S) é igual à saída de sinal por unidade de concentração ou por unidade 
de massa de uma substância que entra no detector com a fase móvel. Assim sendo, um detector mais 
sensível irá gerar um sinal elétrico maior para uma mesma quantidade de amostra. 
Baixo Nível de Ruído 
O ruído do detector é a amplitude das variações aleatórias 
do sinal do detector, geralmente expressa em milivolts ou 
amperes, no entorno da linha de base. Ampliando-se 
bastante a escala próxima à linha de base, quando não há 
eluição decomposto, sempre se enxerga o ruído. O 
detector ideal apresenta baixo nível de ruído e pode 
trabalhar em condições operacionais mais extremas, 
detectando quantidades muito pequenas do analito. 
Quando o ruído é muito grande e o sinal do analito pequeno, o sinal do analito não pode ser identificado 
em meio à ‘selva’ de sinais eletrônicos aleatórios. Ou seja, o nível de ruído estabelece a mínima 
quantidade de analito que pode ser detectada acima do ruído. 
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Resposta 
A resposta de um detector é o valor do sinal elétrico gerado a partir de uma certa quantidade de amostra 
que chega até ele. Dependendo da resposta que o detector consiga gerar, ele será classificado como 
universal ou seletivo. Um detector apresenta resposta UNIVERSAL quando responde a todos os 
componentes presentes na amostra; o detector de condutividade térmica é um exemplo desta classe. A 
resposta de um detector é SELETIVA quando responde apenas a determinadas classes de compostos; o 
detector de ionização de chama, por exemplo, é seletivo aos compostos combustíveis. 
Ampla Faixa de Linearidade 
Linearidade é a faixa (região) na qual o tamanho do sinal produzido pelo detector e o valor da 
concentração do analito guardam sempre a mesma proporção entre si. 
Quantidade mínima detectada 
A quantidade mínima detectável (D) é a concentração 
ou o fluxo de massa de soluto na fase móvel que 
produz um sinal de 3 vezes o nível do ruído. (D) é 
expressa como a concentração ou o fluxo de massa 
do soluto na fase móvel e que atinge o detector. O 
detector que apresente baixo (D), permitirá a análise 
de solutos em baixas concentrações. 
 
É desejável também que o detector tenha baixo custo, simplicidade, fácil disponibilidade e durabilidade 
elevada. Na prática isto não é fácil de ser conseguido. Os 2 detectores que melhor se aproximam do 
conjunto de características são condutividade térmica (universal) e ionização por chama (seletivo). 
DETECTOR DE CONDUTIVIDADE TÉRMICA (DCT) 
Quando uma corrente elétrica passa por um filamento (resistência), a resistência gera calor e faz o 
filamento aquecer. ET = R × i
2, onde ET é a energia térmica gerada, no que é conhecido como efeito 
Joule. Em temperaturas maiores, a resistividade dos materiais aumenta, a resistência aumenta e a 
corrente cai, se o potencial é constante (V = R × i), diminuindo a quantidade de calor gerada. À medida 
que temperatura continua subindo, o calor gerado diminui, até o ponto em que o calor dissipado seja 
igual ao calor gerado e a temperatura se estabilize. 
Deixando o filamento em contato com o fluxo de gás de arraste, mais calor será dissipado pelo fluxo 
gasoso e a temperatura e a resistividade do filamento diminuem. Com a resistência diminuída, a corrente 
no filamento aumenta. A corrente no filamento depende do potencial usado, do fluxo do gás e do tipo de 
gás utilizado, já que há gases com maior condutividade térmica que outros, isto é, há gases com maior 
capacidade de transportar calor que outros. Quando passa um gás diferente do gás de arraste, há uma 
variação de corrente, causada pela diferença de condutividade térmica dos gases. Quando volta a passar 
gás de arraste, a corrente volta ao nível anterior. Isso será assinalado pelo registrador. 
 
