Relatório Cromatografia Gasosa

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RELATÓRIO DE TÉCNICAS CROMATOGRÁFICAS: 
Cromatografia Gasosa (CG) 
 
BIANCA SOUTO TEIXEIRA – Nº 05 
CAROLINE DE SOUSA FARIAS – Nº 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Salvador – Bahia 
Novembro, 2015 
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RELATÓRIO DE TÉCNICAS CROMATOGRÁFICAS: 
Cromatografia Gasosa (CG) 
EQUIPE TÉCNICA: 
BIANCA SOUTO TEIXEIRA – Nº 05 
CAROLINE DE SOUSA FARIAS – Nº 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Salvador – Bahia 
Novembro, 2015 
Relatório técnico experimental 
apresentado como processo 
avaliativo correspondente à IIª 
Unidade orientado pela professora 
Núbia Ribeiro da disciplina de Análise 
Instrumental I 
CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA INTEGRADO AO ENSINO MÉDIO 
TURMA 8841 
 
 
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1. SUMÁRIO 
2. INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 4 
2.1 Referência teórica ......................................................................................................... 4 
2.2 Objetivos ...................................................................................................................... 14 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ........................................................................................15 
3.1 Equipamentos ...............................................................................................................15 
3.2 Reagentes .....................................................................................................................15 
3.3 Procedimentos ..............................................................................................................15 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ................................................................................................19 
4.1 Prática 01: Demonstração do cromatógrafo gasoso .....................................................19 
4.2 Prática 02: Técnica de injeção cromatográfica .............................................................23 
4.3 Prática 03: Construção de curva de calibração do naftaleno por CG.............................27 
 4.4 Prática 04: Análise de hidrocarbonetos por CG..............................................................30 
5. CONCLUSÃO ........................................................................................................................ 35 
6. REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 36 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
2. INTRODUÇÃO 
2.1 REFERÊNCIA TEÓRICA 
A cromatografia gasosa (CG), a qual baseia seu mecanismo de separação na diferente 
distribuição das substâncias da amostra entre a fase móvel (gasosa) e a fase estacionária (sólida 
ou líquida), é uma das técnicas analíticas mais utilizadas (DEGANI, 1998). Essa técnica é bastante 
conhecida por possuir um alto poder de resolução, sendo possível a detecção em escala de nano 
a picogramas (DEGANI, 1998). Tal característica possibilita que apenas uma pequena quantidade 
de amostra seja utilizada, o que muitas vezes é um fator limitante para outras técnicas (COLLINS, 
2006). No entanto, esse método é limitado pela necessidade que se tem de que a amostra a ser 
analisada seja volátil ou termicamente estável, caso contrário, tem-se que formar um derivado 
com essas características (DEGANI, 1998). Essa derivação consiste em transformar a substância 
de interesse em um derivado com características adequadas para a análise por CG, podendo ser 
utilizada também para a introdução de grupos específicos de modo a aumentar a 
detectabilidade da substância (COLLINS, 2006). Além disso, é preciso que se realize também um 
preparo da amostra antes da análise, para que se eliminem interferências e contaminantes, os 
quais podem vir a prejudicar a coluna cromatográfica (COLLINS, 2006). 
A corrida cromatográfica na CG dá-se através da passagem contínua de uma corrente de gás 
pela coluna, de modo que a amostra vaporizada que é introduzida na corrente de gás é arrastada 
ao longo da mesma (COLLINS, 2006). Em seguida, após as substâncias presentes na amostra 
serem separadas, estas chegam ao detector, o qual gera um sinal para o sistema de registro e 
tratamento de dados, que é traduzido em um cromatograma (figura 1) (COLLINS, 2006). 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1: Modelo de um cromatograma de CG fornecido pelo sistema de registro e 
tratamento de dados 
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc07/atual.pdf
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc07/atual.pdf
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Embora um cromatograma ideal apresente picos separados e simétricos, diversos fatores 
podem interferir na qualidade do cromatograma, fazendo com que haja sobreposição parcial ou 
a presença de picos com assimetria frontal ou caudas (COLLINS, 2006). A sobreposição pode ser 
devido a uma separação deficiente na coluna, já a assimetria se deve, geralmente, a um excesso 
de amostra injetada ou ao uso de temperatura na coluna abaixo do ideal para uma determinada 
análise (COLLINS, 2006). O aparecimento de caudas, por sua vez, se deve às falhas na técnica de 
injeção da amostra ou à adsorção excessiva na fase estacionária (COLLINS, 2006). No que se 
refere a temperatura da coluna, esta deve ser ajustada de acordo com a análise a ser realizada. 
Dessa forma, pode-se utilizar uma temperatura constante (isotérmica) ou pode-se variar a 
temperatura (programada) (COLLINS, 2006). 
A programação da temperatura consiste em iniciar a análise com uma coluna em uma 
temperatura baixa, de modo que os solutos de baixo ponto de ebulição possam eluir com picos 
separados (COLLINS, 2006). Então, para que o tempo de retenção de substâncias com maior 
ponto de ebulição seja diminuído, a temperatura da coluna é aumentada (COLLINS, 2006). Essa 
programação de temperatura proporciona uma melhor separação em um menor tempo de 
análise, sendo bastante eficaz quando se trata de uma amostra composta por substâncias com 
grande diferença nos seus pontos de ebulição (COLLINS, 2006). Além disso, a programação de 
temperatura possibilita uma maior simetria nos picos e uma melhor detectabilidade para os 
picos que, em uma separação isotérmica, têm tempo de retenção muito longo (COLLINS, 2006). 
A cromatografia gasosa, no que diz respeito a fase estacionária, pode ser classificada em 
cromatografia gás-sólido e cromatografia gás-líquido, sendo que esta última também abrange 
as fases imobilizadas e as fases especiais (COLLINS, 2006). A cromatografia gás-sólido tem como 
fase estacionária um sólido finamente dividido e uma grande área superficial. É importante 
destacar que esse sólido deve ser constituído por partículas de diâmetros regulares, para que as 
colunas apresentem maior eficiência (COLLINS, 2006). O seu mecanismo de separação é baseado 
na adsorção física e química das substâncias presentes na amostra nesse sólido e nas suas 
volatilidades (COLLINS, 2006), ou seja, substâncias que tenham a mesma capacidade de ser 
adsorvida pela fase estacionária podem ser separadas se apresentarem volatilidades diferentes 
(COLLINS, 2006). A fase estacionária sólida a ser utilizada dependerá da espécie química a ser a 
analisada, sendo as principais apresentadas abaixo (figura 2): 
 
