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Lista de Exercícios – Cromatografia Análise Instrumental IQA 364 Professora Ana Lúcia de Lima 01) (Perito Criminal-PR) Embora a cromatografia gasosa e a cromatografia líquida tenham muitas características em comum, há diferenças em relação aos requisitos de amostra e de analito, seus formatos e o papel da fase móvel em ambas. A respeito das especificidades das cromatografias líquida e gasosa, analise as afirmativas abaixo. I. Para compostos termicamente instáveis, a cromatografia gasosa é mais adequada. II. Em cromatografia líquida, a retenção entre os analitos pode ser alterada mudando a fase móvel. III. A retenção de um soluto em cromatografia líquida depende da interação dos componentes da amostra tanto com a fase móvel quanto com a estacionária. Está correto o que se afirma em: a) I, II e III b) I, apenas c) I e II , apenas d) II e III, apenas e) I e III, apenas 02) (UFES) A técnica de cromatografia é utilizada para separação, identificação e quantificação de componentes químicos em misturas complexas. Essa técnica se baseia na distribuição de substâncias entre duas fases químicas ou físicas, sendo uma fase estacionária e a outra fase móvel ao longo do sistema. Com relação aos diferentes tipos de técnicas cromatográficas, é incorreto afirmar: a) Um sistema de cromatografia gasosa é formado por uma fase móvel gasosa e inerte, e uma fase estacionária líquida, imobilizada em um suporte capilar que compõe a coluna. b) Na separação usando cromatografia líquida de alta eficiência, uma eluição com fase móvel formada por um único solvente ou por uma mistura de solventes de composição constante é chamada de eluição por gradiente, enquanto uma eluição com fase móvel formada por uma mistura de solventes, com composição variável ao longo da separação, é chamada de eluição isocrática. c) Na cromatografia planar, a razão entre a distância percorrida por um soluto (Ds) e a distância percorrida pela fase móvel (Df) é chamada de Fator de Retenção (Rf), Rf = Ds/Df . d) A técnica de Cromatografia em Camada Delgada é um tipo de cromatografia planar em que um suporte particulado de sílica é uniformemente distribuído sobre a superfície de uma placa de material apropriado. e) Os detectores de maior aplicação na técnica de Cromatografia Gasosa são o detector por ionização em chama e o detector de condutividade térmica. 03) (UFVJM) Sobre cromatografia, assinale a alternativa incorreta. a) A cromatografia permite a separação, identificação e quantificação de componentes de misturas, sendo a amostra transportada pela fase móvel, que pode ser um gás, um líquido ou um fluido supercrítico. b) Na cromatografia gasosa (CG), a amostra é vaporizada e injetada no topo da coluna cromatográfica. A eluição é feita por fluxo de um líquido inerte, que atua como fase móvel. c) A cromatografia gás-líquido baseia-se na partição do analito entre uma fase móvel gasosa e uma fase líquida imobilizada na superfície de um sólido inerte. d) A cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) é adequada à separação de espécies não voláteis ou termolábeis. 04) (Perito criminal-PE) A cromatografia é uma técnica de separação. Fundamentalmente, um fluido contendo um conjunto de substâncias dissolvidas (fase móvel) passa através de um solido ou um líquido adsorvido no sólido (fase estacionária). A cromatografia gasosa é uma das técnicas analíticas mais utilizadas. Acerca das técnicas cromatográficas, assinale a opção correta. a) A eficiência de uma coluna usada em cromatografia líquida diminui à medida que o tamanho das partículas do recheio dessa coluna diminui. b) Na análise quantitativa mediante cromatografia líquida de alta eficiência, o produto da intensidade pela largura da base do pico do cromatograma é usado para determinar a concentração do analito. c) A análise por cromatografia gasosa é limitada a amostras em estado gasoso e sob temperatura ambiente. d) Para aumentar a eficiência de separação entre compostos em cromatografia, busca-se controlar as condições de eluição para se obter picos largos. e) Na cromatografia por partição de fase reversa, a fase estacionária é apolar, e a fase móvel, polar. 