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Analisando um circuito mais sofisticado: 
 
Conforme a figura, haverá resistências ou termistores em 
2 pontos do fluxo gasoso, um antes do ponto de 
introdução da amostra e outro na passagem do efluente 
da coluna. Como no início somente o gás de arraste 
passa pelos filamentos associados a uma ponte de 
Wheatstone, estes darão uma condição de equilíbrio, ou 
seja: R1 × R3 = R2 × R4 
Quando o soluto eluir da coluna, haverá uma condição de 
desequilíbrio (R1 x R3 ≠ R2 x R4), porque a condutividade 
térmica da substância juntamente com o gás de arraste 
será diferente da condutividade térmica do gás de 
arraste puro. Gera-se, portanto, um sinal que é 
amplificado e no registrador forma-se o pico 
correspondente à substância que foi detectada. 
Outro sistema pode ser montado, trabalhando com duas colunas (referência e indicação), acopladas, 
cada uma, a dois termistores em ramos opostos da ponte de Wheatstone. A figura a seguir ilustra a 
montagem, que dá um sinal de maior intensidade e com linha de base mais constante. 
 
1- Fonte 
2- Ajuste de corrente 
3- Miliamperímetro 
4- Filamento de detecção 
5- Filamento de referência 
6- Ajuste do zero grosso 
7- Ajuste do zero fino 
8- Sistema de atenuação 
9- Registrador 
FA - Fluxo de gás coluna de análise 
FR - fluxo de gás coluna de referência 
Observando os dados de condutividade térmica da tabela, pode-se notar a acentuada diferença entre os 
valores dos gases normalmente utilizados como fase móvel e os valores da maioria das substâncias. A 
condutividade térmica do nitrogênio aproxima-se mais das condutividades dos compostos orgânicos, 
levando a uma menor sensibilidade de detecção, quando o mesmo é utilizado como gás de arraste, pois, 
quanto menor a diferença de condutividade térmica, menor a sensibilidade. 
Valores de condutividade térmica de compostos 
Substância Cond. Térm. (cal.s-1.cm-1.F-1) Substância Cond. Térm.a (cal.s-1.cm-1.F-1) 
He 36,0 Cl2 2,11 
H2 44,5 Br2 1,16 
N2 6,24 C6H6 2,56 
Ar 4,25 CH3OH 3,68 
CH4 8,18 C2H5OH 3,47 
CO2 3,96 H2O 4,25 
O DCT responde a todos os tipos de compostos orgânicos e inorgânicos que possam ser analisados por 
CG e não é destrutivo, tornando-se muito útil para trabalhos em escala preparativa. 
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DETECTOR DE IONIZAÇÃO POR CHAMA (DIC) 
Baseia-se na condutividade elétrica dos íons formados na chama do detector. A condutividade elétrica de 
um gás é proporcional à concentração das partículas com carga dentro do volume de gás. 
Neste detector há inicialmente passagem de gás de arraste 
misturado com H2 e ar, que são inflamados por um dispositivo 
dentro do tubo coletor. A quantidade de íons produzidos é 
pequena, pois a molécula de H2 forma poucos íon ao queimar, 
comparada a outras moléculas combustíveis. Uma voltagem é 
imposta entre tubo coletor e ponteira de queima e o amperímetro 
mede a corrente que passa entre eles pela chama, da ordem de 
10-14 amperes. 
Quando um composto orgânico queima, há maior produção de 
cargas devido à formação de maior número de íons e elétrons 
livres na chama, elevando a corrente pelo aumento de 
condutividade do meio. Desse modo, o DIC só responde aos 
átomos de carbono oxidáveis. A intensidade da resposta decresce 
à medida que aumenta a substituição por halogênios, grupos 
amina ou grupos hidroxila. Como se comporta o DIC quando 
passam pela chama substâncias tais como H2O, CO2 ou CS2? 
 