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Figura 2: Alguns sólidos utilizados como fase estacionária na cromatografia gasosa 
No que diz respeito a cromatografia gás-líquido, esta tem como fase estacionária um líquido 
pouco volátil recobrindo um suporte sólido ou disperso/imobilizado nas paredes internas de um 
capilar (COLLINS, 2006). Essa fase estacionária deve ser termicamente estável e quimicamente 
inerte às substâncias na temperatura de uso (COLLINS, 2006). Com relação ao mecanismo de 
separação, este baseia-se nas diferentes solubilidades dos componentes da amostra na fase 
estacionária bem como nas suas diferentes volatilidades (COLLINS, 2006). No que se refere a 
separaçãocom base na solubilidade, esta ocorre por meio das forças de interação molecular 
entre as substâncias a serem separadas e a fase estacionária, as quais se baseiam nas forças de 
Van der Waals e em interações coulômbicas (COLLINS, 2006). Essas forças de interação 
molecular são classificadas em forças de orientação (forças resultantes da interação entre dois 
dipolos permanentes e que são reduzidas com o aumento da temperatura), dipolo induzido 
(interação entre um dipolo permanente e um dipolo induzido e é diminuída com o aumento da 
temperatura), dispersão (forças que ocorrem entre todas as moléculas devido à formação de 
dipolos instantâneos e independe da temperatura) e forças de interação específica (forças que 
resultam da interação coulômbica, formação de complexos e ligações de hidrogênio entre 
moléculas das substâncias e a fase estacionária) (COLLINS, 2006). 
Diversos líquidos podem ser utilizados como fase estacionária, desde que estes sejam 
termicamente estáveis, com volatilidades ou pressões de vapor desprezíveis na temperatura de 
análise, que sejam seletivos para as substâncias presentes na amostra e não interajam de 
maneira irreversível com estas (COLLINS, 2006). Vale ressaltar que a volatilidade da fase 
estacionária determinará a temperatura máxima que esta pode ser usada, pois, acima dessa 
temperatura, pode ocorrer uma perda da fase líquida (sangria), o que pode vir a afetar a análise 
devido à detecção dos compostos eluídos e diminuir o tempo de vida da coluna (COLLINS, 2006). 
O suporte que é recoberto pelo líquido (fase estacionária) deve possuir uma área superficial 
específica que seja grande o suficiente para permitir que a fase estacionária se espalhe de 
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maneira uniforme, de modo a formar um filme fino (COLLINS, 2006). Outra característica ideal 
para o suporte é que as partículas deste possuam diâmetros regulares e poros uniformes, além 
de apresentar rigidez mecânica para evitar possíveis quebras durante sua utilização (COLLINS, 
2006). 
Outra fase estacionária também utilizada é a quiral. Como os enantiômeros possuem as mesmas 
características físicas e químicas, a separação destes torna-se difícil. Por essa razão, necessita-
se na separação de enantiômeros um ambiente quiral, no qual ocorre a formação de complexos 
diastereoisoméricos que podem ser separados utilizando-se fases estacionárias convencionais 
(COLLINS, 2006). 
No que diz respeito a eficiência da coluna, esta está associada ao número de pratos teóricos, 
sendo que um prato corresponde a uma etapa de equilíbrio da substância entre a fase 
estacionária e a fase móvel (COLLINS, 2006). Dessa forma, quanto maior for o número de pratos 
maior será a eficiência da coluna, ou seja, os picos serão mais estreitos (COLLINS, 2006). O 
número de pratos teóricos pode ser calculado através da expressão abaixo (equação 1). 
N = 16 × (
TR
WB
)
2
 
Equação 1 
Em que N é o número de pratos, TR o tempo de retenção e WB a largura do pico na linha de base. 
Vale ressaltar que além do número de pratos teóricos, a eficiência da coluna também pode ser 
afetada por outros fatores como o comprimento, o diâmetro interno, a temperatura, a vazão da 
fase móvel, o volume da amostra, a técnica utilizada na injeção, entre outros (COLLINS, 2006). 
No entanto, com relação ao comprimento da coluna (L), a comparação entre colunas de 
diferentes comprimentos pode ser realizada utilizando-se a altura do prato (H) (equação 2). 
H =
L
N
 