05) (Perito Criminal - DF) A medida da eficiência de uma coluna cromatográfica é dada pelos pratos teóricos. Essa denominação se deve aos pratos físicos utilizados para demonstrar a eficiência do processo de separação por destilação. Com relação à cromatografia e às respectivas aplicações, assinale a alternativa correta. a) Quanto menor o número de pratos teóricos, menor é o comprimento da coluna. b) Quanto menor o número de pratos teóricos, maior é a eficiência da coluna. c) Quanto menor a altura do prato, mais larga é a banda. d) Quanto maior o número de pratos teóricos, maior é a eficiência da coluna. e) O número de pratos teóricos é proporcional ao coeficiente de difusão. 06) (IFBA) A cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) é um tipo de cromatografia líquida que emprega pequenas colunas, recheadas de materiais especialmente preparados e uma fase móvel que é eluída sobre altas pressões. Ela tem a capacidade de realizar separações e análises quantitativas de uma grande quantidade de compostos presentes em vários tipos de amostras, em escala de tempo de poucos minutos, com alta resolução, eficiência e sensibilidade. Uma de suas limitações é a) alta resolução b) boa sensibilidade c) automação d) alto custo da operação e) menor tempo de análise 07) (COPASA) A cromatografia é um método físico-químico de separação. Ela está fundamentada na migração diferencial dos componentes de uma mistura, que ocorre devido a diferentes interações, entre duas fases imiscíveis, a fase móvel e a fase estacionária. A grande variedade de combinações entre fases móveis e estacionárias a torna uma técnica extremamente versátil e de grande aplicação. Em relação à Cromatografia gasosa, não é correto afirmar: a) A fase móvel é um gás e a fase estacionária pode ser um líquido. b) É utilizada quando os componentes a serem separados possuem boa volatilidade. c) O eluente (fase móvel) é um gás que interage com a amostra. d) Pode detectar compostos em escala de nano a pictogramas (10-9, 10-12g). 08) (Perito Criminal - adaptado) A cromatografia é um método físico-químico de separação, identificação e quantificação de componentes de uma mistura e seu uso é difundido em diversas áreas, inclusive na área forense. Tendo em vista que esse método pode ser executado de diferentes maneiras, julgue os itens a seguir e faça a correção nas alternativas falsas: I) Na cromatografia líquida por exclusão de tamanho, componentes de massa molar alta apresentam tempo de retenção longo, enquanto componentes de massa molar mais baixa apresentam tempo de retenção curto. II) Em cromatografia gasosa, podem ser utilizadas colunas com fase estacionária líquida ou sólida. III) Em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), são utilizadas pré-colunas com o intuito de diminuir as oscilações das bombas. IV) As separações em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) só acontecem por adsorção devido ao fato da fase móvel ser mais polar que a fase estacionária. V) A cromatografia líquida utiliza temperaturas mais baixas para a separação de compostos termolábeis. 09) (IFCE) Na América Latina, a cromatografia tem início na década de 1950 em função da demanda de produtos para a nova indústria petroquímica. Sobre cromatografia, é incorreto dizer-se que: a) Se uma banda cromatográfica permanece por um largo período dentro de uma coluna de separação, tenderá a difundir-se em todas as direções, produzindo um alargamento da banda. b) Na cromatografia gasosa, utilizando-se colunas capilares, pode-se injetar maior quantidade de amostra, porém, neste tipo de coluna, tem-se maior tempo de retenção e menor resolução. c) Um prato teórico corresponde a uma etapa de equilíbrio da substância entre a fase estacionária e a fase móvel, portanto, quanto maior o número de pratos teóricos maior será a eficiência (picos mais estreitos). d) Na cromatografia líquida, ao se empregar colunas fechadas que contêm partículas muito finas que proporcionam separações muito eficientes, a resistência da vazão da fase móvel é aumentada significativamente. Por esta razão, é necessário empregar sistemas de bomba de alta pressão. e) No bombeamento isocrático, a composição da fase móvel é mantida constante durante toda a análise cromatográfica. 