Colunas recheadas trabalham somente com o gás que passa pela coluna. Mas em colunas capilares, 
como o fluxo é pequeno, há necessidade de complementar o fluxo de gás para melhorar a sensibilidade. 
Para cada tipo de detector e de gás carreador, há uma escolha preferida para o gás complementar 
(‘makeup gas’, em inglês). A tabela 4 lista recomendações de gases para colunas capilares extraída do 
manual do cromatógrafo 6890. 
Tabela 4 – Gases Recomendados para Colunas Capilares 
Detector Gás Carreador Gás Complementar (1ª 
opção) 
Gás Complementar (2ª 
opção) 
Detector, purga do anodo 
ou gás de referência 
Captura de 
Elétrons 
H2 Argônio/CH4 N2 Gás da purga do anodo é o 
mesmo gás complementar 
 He Argônio/CH4 N2 
 N2 Argônio/CH4 
 Argônio/CH4 Argônio/CH4 N2 
Ionização de 
Chama 
H2 N2 He H2 e ar para o detector 
He N2 HeN2 N2 He 
Fotometria de 
Chama 
H2 N2 H2 e ar para o detector 
He N2 
 N2 N2 
 Argônio N2 
Nitrogênio/ 
Fósforo 
He N2 He* H2 e ar para o detector 
N2 N2 He* 
Condutividade 
Térmica 
H2** Carreador, referência e 
complementar iguais 
 
 He 
 N2 
*He não é recomendado como gás complementar em fluxos maiores que 5 mL/min. 
**Utilize capela ou exaustor para retirar H2 do ambiente, quando usá-lo com o detector de condutividade térmica. 
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Existem outros tipos de detectores mais seletivos como, por exemplo, o detector de captura de elétrons e 
o detector fotométrico. O primeiro é utilizado para análise de compostos halogenados, anidridos, 
peróxidos, nitrilas e organo-metálicos, dentre outros. O segundo é utilizado normalmente para análise de 
compostos sulfurados e fosforados. 
Tabela 3 - Comparação entre os dois detectores 
Tipo de Detector D.C.T. D.I.C. 
Faixa de linearidade 105 107 
Quantidade mínima detectável 10 ng 10 pg 
Sensibilidade do detector menor maior 
Universo de substâncias detectáveis universal seletivo 
Conservação das amostras não-destrutivo destrutivo 
Controle da temperatura rigoroso não rigoroso 
DETECTOR POR ESPECTROMETRIA DE MASSAS (ESPECTRÔMETRO DE MASSAS) 
A espectrometria de massas é uma técnica utilizada para separar e detectar fragmentos ionizados de 
moléculas, ou moléculas e átomos inteiros também ionizados, de acordo com a sua relação massa/carga 
(m/z). Existem diferentes técnicas de ionização e a abundância relativa dos íons formados depende da 
estabilidade da estrutura destes íons. O registro obtido, ordenado de acordo com essa relação m/z, é 
chamado espectro de massas. 
A ionização, com ou sem fragmentação, segue padrões, definidos pelo método de ionização empregado e 
pela estrutura do átomo ou molécula alvo. Desse modo, a principal utilização da espectrometria de 
massas é na identificação de compostos químicos, mas também é utilizada em análises isotópicas, 
estudos sobre estrutura molecular, potenciais de ionização etc. A técnica pode ser empregada como um 
detector e identificador de estruturas em cromatografia em fase gasosa, o que facilita em muito a análise 
de misturas cromatográficas, pois pode, além de quantificar, determinar a identidade da molécula, ou 
seja, faz análise qualitativa. Também é utilizada para o mesmo fim na HPLC. Apesar do preço e da 
complexidade operacional para sua utilização, é considerado o melhor detector para cromatografia, pela 
capacidade de identificar substâncias, por ter sensibilidade elevada e boa relação sinal/ruído. 
Historicamente, podemos dizer que a espectrometria de massas se originou com as primeiras 
experiências que visavam a determinação da relação carga/massa do elétron, ou a separação de 
diferentes partículas ionizadas (prótons, partículas α) por Ernest Rutherford. Em 1898, Wien alterou a 
trajetória de íons positivos usando campos elétricos e magnéticos. O primeiro aparelho que pode ser 
chamado de um espectrômetro de massas foi inventado por J. J. Thomson em 1910 e serviu para a 
determinação da massa dos átomos de diferentes gases nobres. Isso ensejou a observação dos dois 
isótopos mais abundantes do neônio. 
Para a obtenção de um espectro de massas podemos separar as seguintes fases: fragmentação, 
focalização, separação, detecção e registro. Todo esse processo tem de ser feito em alto-vácuo (menor 
que 10-5 Torr, ou 10-8 atm). 
• A fragmentação é a produção das partículas ionizadas. O processo mais comum é por impacto de 
elétrons. 
• A focalização é um termo derivado da ótica. As partículas ionizadas originadas na fragmentação são 
"focalizadas", por meio de campos elétricos, na entrada da região de separação e aceleradas para 
que adquiram velocidade e sejam capazes de atingir o detector. 
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• A separação é o coração da técnica. O analisador de massas é dito analisador pois "analisa" os 
fragmentos, isto é, separa-os de acordo com a sua relação massa/carga (m/z). 
• Na detecção dos íons, o impacto dos íons no transdutor adequado, faz com que este impacto seja 
traduzido num sinal elétrico. Este sinal é então registrado em papel ou armazenado em computador. 
As colunas capilares são mais adequadas ao uso do espectrômetro de massas, pois trabalham com 
menor quantidade de gás e amostra, facilitando o trabalho das bombas de vácuo, que são 
imprescindíveis ao funcionamento do espectrômetro. 
i) ionização por impacto de elétrons. 
Neste método, elétrons emitidos por um filamento aquecido são acelerados por meio de campos 
elétricos, na direção da região de ionização, normalmente visando a saída da coluna capilar na câmara de 
alto-vácuo. Os elétrons irão colidir com a amostra, transferindo energia suficiente para ionizá-la. 
Dependendo da quantidade de energia absorvida pela amostra, esta poderá fragmentar ou não. Mas esta 
é uma fonte de alta fragmentação, pois a energia do canhão de elétrons é alta. 
 