Equação 2 
Ter o conhecimento dos fatores que aumentam ou diminuem a eficiência de uma coluna é 
crucial, pois assim pode-se obter na prática uma melhor separação das substâncias analisadas 
(COLLINS, 2006). 
O cromatógrafo a gás é constituído por diversos componentes (figura 3), os quais trabalham 
juntamente para o desenvolvimento da corrida cromatográfica. 
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Figura 3: Esquema de cromatógrafo a gás: 1: fonte do gás de arraste; 2: controlador da vazão e 
regulador de pressão; 3: sistema de injeção da amostra; 4: coluna cromatográfica e forno; 5: 
sistema de detecção; 6: sistema de registro e tratamento de dados. 
O gás de arraste utilizado na corrida cromatográfica é armazenado sob alta pressão em um 
cilindro, o qual serve como fonte da fase móvel (o gás). A vazão deste, por sua vez, é controlada 
através de reguladores de pressão ou controladores de fluxo. O primeiro realiza uma constrição 
manual do fluxo de gás para manter constante a pressão na entrada do sistema cromatográfico, 
sendo muito eficiente quando a temperatura da coluna e a pressão na saída da mesma ou do 
detector são mantidas constantes (COLLINS, 2006). Entretanto, torna-se necessário utilizar 
controladores de fluxo quando há mudança da temperatura durante a análise, ou quando se 
deseja adaptar um sistema na saída da coluna ou detector com a finalidade de coleta do 
efluente, quando a pressão de entrada é mantida a mesma e a vazão é alterada (COLLINS, 2006). 
Dessa forma, pode-se obter repetibilidade nos tempos de retenção (COLLINS, 2006). 
O composto a ser analisado é introduzido na coluna através do sistema de injeção da amostra. 
A injeção em colunas recheadas deve ser realizada de forma a se obter uma banda única e 
estreita e a quantidade injetada não deve ultrapassar a capacidade da coluna, que é 
determinada pela quantidade de fase estacionária (COLLINS, 2006). Esse sistema deve ser 
aquecido em uma temperatura suficiente para que ocorra vaporização total da amostra, 
tomando-se o devido cuidado para evitar decomposição dos compostos analisados (COLLINS, 
2006). No caso da injeção em colunas capilares, deve-se ter um cuidado especial para que a 
quantidade injetada não ultrapasse o limite da capacidade da coluna, já que essas são muito 
menores que as colunas recheadas. Dessa forma, a injeção da amostra em colunas capilares 
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pode ser feita utilizando-se o injetor com divisor/sem divisor, vaporizador com programação de 
temperatura ou injeção em coluna fria (COLLINS, 2006). No que se refere ao injetor com 
divisor/sem divisor a amostra é introduzida em tubo de vidro aquecido, que tem como objetivo 
criar um ambiente inerte no injetor, de modo que a amostra não entre em contato com a 
superfície metálica (COLLINS, 2006). Além disso, esse injetor possui uma válvula pela qual o fluxo 
de gás de arraste é dividido entre a coluna e o ambiente externo, possibilitando a injeção de 
dois modos (COLLINS, 2006). 
Um dos modos utilizados no injetor de coluna capilar é o com divisor. Esse modo apresenta uma 
válvula que permanece aberta durante todo processo de injeção e da análise, de modo que 
apenas uma fração da amostra injetada é introduzida na coluna cromatográfica (COLLINS, 2006). 
Por essa razão, essa técnica de injeção é adequada quando os compostos de interesse estão 
presentes em altas concentrações. Já o modo sem divisor é necessário para a análise de traços, 
pois nesse modo uma maior quantidade da amostra precisa ser introduzida na coluna (COLLINS, 
2006). Nesse modo, a válvula permanece fechada durante a injeção, permitindo que toda a 
amostra seja transferida para a coluna (COLLINS, 2006). Então, após um determinado tempo, a 
válvula é aberta para purgar traços remanescentes da amostra volatilizada (COLLINS, 2006). 
No injetor de vaporização com temperatura programada a injeção da amostra é realizada com 
o injetor a uma temperatura baixa, o que evita o problema da decomposição (COLLINS, 2006). 
Então, após a remoção da agulha da seringa, a temperatura do injetor é rapidamente 
aumentada para que a amostra seja vaporizada (COLLINS, 2006). Com relação ao injetor com 
divisor/sem divisor, o injetor de vaporização com temperatura programada apresenta 
resultados com maior repetibilidade, sendo mais adequado para análise de compostos lábeis 
(COLLINS, 2006). 
Outra técnica de injeção utilizada é a de injeção em coluna fria. Embora essa seja a mais difícil 
de realizar, é a técnica que resulta em um melhordesempenho (COLLINS, 2006). Esse injetor é 
basicamente um sistema de guia de uma agulha fina que deposita a amostra diretamente na 
coluna capilar (COLLINS, 2006). Vale ressaltar que o injetor deve ser mantido frio durante a 
injeção, para que não haja volatilização, aumentando-se a temperatura da coluna apenas após 
a injeção, para que nesse momento haja a vaporização (COLLINS, 2006). 
Um dos equipamentos mais importantes do sistema cromatográfico é a coluna cromatográfica. 
Esta é basicamente um tubo longo que pode ser de aço inoxidável, alumínio, vidro, sílica fundida, 
entre outros materiais (COLLINS, 2006). A coluna é caracterizada por conter a fase estacionária 
e, por essa razão, o material de construção da coluna não deve interagir nem com o recheio nem 
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com as substâncias presentes na amostra (COLLINS, 2006). Essas colunas podem ser classificadas 
em recheadas e em capilares (figura 4), sendo esta última a mais utilizada atualmente. 
 
Figura 4: Colunas para cromatografia gasosa; a: coluna recheada analítica; b: coluna capilar 
com parede recoberta. 
Como pode ser visto na figura acima, a coluna recheada possui um diâmetro interno maior que 
a coluna capilar, o que, no que diz respeito a separação, é um fator crucial. Outras diferenças 
entre a coluna capilar e a recheada podem ser vistas na figura abaixo (figura 5). 
 