10) (Perito Criminal) A cromatografia líquida de alta resolução (HPLC) é uma técnica utilizada na análise de compostos tóxicos. Uma vez aceito o material para análise, o analista deve preparar a amostra para injetar no cromatógrafo, de forma que preencha os seguintes requisitos, exceto: a) Ser solúvel na fase móvel. b) Não ter compostos que insolúveis que possam entupir a coluna. c) Ser adsorvida irreversivelmente ou reagir quimicamente com a fase estacionária d) Ter uma concentração compatível com o volume da válvula de injeção e com a característica do detector empregado. e) Não conter compostos que podem interferir na análise. 11) (Petroquímica SUAPE) A cromatografia em fase líquida é uma técnica de separação baseada nas diferenças de interação das espécies químicas com as fases estacionária e móvel, fornecendo informações quantitativas e qualitativas importantes sobre os componentes de uma mistura. Uma das características da cromatografia em fase líquida é que: a) A técnica pode ser acoplada com dispositivos de detecção baseados na medição de pressão osmótica das espécies químicas. b) A aplicação de eluição isocrática, isto é, com composição constante do(s) solvente(s) que compõe(m) a fase móvel, objetiva a variação de polaridade dessa fase ao longo da corrida cromatográfica. c) O tempo de retenção é um parâmetro que pode ser usado para identificar uma espécie química específica. d) O sistema com fase reversa, ou seja, com fase estacionária polar e fase móvel apolar, é usado na separação de espécies apolares. e) As espécies químicas, dissolvidas na fase móvel, cujos tempos de retenção se objetiva conhecer, não devem interagir com a fase estacionária de modo a saírem no volume morto. 12) (Petrobras) A separação cromatográfica de duas substâncias é feita usando fase estacionária apolar e fase móvel polar de composição constante (água/propanol 40/60% v/v). Nessas condições, a substância “M” aparece com tempo de retenção tR1 igual a 10,2 min, enquanto o tempo de retenção tR2 da substância “N” é 15,2 min. A respeito desse procedimento de separação, afirma-se que a(o): a) Separação ocorre em regime de gradiente de fase móvel b) Substância “M” é mais polar que a substância “N” c) Procedimento descrito é típico de cromatografia líquida de fase normal. d) Aumento da polaridade da fase móvel não afetará o valores de tr1 e tr2. e) Aumento da proporção de propanol na fase móvel aumentará a polaridade da fase móvel. 13) (Petrobras) Considere um sistema de cromatografia gasosa, formado por uma fase móvel gasosa e inerte, e uma fase estacionária líquida, imobilizada em um suporte capilar que compõe a coluna. Uma dada análise é conduzida no referido sistema a partir da injeção de uma amostra, que é carreada para a coluna e separada ao longo da passagem por essa coluna. Com relação a potenciais amostras líquidas a serem analisadas nesse sistema, sabe-se que elas são: a) Vaporizadas ao longo do seu carreamento pela coluna. b) Vaporizadas antes de alcançarem a coluna. c) Vaporizadas parcialmente antes de alcançarem a coluna. d) Impossíveis de serem analisadas por essa técnica. e) Carreadas através da coluna na forma líquida. 14) (Petrobras) Em uma separação de duas substâncias por cromatografia de camada fina, utilizaram-se uma placa recoberta com uma camada de alumina e, como fase móvel, hexano. Após certo tempo na câmara de desenvolvimento, a linha frente do hexano atingiu 5,0 cm, com os centros das manchas das duas substâncias separadas percorrendo respectivamente 2,5 e 4,0 cm. O valor mais aproximado para o Rf da substância mais polar é a) 0,5 b) 0,6 c) 0,8 d) 1,3 e) 2,0 15) (Petrobras) Na separação usando cromatografia líquida de alta eficiência, uma eluição com fase móvel formada por um único solvente ou por uma mistura de solventes de composição constante, é chamada de eluição isocrática, enquanto que uma eluição com fase móvel formada por uma mistura de solventes, com composição variável ao longo da separação, é chamada de eluição por