Canhão de elétrons 
 
 
 
F é o filamento por onde os 
elétrons serão emitidos, E1, E2 e 
E3 são as lentes eletrostáticas, 
e V1, V2 e V3 são as fontes de 
potencial que ajustam o foco 
das lentes. 
Tipicamente, utiliza-se 70 V na aceleração dos elétrons, 
conferindo uma energia de 70 eV (elétron-volts, pois carga 
vezes campo é energia). Essa energia dá o maior rendimento 
para a produção de íons de carga +1 em impacto de elétrons, e 
é adequada para substâncias até 1000 daltons. O exemplo ao 
lado mostra alguns íons que podem ocorrer na fragmentação 
do metanol. 
CH3OH + e- → CH3OH
+ + 2e- 
CH3OH
+ → CH2OH
+ + H 
CH3OH
+ → CH3
+ + OH 
CH3OH
+ → CHO+ + H2 
ii) ionização química 
CH4 + e- → CH4
+ + 2e- 
CH4 + e- → CH2
+ + H2 + 2e- 
CH4 + e- → CH3
++ H+ + 2e- 
Na ionização química, moléculas de um gás (He, CH4, NH3 etc.) são 
introduzidos em alta pressão (≈1 torr) na região de ionização, 
juntamente com a amostra. As moléculas desse gás são ionizadas 
preferencialmente pelos elétrons, devido ao grande excesso. Ao se 
utilizar metano, este é ionizado, originando uma série de íons. 
CH4
+ + CH4 → CH5
+ + CH3. 
CH3
+ + CH4 → C2H5
+ + H2 
Estes íons primários reagem rapidamente com o excesso de metano, 
dando origem a íons secundários mais estáveis. 
Os íons secundários reagem com a amostra dando origem a íons 
M+1 e M-1. Neste processo de colisão a transferência de energia é 
mínima, de modo que o íon M+1 formado será bastante estável. 
Esta é uma fonte de baixa fragmentação. 
CH5
+ + RH → RH2
+ + CH4 
C2H5
+ + RH → RH2
+ + C2H4 
RH2
+ → R+ + H2 
 
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iii) O analisador de setor magnético 
Historicamente, foi o primeiro espectrômetro de massas comercial e ainda é utilizado em aparelhos de 
alta resolução em massa, acoplados a cromatógrafos a gás. Mas, definitivamente, não é o aparelho mais 
comum, devido ao seu custo e tamanho. 
A separação de íons com relações m/z 
diferentes é baseada na força magnética, 
que surge quando partículas carregadas 
atravessam uma região com campo 
magnético perpendicular à sua trajetória. 
Essa força faz os íons descreverem 
trajetória curva, na qual o raio de 
curvatura depende da relação m/z. 
Para varrer o espectro, varia-se o campo 
magnético, de modo que só íons com 
determinada relação m/z atinjam a fenda 
na saída do analisador a cada instante. 
 