Figura 5: Comparação entre colunas recheadas analíticas e colunas capilares. 
A vantagem da utilização das colunas capilares com relação às recheadas é que se tem um 
aumento significativo no número de pratos por coluna, pois a pressão é menor que nas colunas 
recheadas, de modo que o comprimento da coluna pode ser maior (COLLINS, 2006). Além disso, 
a utilização de colunas capilares elimina o alargamento de banda associado a irregularidades no 
enchimento, além de proporcionar análises mais rápidas mesmo em temperaturas baixas 
(COLLINS, 2006). Vale ressaltar que essa coluna é aquecida por um forno a uma temperatura 
definida, visto que esta tem relação direta com a velocidade de arraste dos analitos. Por essa 
razão, o ideal é que o forno tenha uma ampla faixa de temperatura, a qual deve ser uniforme 
em seu interior, estável e reprodutível. 
Após passar pela coluna, onde são separadas, as substâncias presentes na amostra chegam ao 
detector. Esses, por sua vez, são utilizados conforme atendam a algumas características 
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importantes como: seletividade, sensibilidade, quantidade mínima detectável e faixa linear 
dinâmica (COLLINS, 2006). Entretanto, nem todas essas características podem, de fato, ser 
atendidas. Dessa forma, podem-se utilizar diferentes detectores segundo a necessidade de cada 
análise. 
Um dos detectores mais utilizados são os por condutividade térmica, que são sensíveis à 
concentração. Esse detector tem o seu funcionamento baseado no princípio de que um corpo 
quente perde calor a uma velocidade que depende da composição dos gases que o circundam 
(COLLINS, 2006). Dessa forma, a velocidade de perda do calor pode ser utilizada como uma 
medida da composição do gás (COLLINS, 2006). Nesse detector, o gás de arraste utilizado deve 
ter uma condutividade térmica elevada (massa molar pequena) e a amostra geralmente é 
constituída por moléculas com uma massa molar alta, o que causa uma diminuição na 
condutividade térmica do gás (COLLINS, 2006). Um fator importante é que esse detector não 
destrói a amostra que elui da coluna, o que permite que esta seja recuperada na mesma forma 
química que fora injetada (COLLINS, 2006). 
Outro detector bastante utilizado é o por ionização em chama, o qual apresenta níveis de 
detectabilidade e resposta quase universal (COLLINS, 2006). Nesse detector a magnitude do 
sinal é proporcional ao número de átomos de carbono e hidrogênio na molécula (COLLINS, 
2006). Além disso, a eficiência deste depende da razão das vazões dos gases que alimentam a 
chama (COLLINS, 2006). 
O detector por captura de elétrons também é bastante utilizado, sendo seletivo e respondendo 
muito bem a compostos orgânicos halogenados, aldeídos conjugados, nitrilas, nitratos e 
organometálicos (COLLINS, 2006). Para esse detector comumente utiliza-se nitrogênio com alto 
grau de pureza como fase móvel, sendo que traços de água ou oxigênio afetam sua resposta e 
linearidade (COLLINS, 2006). Outro detector também utilizado na cromatografia gasosa é o 
termiônico, o qual opera por ionização, utilizando-se sais de metais alcalinos em um plasma 
gerado pela aplicação de um potencial elétrico adequado em um fluxo de ar e hidrogênio 
(COLLINS, 2006). No caso desse detector, a especificidade e a detectabilidade dependem de 
fatores experimentais como a escolha do gás de arraste e a vazão de ar e hidrogênio (COLLINS, 
2006). Os detectores são escolhidos para cada análise conforme o que cada um pode 
proporcionar e a necessidade da análise. Algumas das propriedades principais desses detectores 
bem como as diferenças entre eles podem ser vistas na figura a seguir (figura 6). 
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Figura 6: Algumas características dos detectores que são geralmente utilizados em 
cromatografia gasosa 
O sinal que é gerado pelo detector é registrado, então, em forma de gráfico, através do sistema 
de registro e tratamento de dados. O processamento dos sinais fornecidos pelo detector é 
realizado em integradores, microcomputadores ou computadores acoplados ao detector, os 
quais fornecem os cromatogramas que registram os tempos de retenção e as áreas dos picos, 
realizando-se também os cálculos de concentração (COLLINS, 2006). 
Para que se tenha um bom desempenho da corrida cromatográfica e uma otimização da análise 
algumas condições cromatográficas devem ser selecionadas. No que se refere à fase 
estacionária, esta deve ser selecionada levando-se em consideração a sua estabilidade e a sua 
aplicação em altas temperaturas que geralmente são empregadas na CG. Além disso, quanto 
maior for a espessura do filme da fase estacionária, maior será a quantidade desta na coluna e, 
conseqüentemente, a retenção do soluto, possibilitando assim a injeção de uma maior 
quantidade de amostra (COLLINS, 2006). Assim, filmes mais espessos são preferidos para 
possibilitar a retenção de solutos muito voláteis, enquanto filmes mais finos possibilitam a 
eluição de solutos menos voláteis em menores temperaturas (COLLINS, 2006). 
Outro fator importante é o diâmetro interno da coluna, o qual é inversamente proporcional ao 
número de pratos teóricos (COLLINS, 2006). Assim, colunas com diâmetros internos menores 
resultam em menores limites de detecção, o que gera uma maior resposta do detector (COLLINS, 
2006). No entanto, o inconveniente de se utilizar colunas com diâmetro muito pequeno é que 
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se a quantidade de amostra injetada for excessiva haverá alargamento e assimetria nos picos 
(COLLINS, 2006). Assim, as colunas utilizadas têm diâmetro na faixa de 0,15 – 0,75 mm (DEGANI, 
1998). Já no que se refere ao comprimento da coluna, este está associado a resolução. No 
entanto, o aumento do comprimento não aumenta significativamente a resolução da coluna, 
além de aumentar o tempo de análise, diminuir a detectabilidade e aumentar a sangria 
(COLLINS, 2006). Por essa razão, as colunas longas são empregadas apenas em situações que 
exigem grande poder de resolução (COLLINS, 2006). Dessa forma, os comprimentos de coluna 
mais utilizados estão na faixa de 15 – 25 m (COLLINS, 2006). 
Com relação ao gás de arraste, este é selecionado principalmente em função do detector a ser 
utilizado, já que o gás não afeta a seletividade da separação. No entanto, como o gás de arraste 
afeta a eficiência da coluna, o hélio e o hidrogênio são os gases mais utilizados ao se trabalhar 
com colunas capilares. Vale ressaltar que quanto maior for a vazão do gás de arraste, menor é a 
eficiência, costumando-se então trabalhar com vazões de 1mL/min, embora às vezes seja 
preferível utilizar vazões maiorespara se obter análises mais rápidas (COLLINS, 2006). Cabe 
destacar que o gás de arraste selecionado deve ter alta pureza e ser inerte em relação a fase 
estacionária e a amostra (DEGANI, 1998). Outro fator condicionante para a análise 
cromatográfica é a temperatura da coluna. O aumento dessa temperatura resulta em uma 
diminuição dos tempos de retenção, mas causa perda de resolução (COLLINS, 2006). Por essa 
razão a escolha de como será a temperatura durante a corrida cromatográfica é de extrema 
importância. A análise isotérmica é preferível quando a amostra é constituída por compostos 
com ponto de ebulição próximos (COLLINS, 2006). Já a programação de temperatura é 
recomendada para compostos com pontos de ebulição que diferem em mais de 100°C, pois ela 
melhora a detecção de picos muito retidos e torna a análise mais rápida (COLLINS, 2006). No 
entanto, a utilização da programação de temperatura requer fases estacionárias termicamente 
mais estáveis e com baixa sangria (COLLINS, 2006). 
A utilização da cromatografia gasosa é bastante vasta, embora apresente algumas limitações. É 
necessário que diversos fatores sejam analisados antes de se iniciar uma separação 
cromatográfica, especialmente quando se diz respeito a cromatografia gasosa. No entanto, os 
seus resultados são satisfatórios e apresentam alta resolução. 
 
 
 
 
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2.2 OBJETIVOS 
2.2.1 OBJETIVOS GERAIS 
- Identificar e aplicar os conceitos da cromatografia gasosa (CG) para a análise de amostras. 
 