gradiente. Frequentemente, a eluição por gradiente é usada para reduzir o tempo de análise, quando comparado àquele obtido na eluição isocrática. Esse efeito é alcançado devido à variação da hidrofobicidade da fase móvel. A eficiência da separação usando eluição por gradiente, comparada com a da separação usando eluição isocrática: a) É aumentada devido à redução dos tempos de retenção dos picos dos analitos b) É aumentada devido ao aumento das larguras dos picos dos analitos c) Independe do uso de eluição por gradiente, tendo influência apenas nos tempos de retenção dos analitos d) Decresce devido à redução dos tempos de retenção dos picos dos analitos e) Decresce devido ao aumento das larguras dos picos dos analitos 16) (LIQUIGÁS – adaptada) Uma solução líquida contém duas substâncias denominadas I e II. Um volume de 100 L da solução foi colocado perto da borda inferior (na linha da amostragem) de uma placa de cromatografia de camada delgada, cuja fase estácionária tem caráter mais polar. A borda inferior da placa foi mergulhada em solvente de caráter menos polar, de forma que este, por capilaridade, percolasse a fase estacionária. Após 5 minutos, a linha de frente foi marcada 10,0 cm acima da linha de amostragem. Sabendo-se que o fator de retenção (RF) da substância I foi de 0,9, que o da substância II foi de 0,6 e que os diâmetros das manchas foram de 0,2 cm. Verifique as afirmativas a seguir e faça a correção nas afirmativas falsas. I) A substância I é mais polar do que a substância II II) A substância I tem maior afinidade com a fase estacionária III) A substância II não tem afinidade alguma pela fase móvel IV) A mancha da substância I subiu 3 cm na placa cromatográfica após 5 minutos 17) (MAPA –adaptado) A cromatografia faz parte de um importante grupo de métodos de separação, que nos permite separar, isolar, identificar e quantificar substâncias, mesmo em misturas muito complexas. Sobre a cromatografia, analise as afirmativas abaixo e faça a correção nas afirmativas falsas. I) Na cromatografia gasosa, uma substância eluirá mais rapidamente quanto mais aquecido estiver o forno da coluna II) A ordem de saída das substâncias na cromatografia gasosa será regida por dois fatores simultâneos: a afinidade de cada substância pela fase estacionária e a tendência de cada substância se manter na fase móvel; III) Na cromatografia líquido-líquido, ocorre a partição, definida pela solubilidade relativa do soluto nos dois líquidos; IV) Na cromatografia líquida de alta eficiência, requer-se pressões de bombeamento de vários milhares de libras por polegada quadrada (psi) e, por esse motivo, o equipamento necessário para CLAE é mais sofisticado e caro do que os utilizados em outros tipos de cromatografia. V) A cromatografia pode ser utilizada para a identificação de compostos, por comparação com padrões previamente existentes para a purificação e compostos, separando-se as substâncias indesejáveis, e para a separação dos componentes de uma mistura. 18) (Transpetro) A complexidade na determinação de compostos presentes em misturas homogêneas de diferentes substâncias torna necessário, para viabilizar a sua análise, o uso de técnicas analíticas que envolvam a separação e a identificação dos constituintes dessas amostras, como a técnica de CLAE (Cromatografia Líquida de Alta Eficiência). Essa técnica tem a vantagem de não se limitar a substâncias que apresentem volatilidade. Observe as afirmações a seguir que tratam dos detectores aplicados na técnica analítica de CLAE e da sua habilidade na separação e quantificação de alguns compostos: I - Detectores de índice de refração são aplicados na separação e identificação de açúcares e alcoóis, com base nas propriedades de tais compostos alterarem o índice de refração da fase móvel. II - Detectores eletroquímicos polarográficos são adequados para amostras que contenham moléculas ou íons que sofram oxidação ou redução em um potencial superior ou igual ao fixado no equipamento. III - Detectores óticos do tipo fotômetros podem ser aplicados em amostras que tendem a absorver radiações na faixa do ultravioleta e atuam em comprimentos de onda fixos. IV - Detectores