a-fonte de íons b-grade de aceleração c,e-fendas 
d-feixe de íons f-detetor H-campo magnético 
iv) analisador quadrupolar 
 
a- detetor b- cilindrosc- fenda d,e- lente de focalização f- grades g- injetor 
Este analisador emprega campos elétricos oscilantes como fator 
de separação das diferentes relações massa/carga. O esquema 
mostra 4 cilindros em vista de topo, com o esquema de ligações 
elétricas e a expressão dos potenciais elétricos impostos aos 
cilindros. U é um potencial constante V é um potencial que 
oscila de acordo com a função cos ωt. 
Os íons produzidos na fragmentação e ionização, são 
focalizados na direção do analisador, que possui fenda de 
entrada e blindagem externa ("carcaça") que impedem que 
campos elétricos gerados nos pólos afetem a câmara de 
ionização. Ao entrar no analisador, os íons sofrem a influência 
dos campos elétricos oscilantes e "entram em ressonância", isto 
é, passam também a oscilar, movidos por forças elétricas. 
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A trajetória de cada íon depende 
da relação m/z, pois a força 
exercida em cada um depende da 
quantidade de carga, e a trajetória 
resultante depende da massa. O 
íon que tiver a relação m/z 
adequada atingirá o detector. Os 
íons restantes terão trajetórias que 
os farão colidir com os pólos ou 
sairão para fora do analisador e 
colidirão com a carcaça externa. 
 
A largura da faixa de massa selecionada para ser detectada é diretamente proporcional à razão entre os 
potenciais U e V empregados. Se mantivermos a relação U/V constante mas formos aumentando esses 
potenciais, manteremos a resolução do aparelho, mas selecionaremos massas cada vez maiores, ou seja, 
estaremos efetuando a varredura da relação m/z. Conforme seja a molécula que estiver sendo analisada, 
obteremos seu espectro de massas. 
v) analisador de tempo-de-vôo 
No espectrômetro de massa do tipo Tempo-de-Vôo, os fragmentos ionizados são separados devido à 
diferença de tempo que os íons levam do momento em que são gerados e impulsionados para fora da 
região de ionização, até o momento em que atingem o detector. O feixe de elétrons é pulsado e 
defasado do pulso das grades de extração na fonte de íons. Ou seja, quando o canhão está ligado, as 
grades de extração estão desligadas e vice-versa. 
Também há lentes como no espectrômetro magnético ou no quadrupolar, porém o foco agora é 
temporal, pois deve-se garantir que os íons de mesma m/z tenham o mesmo tempo-de-vôo, 
independentemente da trajetória. Este tipo de foco é conseguido através de lentes eletrostáticas tais, que 
os íons de mesma m/z que descrevem uma trajetória maior sejam mais acelerados. Desse modo, haverá 
um ponto em que os íons de mesma razão m/z se encontrarão. Este ponto de "encontro" é calculado e 
ajustado de modo que coincida com a posição do detector. 
Um espectrômetro de Tempo-de-Vôo, é composto de lentes de focalização, tubo de "drift" (tubo livre de 
campos eletromagnéticos) e detector. Apesar da simplicidade mecânica, a parte eletrônica é mais 
complexa, devido à medida temporal. O processo de aquisição se inicia quando se aciona o feixe de 
elétrons, que fica ativo o menor tempo possível (≈ ns). Logo após, o campo de extração de íons e um 
"cronômetro" são ligados, e os íons são contados à medida que atingem o detector. O processo é 
repetido várias vezes, pois em cada experiência existe a chance de determinado íon não ser gerado. 
 
a- grades de extração de íons b- injetor c- tubo de "drift d- detetor 
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Nos TdV’s utilizados em cromatografia gasosa existe ainda um outro elemento, o reflectron. Os primeiros 
TdV’s apresentavam baixa resolução em massa e foram pouco usados acoplados em cromatografia. Esta 
situação mudou completamente nos anos 90, com o desenvolvimento do reflectron e do acelerador 
ortogonal, e teve maior ímpeto com os avanços em microeletrônica e computadores. 
O reflectron aumentou a 
resolução, pois dobrou a 
trajetória e aumentou o tempo 
de vôo, sem que o 
comprimento do tubo 
aumentasse, e diminuiu o 
espalhamento de fragmentos 
de mesma m/z. 
 