2.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
- Identificar os componentes e acessórios do cromatógrafo gasoso; 
- Realizar os procedimentos de criação de método, programação de temperatura e mapeamento 
dos principais controles envolvidos em uma análise de CG; 
- Observar o efeito da variação do volume de injeção nos resultados da análise por CG; 
- Observar o efeito do modo isotérmico e de programação linear da temperatura através da 
análise de álcoois, cetonas e nitrila por CG; 
- Observar o efeito da variação da programação de temperatura na análise de uma mistura de 
hidrocarbonetos; 
- Construir uma curva analítica do naftaleno, com 5 pontos, por meio dos resultados obtidos por 
CG; 
- Determinar a concentração de naftaleno em uma amostra desconhecida; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
3.1 EQUIPAMENTOS 
Tabela 1: informações dos equipamentos utilizados na cromatografia gasosa 
 
Equipamentos Descrição 
Cromatógrafo a gás Varian, Modelo CP- 3380 
 
 
Coluna 
Varian Factor Four VF-1m CP8930, com fase estacionária de 100% 
dimetilpolisiloxano, comprimento de 60m, diâmetro interno de 0,32 mm, 
espessura de fase de 1 micrometro e temperatura máxima de 325°C 
Seringa de vidro 
(microseringa) 
Hamilton CO. Reno Nevada, capacidade máxima 10 microlitros, com agulha 
hipodérmica 
Recipientes para tomadas 
das amostras 
Béqueres e viais 
Forno Faixa de temperatura: Temperatura ambiente até aproximadamente 400°C, 
com controle termostático e programação de temperatura 
Injetor Com split/splitless (com ou sem divisão de fluxo) 
Detector De ionização em chama 
Computador para 
tratamento de dados 
Sistema software ProStar/Dynamax. 
Balões volumétricos -- 
 
3.2 REAGENTES 
 Tabela 2: Solventes e misturas utilizadas na cromatografia gasosa 
 
Solventes e misturas Especificação 
Mistura de álcoois, nitrila e 
cetona 
Composição: Acetona, Acetonitrila, n- butanol, n-octanol dissolvidos em 
diclorometano 
Solução de naftaleno diluída 
em hexano 
0,0002; 0,0003; 0,0005; 0,0007 e 0,0010 mol/L 
Mistura de hidrocarbonetos Composição: n-pentano, cicloexano, hexano, heptano e isooctanos em 
solução metanólica 
Hidrogênio -- 
Nitrogênio -- 
Ar sintético -- 
 
3.3 PROCEDIMENTOS 
 
3.3.1 PRÁTICA 01: DEMONSTRAÇÃO DO CROMATÓGRAFO GASOSO 
A princípio os equipamentos da CG foram apresentados, discutindo-se a funcionalidade de cada 
componente. Primeiramente foi indicada a localização dos acessórios no equipamento, 
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identificando-se o injetor, o forno da coluna, a coluna cromatográfica, o detector, o sistema de 
registro de dados (computador) e o reservatório dos gases, o qual localizava-se na parte exterior 
do laboratório. 
Realizou-se então o mapeamento dos controles que envolvem o equipamento, como a pressão, 
o fluxo e a temperatura. Em seguida verificou-se as válvulas conectadas a parede dos gases de 
hidrogênio, nitrogênio e ar, deixando aberta apenas a de hidrogênio. Então, mediu-se o fluxo do 
gás na purga do septo, ajustando-o para cerca de 2 mL/min. Prosseguiu-se o experimento 
verificando a saída do gás de arraste na coluna para cerca de 1,5mL/min, ajustando, em seguida, 
o fluxo no split conforme a razão desejada. Após realizado tais procedimentos, a válvula do 
nitrogênio acoplada a parede foi aberta. Então verificou-se novamente a vazão do gás na coluna, 
ajustando esta nas válvulas de hidrogênio e nitrogênio no equipamento, ambas para uma vazão 
de 30mL/min. A válvula do ar também fora aberta tanto na válvula acoplada à parede quanto à 
do equipamento, ajustando-se também o fluxo deste gás para 300mL/min. Esse procedimento 
fora realizado em todas as outras práticas. 
Posteriormente o cromatógrafo e o computador foram ligados. Então, fora discutido na aula o 
modo de se criar um método para análise, o qual fora criado no próprio cromatógrafo. Em 
seguida, o método foi ativado no equipamento e no computador, realizando-se então a injeção 
de uma amostra utilizando-se uma microseringa apenas para apresentação do sistema. 
Observou-se o desenvolvimento da corrida cromatográfica, analisando-se o cromatograma 
obtido. Em seguida, diminuiu-se a temperatura da coluna através do cromatógrafo até que esta 
se aproximasse de 50°C e o equipamento pudesse ser desligado. 
3.3.2 PRÁTICA 02: AVALIAÇÃO DA TÉCNICA DE INJEÇÃO CROMATOGRÁFICA 
Após a verificação de todos os gases, cujo procedimento fora explicado na prática anterior, 
realizou-se a criação do método da análise. Dessa forma, a temperatura do injetor e do detector 
colocada foi de 200°C. Em seguida, programou-se a temperatura da corrida (tabela 3): 
 
Tabela 3: Programação de temperatura da análise 
 
Etapa Temperatura Rampa Hold 
Inicial 50°C 0 1 
1 100°C 15°C/min 0 
2 200°C 30°C/min 4,67 
17 
 
Também fora colocado no método 12 de sensibilidade, injeção com divisão de fluxo com split 
de 1:20 e pressão de 15 psi e fluxo do gás de arraste de 1,2 mL/min. Em seguida, ativou-se o 
método e, quando o equipamento indicou “ready” inseriu-se a mistura. A injeção consistiu nos 
seguintes passos: limpeza da microseringa, retirada de amostra com volume cuidadosamente 
medido e a Injeção. Esta última abrange a inserção da agulha até o fim no injetor, o rápido 
pressionamento do êmbolo da seringa para injeção do líquido e a retirada imediata da seringa. 
Mantendo-se essas condições experimentais, injetou-se, respectivamente, 0,5 µL, 1,0 µL e 1,5 
µL da mistura. 
 
3.3.3 PRÁTICA 03: CONSTRUÇÃO DA CURVA ANALÍTICA DO NAFTALENO 
Através do mesmo cromatógrafo gasoso já citado, realizou-se 5 análises de soluções-padrão de 
naftaleno a diferentes concentrações: 0,0002; 0,0003; 0,0005; 0,0007 e 0,0010 mol/L. Nessas 
análises foi utilizado um fluxo do gás de arraste de 1,2 mL/min, temperatura do injetor de 270ºC, 
temperatura da coluna de 220ºC, temperatura do detector de 260ºC, injeção com divisão de 
fluxo de 1:20, sensibilidade 12 e fluxos dos gases de chama de 30 mL/min para H2 e para N2 e de 
300 mL/min para o ar sintético. Cada solução padrão fora injetada utilizando-se a microseringa, 
se valendo do volume de 1,0 µL, seguindo o mesmo procedimento descrito para a injeção na 
prática 02. O resultado obtido para cada padrão fora listado no Excel, criando-se então a curva 
analítica e obtendo-se o valor do R² bem como a equação da análise. Em seguida, a amostra 
desconhecida fora também analisada, sendo injetadaseguindo o mesmo procedimento já 
descrito. Ao obter o resultado da análise no cromatograma, determinou-se a concentração de 
naftaleno na amostra desconhecida através da equação da curva. 
 