óticos por absorbância na faixa do ultravioleta ou visível exigem utilização de uma fase móvel de pureza espectroscópica, excetuando-se quando a detecção é realizada a comprimentos de onda menores que 240 nm. 19) (Perito criminal) A cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-MS) e a cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa (CL-MS) são amplamente empregadas em laboratórios forenses. Indique a alternativa que apresenta, corretamente, vantagens e desvantagens dessas técnicas: Vantagem Desvantagem a) CL-MS: versatilidade técnica devido a diferentes métodos de ionização CG-MS: baixa especificidade na detecção de diferentes compostos b) CG-MS: alta especificidade na detecção e quantificação de diferentes compostos CL-MS: problemas relacionados à interface do sistema (velocidade de bombeamento, vazão de eluente e fonte de ionização). c) CL-MS: exclui a necessidade de etapas de derivação da amostra. CG-MS: não possibilita que uma única matriz biológica possa ser usada para várias determinações quantitativas. d) b) CL-MS: análise de diferentes analitos devem ser realizadas em amostragens distintas. CG-MS: tem limitações para aplicações em compostos pouco voláteis, necessitando de tratamento de derivação da amostra. e) CG-MS: amostras pouco voláteis não interferem na análise de analitos muito voláteis, pois estes não são identificados pelo detector. CL-MS: não admite a utilização de amostrador automático para amostras de drogas de abuso. 20) (IFSP) Na purificação de proteínas são empregados métodos que se baseiam nas diferenças de suas propriedades. Algumas propriedades de proteínas e de outras biomoléculas usadas nos vários procedimentos de separação são: solubilidade, carga iônica, volume hidrodinâmico, tamanho molecular e especificidade de ligação com outras moléculas biológicas. Considere a seguinte técnica: As moléculas carregadas ligam-se aos grupos de carga de sinal contrário imobilizados na matriz. Resinas à base de celulose e agarose são as matrizes mais comuns usadas nesta técnica. A concentração de proteínas no efluente da coluna pode ser monitorada por espectroscopia de absorção. As medidas são em geral feitas em comprimento de onda próximo de 280 nm, região em que a maioria das proteínas absorve luz. O nome da técnica de separação descrita e o nome da região do espectro eletromagnético em que as proteínas absorvem luz são, respectivamente, a) Eletroforese e infravermelho b) Eletroforese e ultravioleta c) Cromatografia de troca iônica e ultravioleta d) Cromatografia de troc a iônica e infravermelho e) Cromatografia por afinidade e infravermelho 21) (Perito Criminal - adaptado) A análise do perfil de truxilinas, principais alcaloides presentes na cocaína, é feita por cromatografia gasosa com detector de captura de elétrons (CG-DCE). Durante a corrida cromatográfica, a temperatura do forno permanece inicialmente a 100 °C por 5 min. Em seguida, a temperatura é elevada a 25 °C/min até 160 °C, depois a 4 °C/min até 245 °C e, finalmente, a 25 °C/min até 280 °C. Hélio é usado como gás de arraste a um fluxo de 1,0 mL/min. A amostra é injetada em uma alça de injeção de 1,0 μL, em modo splitless, com o injetor mantido a 250 °C. O detector de captura de elétrons permanece a 300 °C, com fluxo de nitrogênio de 60,0 mL/min. A tabela a seguir mostra as informações obtidas através do cromatograma. Concentração padrão (mg/L) Área 0,94 43546 1,36 64748 2,19 114933 3,02 160984 3,85 203875 4,68 248663 Amostra A 179543 Amostra B 253459 a) Utilizando a técnica de padronização externa, construa a curva analítica para quantificação de truxilinas presentes em amostras desconhecidas de cocaína A e B. b) Diga se as amostras em questão podem ser analisadas a partir da curva analítica construída. c) Descreva como seria construída a curva analítica se fosse utilizado um padrão interno. Respostas: 1) D 2) B 3) B 4) E 5) D 6) D 7) C 8) I)F; II)V; III)F; IV)F; V)V 9) B 10) C 11) C 12) B 13) B 14) A 15) A 16) I)F; II)F; III)F; IV)F 17) I)V; II)V; III)V; IV)V 18) I)V; II)F; III)V; IV)F 19) B 20) C 21) A: 3,6149 mg/L B: 4,9819 mg/L
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