Íons de mesma m/z podem ter pequenas diferenças de velocidades, o que faz com eles se distanciem 
uns dos outros ao longo do tubo de vôo. Quanto maior o tubo, os íons ficam mais espalhados. No 
reflectron, os íons mais velozes demoram mais do que íons mais lentos para serem freados pelo campo 
repulsor e serem refletidos de volta numa trajetória parabólica. Assim, após passar pelo reflectron, os 
íons menos velozes de mesma m/z saem na frente (ver figura). Como os que ficam para trás depois de 
passar pelo reflectron são os mais velozes, todos esses íons se encontrarão em um ponto no futuro. Ou 
seja, há um ponto de foco, que é convenientemente e exatamente ajustado na posição do detector. 
O tempo de vôo tem aquisição de dados muito mais rápida do que o quadrupolo, o que faz com que o 
TdV seja muito melhor para colunas ultracapilares, que têm velocidade linear muito maior e produzem 
picos muito mais finos. O quadrupolo não produz o número de varreduras por pico necessário para uma 
descrição quantitativa eficiente dos picos de colunas ultracapilares, além de deformar o espectro de 
massas obtido, por coletar os íons em regiões do pico cromatográfico que têm diferentes concentrações 
(ver adiante). 
vi)Detectores para Espectrômetros de Massas 
Os íons, depois de separados, ou seja, os 
que conseguem passar pelo analisador, 
vão de encontro ao detector. O detector 
pode ser eletromultiplicadora, channeltron 
ou microchannelplate, que pré-amplificam 
o sinal por processo de avalanche de 
elétrons, gerando corrente elétrica 
suficientemente intensa para que um 
amplificador possa ser utilizado. 
 
Esquema da eletromultiplicadora 
Os dinodos da eletromultiplicadora são folhas curvas de uma liga de Cu-Be que, ao ser atingida no vácuo 
por elétrons ou fragmentos, emite mais elétrons. O 1º dinodo é aterrado (potencial zero) para ser 
atingido por fragmentos positivos. Os dinodos subseqüentes são cada vez mais positivos, atraindo 
elétrons produzidos no dinodo anterior e multiplicando-os (figura acima). Esse efeito cascata produz uma 
corrente apreciável ao final, dependendo das voltagens utilizadas e do número de dinodos do detector. 
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Esquema do channeltron 
No channeltron, estágios e voltagem são 
contínuos, pois o material é semicondutor e 
distribui a diferença de potencial ao longo 
do corpo interno do detector. Mas o efeito 
cascata é o mesmo, só que agora há muito 
mais estágios de multiplicação possíveis. 
Channeltrons e eletromultiplicadoras são 
utilizados em quadrupolos. 
No caso do tempo-de-vôo o detetor deve ser bastante sensível e rápido, por isso utiliza-se um detetor do 
tipo microchannelplate, que consiste de placas com milhares de microtubos em que cada um deles pré-
amplifica o sinal de maneira semelhante a um channeltron. Os elétrons emitidos podem ser novamente 
amplificados em outro microchannelplate, gerando uma corrente suficiente para ser medida. 
 