3.3.4 PRÁTICA 04: ANÁLISE DE HIDROCARBONETOS POR CG 
Para a verificação do efeito da variação da programação de temperatura realizou-se três corridas 
cromatográficas injetando-se 1,0 µL de uma solução de hidrocarbonetos em metanol. Para essas 
análises utilizou-se um fluxo de gás de arraste de 1,8 mL/min para H2, temperatura do injetor de 
160°C, temperatura do detector de 200°C, sensibilidade 12, injeção com divisão de fluxo 1:10 
(12 psi; 67 mL/min), fluxos dos gases de chama de 30 mL/min para H2, 30 mL/min para N2, e 300 
mL/min para Ar sintético e purga do septo igual a 2 mL/min. Em seguida, realizou-se as análises 
nas seguintes condições (tabelas 4, 5 6): 
 
18 
 
a) Isotérmica 
Tabela 4: Programação de temperatura para análise isotérmica 
 
Etapa Temperatura Rampa “Hold” 
Inicial 140°C 0 3 
 
b) Programação linear de temperatura com tempo de espera 
 
Tabela 5: Programação de temperatura para análise de temperatura com tempo 
de espera 
Etapa Temperatura Rampa “Hold” 
Inicial 50°C 0 1 
1 100°C 15 °C/min 1 
2 200°C 15°C/min 1 
 
c) Programação linear de temperatura com tempo de espera 
 
Tabela 6: Programação de temperatura para análise de temperatura com tempo 
de espera 
Etapa Temperatura Rampa “Hold” 
Inicial 50°C 0 1 
1 80°C 15 °C/min 1 
2 100°C 15°C/min 4,67 
 
Em cada análise a mistura de hidrocarbonetos foi adicionada utilizando-se também a 
microseringa com um volume de 1µL, seguindo o procedimento citado anteriormente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
4.1 PRÁTICA 01- DEMONSTRAÇÃO DO CROMATÓGRAFO GASOSO 
Inicialmente discutiu-se sobre as principais funcionalidades do cromatógrafo a gás bem como os 
seus componentes. Em seguida, a central de gases fora verificada (figura 7), constatando-se que 
esta localiza-se na parte exterior do laboratório, pois, dessa forma, diminui-se os riscos de 
explosões bem como de acidentes que podem ser causados por vazamentos de gás. 
 
Figura 7: Cilindros que armazenam os gases na central de gases 
Pode-se verificar também que os gases ficam armazenados em cilindros sob alta pressão, sendo 
monitorado por medidores de pressão que ficam acima do cilindro. Então, após a observação 
da central de gases, retornando-se ao laboratório, realizou-se a verificação do equipamento 
utilizado na análise cromatográfica, um cromatógrafo a gás Varian Modelo CP-3380, para o qual 
utiliza-se como gás de arraste o hidrogênio, visto que este não interage com o recheio da coluna 
e é compatível com o detector de ionização de chama (DIC), detector que fora utilizado. A chama 
do DIC, por sua vez, era alimentada por hidrogênio, nitrogênio e ar sintético comprimido na 
proporção de 30:30:300. O gás de make-up, neste caso o nitrogênio, tem como função auxiliar 
a chama para otimizar a sensibilidade do detector, sendo todas as devidas condições fornecidas 
pelo próprio equipamento. Então, foi sendo explicado o modo de operação do cromatógrafo, 
realizando-se primeiramente a medição do fluxo de gás na purga do septo utilizando-se o 
medidor de fluxo (figura 8) apenas com a válvula de hidrogênio acoplada a parede aberta. 
20 
 
 
Figura 8: Medidor de fluxo 
Em seguida verificou-se também o fluxo do gás de arraste na coluna e o fluxo no split, abrindo-
se as válvulas de nitrogênio e de ar sintético. O fluxo dos gases também pode ser ajustado 
manualmente através das válvulas do equipamento (figura 9) com auxílio do medidor de fluxo 
(figura 8). 
 
Figura 9: Válvulas de controle dos gases do equipamento 
 Após a verificação de todos os gases, o equipamento foi ligado, realizando-se a programação 
de uma corrida simulada. Como o cromatógrafo gasoso é uni modular, todo o processo de 
21 
 
programação da corrida e da criação e ativação do método é feito no próprio equipamento, 
sendo que o computador apenas obtém os cromatogramas. Dessa forma, as programações de 
temperaturas do injetor, do forno, do dectector, o acionamento da chama, o tempo de corrida 
e as programações de temperatura da corrida, são realizadas no painel eletrônico do 
instrumento (figura 10), o qual permite a criação de até 8 métodos, que podem ser editados. 
 
Figura 10: Painel eletrônico do cromtógrafo a gás 
Após a criação e ativação do método a injeção da amostra pode ser feita. Esta injeção é realizada 
manualmente utilizando-se, no caso de compostos líquidos, uma microseringa de agulha 
hipodérmica. O sistema de injeção deste equipamento (figura 11) localiza-se na parte superior 
do cromatógrafo, sendo constituído basicamente de uma peça metálica com um orifício central, 
no qual a microseringa penetra e introduz a substância na coluna. Vale ressaltar que o injetor 
deste equipamento é do tipo spli/splitless em que a injeção pode ser com ou sem a divisão de 
fluxo. 
 
 
 
 
 
 
Figura 11: Sistema de injeção do cromatógrafo a gás 
22 
 
Essa injeção consiste na inserção da agulha até o fim no injetor, seguido do rápido 
pressionamento do êmbolo da seringa para injeção do líquido e a retirada imediata da seringa. 
Então, ao ser injetada a substância é vaporizada e transferida para a coluna. No equipamento 
em questão, a coluna utilizada foi a capilar do tipo VarianFactor Four VF-1m CP8930 (figura 12), 
a qual apresenta fase estacionária de 100% dimetilsiloxano, comprimento de 60m, diâmetro 
interno de 0,32 mm, espessura de fase de 1 micrometro e temperatura máxima de 325ºC. Além 
disso, a coluna localiza-se no interior de um forno (figura 12), o qual possibilita a regulação da 
temperatura durante a corrida. 
 
