1 introdução à cromatografia atualizada

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Análise Instrumental 		Introdução à Cromatografia		Prof. Marcelo Maia
Análises 
Cromatográficas
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1 - Introdução
Facilidade de se efetuar sobre espécies químicas:
 Separação dos constituintes.
 Identificação das espécies.
Quantificação de cada componente.
Com autonomia ou em conjunto com outras técnicas instrumentais, como espectrofotometria ou espectroscopia de massa.
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1.1 - Princípios Básicos de Cromatografia
Método físico-químico de separação dos componentes de uma mistura, realizada pela distribuição desses entre duas fases intimamente em contato.
Uma das fases permanece estacionária enquanto a outra move-se através dela.
Durante a passagem da fase móvel sobre a fase estacionária, os componentes da mistura são distribuídos entre as duas fases, de tal forma que cada um dos componentes é seletivamente retido pela fase estacionária, resultando em migrações diferenciadas.
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Fase estacionária
Fase móvel
Espécies químicas
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Cromatografia
Critério de 
classificação
Suporte
Fase 
móvel
Fase 
estacionária
Tipo de
cromatografia
CP
CCD
CCD
CGL
CGS
CGFL
CSS
CSFL
CLL
CLS
CE
CLFL
CTI
CB
Planar
Coluna
Gás
Fluido
supercrítico
Líquido
Líquido
Líquido
Sólido
Fase Ligada
Líquido
Líquido
Sólido
Sólido
Sólido
Fase Ligada
Fase Ligada
Fase Ligada
1
2.1
2.2
*
*
*
*
Microdiâmetro
Analítica
Preparativa
Clássica
HPLC
Normal
Reversa
 2 - Classificações da Cromatografia
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A fase estacionária pode ser colocada em um tubo cilindro ou disposta sobre uma superfície plana. A cromatografia pode ser dividida em coluna ou planar. 
1) Coluna 
De acordo com o tamanho do diâmetro interno do tubo, temos as colunas: 
 Microdiâmetro (<2 mm): podem ser recheadas com a fase estacionária ou podem possuir a fase estacionária sob a forma de um filme ou de partículas aderidas nas paredes do tubo.
 Analítica (2-6 mm): apresenta a fase estacionária na forma de partículas e a fase ativa na forma de um sólido ou líquido que tanto pode recobrir a superfície do sólido como estar quimicamente ligado a ele.
 Preparativa (6-50 mm) :apresenta a fase estacionária na forma de partículas e a fase ativa na forma de um sólido ou líquido que tanto pode recobrir a superfície do sólido como estar quimicamente ligado a ele. 
2.1 - A distinção do tipo de cromatografia se dá pelo estado físico da fase móvel. Assim cromatografia gasosa é aquela em que a fase móvel é um gás, a cromatografia líquida, a que possui a fase móvel no estado líquido e a cromatografia super crítica é aquela em que se usa como fase móvel um vapor pressurizado, em temperaturas acima de sua temperatura crítica, com as vantagens de ter viscosidade menor que a do líquido, mas mantendo as propriedades de interação com os solutos. 
A cromatografia líquida em coluna também se divide em dois grupos: 
Cromatografia líquida clássicas: feita em coluna de vidro, sob pressão atmosférica, com o fluxo de fase móvel devido à força gravitacional.
Cromatografia líquida de alta eficiência(HPLC):usa colunas metálicas e pressões de fase móvel elevadas, obtidas com o auxílio de uma bomba de alta pressão que pode empurrar a fase móvel com maior vazão, o que eleva a eficiência da separação.
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2.2 - O estado físico da fase estacionária pode ser líquido ou sólido. O líquido pode estar espalhado sobre um suporte sólido ou imobilizado por fortes ligações químicas, é a chamada cromatografia com fase ligada.
Em cromatografia gasosa, a fase móvel é inerte e a separação ocorre devido às interações das moléculas da amostra com a fase estacionária, enquanto que, na cromatografia líquida, a polaridade de ambas as fases é importante.
Chama-se cromatografia líquida com fase normal quando a fase estacionária é mais polar que a fase móvel, e cromatografia com fase reversa quando se tem o inverso, ou seja, a fase móvel é mais polar e a fase estacionária é apolar.
A introdução da amostra e seu desenvolvimento com uma fase móvel (eluente) que arrasta a amostra ao longo da coluna é o método da eluição, o tipo mais encontrado em cromatografia analítica. 
Na cromatografia preparativa industrial, usa-se o desenvolvimento por deslocamento, onde os componentes da amostra na coluna são arrastados ao longo da mesma usando como fase móvel um deslocador que é mais atraído pela fase estacionária que qualquer um dos componentes.
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A classificação mais importante em cromatografia baseia-se no mecanismo de separação, que pode ser por processos físicos, químicos ou mecânicos.
Os processos físicos são de sorção – adsorção ou absorção – e são baseados em atrações eletrostáticas, força de Van Der Waals e ligações de hidrogênio.
Quando se trata de um sólido, como sílica ou alumina, como fase estacionária, a adsorção do soluto ocorre na interface entre o sólido e a fase móvel, devido à presença de grupos ativos nas suas superfícies.
O mecanismo da adsorção é encontrado em:
CCD
CGS
CLS
CSS
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Na adsorção, as atrações de moléculas apolares são do tipo
 força de Van Der Waals
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Quando a fase estacionária é um líquido,espalhado sobre a superfície de um suporte sólido e inerte, o processo é interfacial. Ocorrendo por absorção, ou partição, que se baseia em diferentes solubilidades dos componentes da amostra na fase estacionária.
O mecanismo da absorção é encontrado em:
CP
CGL
CLL
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Na absorção, as atrações de moléculas polares são do tipo
ligação de hidrogênio.
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Para o processo químico de troca iônica, a fase estacionária é constituída de uma matriz onde são adicionados grupos funcionais ionizáveis. Assim são obtidos os trocadores aniônicos que têm sítios ativos carregados positivamente, retendo ânions, e os trocadores catiônicos, que têm sítios carregados negativamente que retêm cátions.
A fase móvel é uma solução iônica tamponante que é compatível com o trocador usado. Desta maneira, se a fase estacionária retém cátions, a fase móvel deve conter cátions capazes de substituí-los preferencialmente.
O mecanismo de troca iônica é encontrado em:
CTI
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Outro processo químico encontrado na cromatografia utiliza grupos com especificidade biológicas quimicamente ligados às matrizes. Estes grupos, que podem ser, por exemplo, antígenos, enzimas ou lecitinas, retiram da fase móvel somente os componentes complementares, os anticorpos, proteínas ou açúcares, respectivamente, deixando passar todas as outras espécies da amostra. Na cromatografia por bioafinidade (CB), a eluição dos componentes retidos pode ocorrer com a mudança das propriedades da fase móvel, por exemplo, a sua acidez, que modifica as propriedades ou do grupo ligado ou do seu complementar, ou por métodos de deslocamento usando outro fortemente atraído.
O mecanismo por bioafinidade é encontrado em:
CB
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A cromatografia por exclusão baseia-se em um processo puramente mecânico. A fase estacionária é uma matriz de composição inerte, com partículas de forma, tamanho e porosidade uniformes. As moléculas da amostra são separadas porque as menores são capazes de penetrar facilmente em todos os poros da fase estacionária enquanto que as maiores são retidas. As moléculas de tamanho intermediário migram com velocidades variáveis entre os dois extremos.
O mecanismo por exclusão é encontrado em:
CE
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