 
A estrutura em duplo microchannelplate é 
chamada de Chevron. 
vii) Os Espectros de Massas 
Com finalidade didática, estabeleceremos regras simples e iniciais, antes de falarmos dos mecanismos 
comuns - no entanto mais complexos - de fragmentação. Assim, analisaremos como algumas moléculas 
simples e gases nobres podem fragmentar e/ou ionizar, sem levar em conta nada mais que sua 
estrutura, e depois veremos alguns espectros reais de fragmentação para compararmos. 
O átomo de He pode ionizar com carga +1 e +2. O espectro de 
massas apresentaria os picos ao lado. 
No esquema não foi levada em conta a intensidade de cada pico. Se por acaso existisseum processo de 
captura eletrônica, poder-se-ia também ter íons negativos (He- e He=), mas não é usual selecionar e 
identificar os fragmentos negativos, nem esses íons são muito comuns, exceto em halogênios. 
O gás H2 pode se ionizar com carga +1 e +2. Além do íon molecular, a molécula 
pode se partir em dois fragmentos de massa 1. Veja ao lado. 
Neste caso, poderiam aparecer os primeiros fragmentos metaestáveis, isto é, a fragmentação do íon H2
+ 
poderia ocorrer durante a separação e a identificação, formando, por exemplo, um fragmento neutro H e 
o íon H+. Este íon metaestável seria identificado entre m/z = 1 e m/z = 2 como um pico largo, pois o 
processo teria ocorrido durante a separação dos fragmentos e a refragmentação de todos os 
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metaestáveis não ocorreria ao mesmo tempo. Poderíamos ter ainda mais fragmentos se a molécula de 
hidrogênio fosse HD ou D2 (onde D é deutério). 
m/z 1 6 6.5 7 7.5 8 
Frag. H+ C+2 (CH)+2 (CH
2
)+2 (CH3)
+2 (CH4)
+2 
m/z 12 13 14 15 16 
Fragm. C+ (CH)+ (CH)+ (CH3)
+ (CH4)
+ 
A molécula CH4 tem massa 16 e 10 
elétrons. Analisando somente os 
íons de carga +1 e +2, podem 
ocorrer fragmentos de massa 1, 6, 
6,5, 7, 7,5, 8, 12, 13, 14, 15 e 16 
(íon molecular). 
O que resultaria num espectro possível: 
 
Compare agora com um espectro real de 
metano, obtido com baixa resolução. Quais 
seriam as causas das diferenças que se 
podem notar? 
 
 
Como exercício, construa uma tabela com o íon 
molecular e os fragmentos possíveis com carga +1 e 
+2 da molécula de SF6 e compare com o espectro ao 
lado. Tente explicar as diferenças. 
 