Figura 12: Coluna cromatográfica e forno utilizados na cromatografia gasosa 
Após a corrida cromatográfica a resposta do detector é traduzida em forma de gráfico 
(cromatograma), o qual pode ser visualizado no computador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
23 
 
4.2 PRÁTICA 02 - AVALIAÇÃO DA TÉCNICA DE INJEÇÃO CROMATOGRÁFICA 
Após a criação e ativação do método no cromatógrafo a gás citado anteriormente, iniciou-se a 
análise da mistura contendo acetona, acetonitrila, n-butanol, n-octanol dissolvidos em 
diclorometano. Primeiramente, foram realizadas análises em três situações em que foram 
variados o volume de injeção utilizado, porém mantendo-se as demais condições experimentais 
constantes, assim como descrito no procedimento experimental. Utilizando-se do modo com 
programação linear de temperatura e o split de 1:20, foram obtidos os seguintes cromatogramas 
(Figura 13, 14 e 15): 
Figura 13: Perfil cromatográfico para a mistura de álcoois, nitrila e cetona com o volume de 
injeção de 0,5 μL 
 
Figura 14: Perfil cromatográfico para a mistura de álcoois, nitrila e cetona com o volume de 
injeção de 1,0 μL 
24 
 
Figura 15: Perfil cromatográfico para a mistura de álcoois, nitrila e cetona com o volume de 
injeção de 1,5 μL 
Com base nos cromatogramas obtidos, que consistem em gráficos da resposta do detector em 
função do tempo de retenção (COLLINS, 2006), pode-se perceber que os perfis cromatográficos 
obtidos foram semelhantes entre si. Por se tratarem da análise de uma mesma amostra e 
possuírem as mesmas condições experimentais, pode-se inferir que ordem de analitos eluídos 
é a mesma nos três casos. Como trata-se de uma coluna capilar com fase estacionária de 100% 
de dimetilsiloxano, as interações dos solutos com esta fase ocorrem através de forças de 
dispersão, isto é, forças que ocorrem entre todas as moléculas devido á formação de dipolos 
(ROCHA, 2001). Dessa forma, a separação tende a ser definida de acordo com as diferenças nas 
interações intermoleculares dos analitos com a fase estacionária, já que o gás de arraste (H2) 
não estabelece interações com os analitos. Quando se trata de uma fase estacionária apolar 
ainda, os compostossão eluídos praticamente na ordem crescente do ponto de ebulição 
(HARRIS, 2001). Em geral, quanto maior o ponto de ebulição do analito e mais tempo será gasto 
até sua eluição. Assim, deve-se valer dos pontos de ebulição dos compostos analisados para se 
compreender a ordem da eluição dos analitos nos cromatogramas (Tabela 7): 
 
Tabela 7: Pontos de ebulições dos analitos separados e do solvente utilizado 
Substância Ponto de Ebulição 
Diclorometano 39,8 °C 
Acetona 56 °C 
Acetonitrila 82 °C 
n- butanol 117,4 °C 
n- octanol 195 °C 
25 
 
 
Com base nos pontos de ebulição, pode-se inferir que os dois últimos picos, que ficaram mais 
retidos, provavelmente se constituem no n- butanol e no n-octanol, respectivamente. Isso 
porque estes compostos possuem os maiores pontos de ebulição e mais discrepantes em 
relação aos outros compostos, tendendo a ficar mais retidos por estabelecerem maior interação 
com a fase estacionária apolar e se manterem mais afastados entre si. Já com relação ao 
diclorometano, pode-se inferir que este consiste no pico de maior largura de base e de formato 
achatado na extremidade superior, especificidade essa, comum para os solventes em CG. Pode-
se recorrer as interações intermoleculares para justificar a posição do diclorometano depois dos 
dois primeiros picos referentes aos analitos. A fase estacionária (Figura 16) é 
predominantemente apolar, dessa forma, o composto predominantemente polar tenderá a 
eluir primeiro, e o composto predominantemente apolar ficará mais retido. Como o 
diclorometano é o solvente, sua eluição ocorre em tempo de eluição mais elevado devido à 
presença de um volume maior desse analito. Isso acaba favorecendo que haja uma maior 
interação das moléculas do analito volatilizado, o que retarda a eluição mesmo este tendo um 
menor ponto de ebulição. Pode-se inferir também que, provavelmente o primeiro e o segundo 
pico das análises referem-se à acetona e à acetonitrila, respectivamente, já que estes possuem 
os menores pontos de ebulição. 
 
 
 
 
 
Figura 16: Estrutura do dimetilpolisiloxano 
 
Pode-se perceber também que, na medida em que se altera o volume de injeção, também 
houveram mudanças significativas na área referente a cada componente e na altura dos picos, 
alterando-se também algumas características como a resolução destes. De acordo com os 
volumes injetados, obteve-se os seguintes resultados para os analitos nomeados de analitos 1, 
2, 3 e 4, na ordem de eluição obtida nos cromatogramas (do menor para o maior tempo de 
retenção) (Tabela 8): 
 
 
 
 
26 
 
Tabela 8: Dados obtidos para os analitos de acordo com o volume de injeção utilizado 
 
 
Com base nos resultados obtidos (Tabela 8), pode-se perceber que, na medida em que se 
aumenta o volume de injeção, as áreas dos picos também tendem a ser maiores. Isso porque, 
com o aumento do volume de injeção, aumenta-se também a quantidade em massa de cada 
analito na coluna, o que implica também em um maior sinal gerado pelo detector de ionização 
em chama. Os sinais elétricos provenientes do detector são digitalizados e armazenados 
permitindo obter-se tempos de retenção, áreas e alturas dos picos (VOGEL, 2002). Assim, como 
a intensidade do sinal enviado pelo detector é proporcional à quantidade dos analitos presentes 
na amostra, o aumento do volume injetado resultou em picos com áreas maiores. Além disso, 
percebeu-se também que, os picos de cada análise foram tornando-se gradativamente mais 
altos com o aumento do volume de injeção. Como a altura do pico também está relacionada 
com o sinal gerado pelo detector, também pode-se perceber a proporcionalidade deste 
parâmetro com o volume de injeção. 
Com base nos resultados obtidos ainda pode-se observar que com os volumes de 0,5 e 1,0 μL, 
houveram co-eluições dos dois primeiros picos, evidenciada pela maior proximidade dos seus 
tempos de retenção (Tabela 8). Já com o volume de 1,5 μL não ocorreu co-eluições, isto é, não 
foram registrados outros picos durante a detecção de um analito. De acordo com a literatura, 
uma diminuição no volume injetado provoca um aumento na eficiência na coluna (COLLINS, 
2006), porém isso não foi observado nos experimentos. Na injeção de 1,5 μL foram obtidos 
melhores resultados do que nas injeções de 0,5 μL para 1,0 μL. Isso pode ter ocorrido devido à 
técnica de injeção dos analistas. Isso porque, é comum que alguns sinais que aparecem como 
co-eluições são picos duplicados devido a uma pequena parada na descida do êmbolo da 
microseringa. Considerando-se que os analistas ainda não possuíam ainda muita experiência na 
Volume de 
injeção 
Área (counts) Tempo de retenção (min) 
 Analito 1 Analito 2 Analito 3 Analito 4 Analito 1 Analito 2 Analito 3 Analito 4 
0,5 μL 
 
