Aula 11 - Separações analíticas

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UNIVERSIDADE FEDERAL UBERLÂNDIA
CAMPUS DE PATOS DE MINAS 
ENGENHARIA DE ALIMENTOS
QUÍMICA ANALÍTICA
Prof. Dra. DJENAINE DE SOUZA
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SEPARAR O ANALITO DE INTERESSE DE POTENCIAIS 
COMPOSTOS QUE POSSAM INTERFERIR NA QUANTIFICAÇÃO É 
UMA ETAPA MUITO IMPORTANTE NUMA ANÁLISE QUÍMICA. 
OS PROCESSO OU MÉTODOS DE SEPARAÇÃO 
PODEM PROMOVER UMA SEPARAÇÃO 
COMPLETA OU PARCIAL. 
1 1 1 1 –––– INTRODUÇÃO ÀS SEPARAÇÕES INTRODUÇÃO ÀS SEPARAÇÕES INTRODUÇÃO ÀS SEPARAÇÕES INTRODUÇÃO ÀS SEPARAÇÕES 
ANALÍTICASANALÍTICASANALÍTICASANALÍTICAS
SEPARAÇÕES PREPARATIVAS OU 
ANALÍTICAS
AMOSTRAS MULTICOMPONENTES NECESSITAM DE ETAPA 
PRÉVIA DE SEPARAÇÃO QUÍMICA.
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MÉTODOS CLÁSSICOS DE 
SEPARAÇÃO
MÉTODOS MODERNOS DE 
SEPARAÇÃO
-CROMATOGRAFIA
-ELETROFORESE
-PRECIPITAÇÃO
-DESTILAÇÃO
-EXTRAÇÃO
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REQUEREM UMA ALTA DIFERENÇA DE SOLUBILIDADE 
ENTRE O ANALITO E OS POTENCIAIS 
INTERFERENTES.
A VIABILIDADE TEÓRICA DESTE TIPO DE 
SEPARAÇÃO PODE SER DETERMINADA POR 
MEIO DE CÁLCULOS DE SOLUBILIDADE
Os íons fosfato, carbonatos e oxalatos são empregados, mas não apresentam 
seletividade.
Cloretos e sulfetos são os precipitantes mais seletivos.
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Precipitação por controle de acidez
SEPARAÇÕES PODEM 
SER BASEADAS NO 
CONTROLE DO pH
-SOLUÇÕES DE ÁCIDOS CONCENTRADOS
- SOLUÇÕES TAMPONADAS
-HIDRÓXIDOS
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Separações por sulfetos
Com exceção dos metais alcalinos e alcalinos 
terrosos, a maioria dos cátions forma sulfetos 
muito pouco solúveis cujas solubilidades diferem 
grandemente entre si.
*1 (3 mol L-1 HCl); 2 (0,3 mol L-1 HCl); 3 (tamponado a pH 6 com acetato); 
4 (tamponado a pH 9 com NH3/(NH4)2S).
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Precipitantes orgânicos
A seletividade de precipitantes orgânicos é conseqüência da alta faixa de
solubilidade entre seus produtos de reação e também em decorrência de o
reagente precipitante ser, ordinariamente,um ânion que é a base conjugada de
um ácido fraco.
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Separação de proteínas induzida por sais
Uma forma comum de separar as proteínas é pela adição de 
altas concentrações de sais = SALTING OUT
Salting out é um método de separação de proteínas com base 
no princípio de que as proteínas são menos solúveis em 
concentrações elevadas de sal. 
A concentração de sal necessária para que a proteína 
precipitado difere da proteína a proteína.
A solubilidade das moléculas de proteínas mostra uma dependência
complexa em relação ao pH, temperatura, natureza da proteína e 
a concentração do sal empregada.
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Separação por destilação
A destilação é o modo de separação 
baseado no fenômeno de equilíbrio 
líquido-vapor de misturas. 
Para que ocorra a separação é 
necessário apenas que as 
substâncias tenham 
volatilidades razoavelmente 
diferentes entre si.
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A extensão segundo a qual os solutos, quer inorgânicos 
quer orgânicos, distribuem-se entre duas fases líquidas 
imiscíveis difere significativamente. 
Separação por EXTRAÇÃO
A partição de um soluto entre duas fases líquidas imiscíveis é um 
fenômeno de equilíbrio governado pela lei de distribuição. Se o soluto 
da espécie A distribui-se entre a água e uma fase orgânica, o 
equilíbrio resultante pode ser escrito como:
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A melhoria da eficiência de múltiplas extrações cai rapidamente à 
medida que o volume total é subdividido em menores e menores 
porções.
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EXERCÍCIO 1: A constante de distribuição do iodo entre um solvente orgânico 
e H2O é 85. Encontre a concentração de I2 que permanece na camada aquosa 
após a extração de 50,0 mL de 1,00 10–3 mol L–1 de iodo
com as seguintes quantidades de solvente orgânico: 
(a) 50,0 mL; 
(b) duas porções de 25,0 mL; 
(C) cinco porções de 10,0 mL.
Note o aumento das eficiências de extração que resulta da 
divisão do volume original de 50 Ml do solvente em duas porções de 
25 mL ou cinco de 10 mL.
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Extração em fase sólida
Existem diversas limitações nas extrações líquido-líquido. Com 
as extrações a partir de soluções aquosas, os solventes que 
podem ser empregados devem ser imiscíveis com a água e não 
devem formar emulsões.
as extrações líquido-líquido usam volumes de solventes relativamente 
grandes, o que causa problemas com o descarte de resíduos.
As técnicas de extração em fase sólida empregam membranas, 
pequenas colunas descartáveis na forma de seringas ou cartuchos. Um 
composto orgânico hidrofóbico recobre ou está quimicamente ligado à 
sílica granulada formando a fase sólida extratora.
Os compostos podem ser não-polares, moderadamente polares ou 
polares. Por exemplo, um octadecil (C18) ligado à sílica (ODS) é uma 
fase sólida comum. Os grupos funcionais ligados à fase sólida atraem 
os compostos hidrofóbicos presentes na amostra por meio de 
interações de van der Waals e os extraem da solução aquosa.
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A amostra é colocada no cartucho e 
aplica-se pressão através de uma 
seringa ou por uma linha de ar ou 
nitrogênio.
As moléculas orgânicas são extraídas 
da amostra e concentradas
na fase sólida. Estas podem ser 
posteriormente desalojadas da
fase sólida por um solvente como o 
metanol. 
Os componentes podem
ser concentrados através da extração 
de um grande volume de água e
posterior remoção com um pequeno 
volume de solvente.
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Separação de íons por troca iônica
A troca iônica é um processo pelo qual os íons presos em um sólido 
poroso e essencialmente insolúvel são trocados por íons presentes em 
uma solução que é levada ao contato com o sólido.
As resinas sintéticas trocadoras de íons são polímeros de alto peso
molecular que contêm um grande número de grupos funcionais iônicos
por molécula.
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as resinas trocadoras de íons são 
particularmente úteis para as 
separações cromatográficas de 
espécies inorgânicas e orgânicas.
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A água dura é aquela rica em sais de cálcio, magnésio e ferro. Um método de 
resolver o problema da água dura nas casas consiste em trocar os íons de cálcio, 
de magnésio e de ferro por íons de sódio que formam sais solúveis de ácidos 
graxos.