viii) Mecanismos de Fragmentação 
A probabilidade de formação de um tipo de fragmento está relacionada com a probabilidade da molécula 
conseguir absorver a energia necessária para quebrar a ligação que vai originar o fragmento. Além disso, 
há de se levar em conta outros processos passíveis de acontecer naquela energia absorvida. Mais ainda, 
o fragmento pode se originar a partir de diferentes energias absorvidas ou a partir de um processo 
múltiplo, em que ocorram várias etapas até se chegar ao íon final. Na colisão com fótons (técnica 
utilizada em pesquisa), o processo é mais seletivo, pois o fóton é absorvido com toda a sua energia. No 
caso de elétrons, a molécula pode absorver as mais diferentes quantidades de energia a partir da colisão 
com o elétron. Quais energias ela vai absorver e com qual probabilidade, depende da estrutura molecular 
e da energia total do elétron antes da colisão. 
Todos esses fatores tornam a análise teórica extremamente difícil e objeto de estudo de setores de 
ponta. Existem, no entanto, algumas conclusões empíricas para a análise de compostos orgânicos que 
permitem previsão grosseira, mas muito útil, dos picos mais intensos de espectros de moléculas mais 
simples, ou da existência de determinados grupos funcionais (consulte literatura especializada). 
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ix) Identificação de Compostos por Bibliotecas de Espectros 
Seja por bibliotecas comerciais, seja por bibliotecas montadas pelos próprios usuários, há hoje 
mecanismos automáticos para identificação de compostos a partir de seus espectros de massas. Numa 
lógica bastante simples, as bibliotecas são ordenadas pelos picos mais intensos: se o composto em 
estudo tem como pico mais intenso m/z = xy, o computador procura na biblioteca por todos os 
compostos que têm xy como pico mais intenso. Na 2ª etapa, o 2º pico mais intenso obtido no composto 
em estudo é procurado dentro do conjunto separado pela 1ª busca. A busca prossegue nos picos cada 
vez menos intensos, até que se chegue a um conjunto reduzido de compostos (ou até um único 
composto) com as respectivas probabilidades de coincidência de estrutura. Com isso, a estrutura do 
composto pode ser elucidada muito mais rapidamente, pois, mesmo que o composto em estudo não seja 
aquele fornecido pela biblioteca, sua estrutura tem de ser semelhante em alguns aspectos, para que o 
espectro de massas possa ser tão parecido. 
REGISTRADOR 
A função do registrador é imprimir o sinal elétrico proveniente do detector, o qual deverá ser 
proporcional à quantidade de amostra injetada no sistema cromatográfico. Desta forma, o cromatograma 
obtido no registrador permitirá uma análise qualitativa e/ou quantitativa da amostra em estudo. 
O aparecimento dos integradores eletrônicos modernos na década de 70 fez com que os registradores 
potenciométricos perdessem terreno no registro de cromatogramas. Os integradores, além de 
representarem o cromatograma, permitem o registro de tempos de retenção, altura de picos e área de 
picos. A partir destes dados, torna-se fácil o cálculo de concentrações e áreas relativas. 
Na década de 80 surgiram novas opções, através do uso de computadores. A interface analógica-digital 
(A/D) permite a conversão do sinal analógico do detector para digital, em formato adequado para 
processar dados no computador. Assim, a aquisição dos dados é feita diretamente pelo computador, sem 
necessidade de integradores. Adicionalmente, a interface D/A, permite que o computador controle as 
funções do cromatógrafo, tornando o computador mais versátil que um registrador ou integrador. 
BIBLIOGRAFIA 
J. V. Hinshaw e L. S. Ettre, Introduction to Open-Tubular Column Gas Chromatography (Advanstar, 
Cleveland, 1994. 189 pp.). ISBN 0-929870-25-5. 
Douglas A. Skoog, F. James Holler, Stanley R. Crouch, Principles of Instrumental Analysis, Brooks Cole 6ª 
edição, 2006. 
Ademário Iris da Silva Junior, Excitação Eletrônica da Molécula de SF6, dissertação de mestrado, IQ-UFRJ, 
1992. 
Joselito Barbosa Maciel, Fragmentação de moléculas através do emprego da luz síncrotron e de um novo 
espectrômetro de massas por tempo de vôo, tese de doutorado, IQ-UFRJ, 2000. 
Joseph Ladislas Wiza, Microchannel Plate Detectors, Nuclear Instruments and Methods, Vol. 162, 1979, 
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M.M. van Deursen, J. Beens, H.-G. Janssen, P.A. Leclercq, C.A. Cramers, Evaluation of time-of-flight mass 
spectrometric detection for fast gas chromatography, Journal of Chromatography A, 878 (2000) 205–213. 
Manual do cromatógrafo Agilent 6890. Disponível em http://mmrc.caltech.edu/GCMS/6890-operating-
manual.pdf . Acesso em 05/11/2010. 
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ANÁLISE QUANTITATIVA 
A cromatografia gasosa permite realizar análises qualitativas e quantitativas. A qualitativa é baseada na 
velocidade com que cada componente da mistura atravessa a coluna, utilizando-se o parâmetro Tempo 
de Retenção (tR). O tempo de retenção de uma substância é o tempo gasto do momento em que a 
amostra é injetada, até o momento em que o máximo do pico sai da coluna e é detectado. 
O tempo de retenção é característico de uma dada substância, em condições determinadas de análise. 
Dessa forma, para uma dada coluna, um dado gás de arraste e condições de temperatura e pressão 
estabelecidas, cada substância tem um tempo de retenção próprio, que permite sua identificação através 
da comparação com a análise de padrões, realizada sob as mesmas condições. 
Compostos diferentes, no entanto, podem ter os mesmos tempos de retenção. Para uma análise 
qualitativa mais acurada, é necessário o uso de detectores como os espectrômetros de massas, que 
fornecem espectros específicos para cada substância (somente isômeros óticos são praticamente 
indistinguíveis em cromatografia gasosa). Outra possibilidade é a injeção em mais de uma coluna,