115903 98585 135300 108022 2.513 2.592 4.213 8.658 
1,0 μL 
 
162510 122624 210104 252783 2.512 2.592 4.211 8.655 
1,5 μL 
 
486505 408682 620012 800488 2.569 2.662 4.223 
 
8.653 
27 
 
técnica de injeção, tais co-eluições podem ter ocorrido por uma injeção inadequada. Dessa 
forma não obteve-se uma relação explícita do volume de amostra com a separação de dois picos. 
Contudo, sabe-se que a separação de dois picos na cromatografia gasosa pode ser otimizada 
com alteração da composição da fase móvel, alteração da temperatura da coluna, alteração na 
composição da fase estacionária e bem como pela utilização de efeitos químicos específicos 
(COLLINS, 2006). 
Também percebeu-se que, entre ao variar o volume de injeção, os tempos de retenção variaram 
pouco entre si. Isso porque, a única variável das análises é o volume de injeção e, ao não variar 
as outras condições, como temperatura e split entre uma análise e outra, não terá mudanças 
significativas entre os tempos de retenção. 
Cabe destacar que, neste experimento ainda, as injeções foram realizadas de maneira manual 
com a técnica da agulha quente. Além disso, valeu-se também da injeção rápida da amostra, 
porém realizadas por analistas distintos, o que pode ter afetado a repetitividade no momento 
da injeção e influenciado também nos resultados. Foi utilizado também do modo com 
programação de temperatura para que houvesse uma melhora na separação e diminuição no 
tempo de análise, já que a amostra era composta de substâncias com uma grande diferença em 
seus pontos de ebulição. Manteve-se o início da análise com a temperatura mais baixa de 50°C 
em um hold (tempo de espera) de 1 minuto para que a acetonitrila e a acetona, que são os 
analitos com menor ponto de ebulição, pudessem eluir como picos separados, já que estes 
possuem ponto de ebulição próximos. Já durante a análise, a temperatura da coluna foi 
aumentada inicialmente para 100°C sem hold e, em seguida, para 200°C com o hold de 2,67 
minutos para que fossem diminuídos o tempo de retenção das substâncias de maior ponto de 
ebulição, que são o n-butanol e o n-octanol, otimizando assim o tempo gasto para a análise 
(COLLINS,2006). 
 
4.3 PRÁTICA 03 - CONSTRUÇÃO DA CURVA ANALÍTICA DO NAFTALENO 
Para a construção da curva analítica do naftaleno por CG, assim como no experimento anterior, 
primeiramente realizou-se a criação e ativação do método no cromatógrafo a gás de acordo com 
foi descrito anteriormente no procedimento experimental. Em seguida, realizaram-se as 
análises por CG de soluções de naftaleno nas concentrações de 0,0002; 0,0003; 0,0005; 0,0007 
e 0,0010 mol/L, sendo posteriormente conseguida a concentração do naftaleno em uma 
amostra desconhecida. Vale ressaltar que tais soluções de naftaleno utilizadas foram 
previamente preparadas, isto é, não foram preparadas pela uma equipe técnica em tal 
experimento. 
28 
 
Inicialmente, foi realizada análise de cada solução de naftaleno preparada por CG, obtendo-se 
como sinal de resposta a área do pico. Após a injeção das soluções de naftaleno nas 
concentrações já citadas anteriormente, foram obtidos os seguintes resultados paraas áreas 
dos picos (Tabela 9): 
Tabela 9: Áreas dos picos para diferentes concentrações de naftaleno em mol/L 
Concentração da solução de naftaleno 
(mol/L) 
Área do pico cromatográfico 
0,0002 
18467 
0,0003 
29226 
0,0005 42116 
0,0007 
57590 
0,0010 82166 
 
 A partir dos dados obtidos acima foi construída a curva analítica (Figura 17), cuja função é 
fornecer a concentração do analito a partir de um sinal analítico (área do pico) que se relaciona 
com esta, isto é, consiste numa técnica relativa. Tal curva foi construída com 5 pontos, já que 
esta situação está de acordo com a orientação do INMETRO, que também determina que o 
coeficiente de determinação (R²) deve ser superior a 0,90. É importante destacar que o 
procedimento mais adequado seria realizar as injeções em triplicata para que se pudesse ser 
obtida a média de três valores, mas como não houve tempo hábil para tal, foi realizada apenas 
uma injeção para cada solução. 
Figura 17: Curva analítica obtida para o naftaleno, com 5 pontos, contendo a equação da reta 
e o coeficiente de determinação 
y = 77750242,718x + 3927,869
R² = 0,998
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 0,0012
Á
re
a
 d
o
 p
ic
o
Concentração em mol/L
Curva analítica do naftaleno 
29 
 
Neste caso, pode-se observar que a curva encontrada se encontra dentro das especificações do 
INMETRO, possuindo os 5 pontos requeridos e elevado coeficiente de determinação (0,998), 
sendo que este último indica que 99,8% dos dados seguem o modelo linear empregado. Logo, 
pode-se inferir que a curva de calibração foi adequadamente construída, já na faixa de 
concentrações de resposta linear, sabe-se que a área de um pico é proporcional à quantidade 
do correspondente àquele pico em CG (HARRIS, 2011). 
Em seguida, foi obtido um valor de área do pico cromatográfico de 70935 para uma solução de 
naftaleno de concentração desconhecida. Tomando-se conhecimento que a equação da reta é 
y = 77750242,718x + 3927,869, pode-se obter a concentração da amostra substituindo o valor 
da área do pico na variável y. Assim, obteve-se como concentração para a amostra desconhecida 
(equação 3): 
y = 77750242,718x + 3927,869 
70935 = 77750242,718x + 3927,869 
X = (3927,869 – 70935) / 77750242,718 
 X= 0,00086 mol/L Equação 3 
A concentração obtida se apresentou coerente, pois a área da solução de concentração 
desconhecida se encontra justamente entre as áreas correspondentes às concentrações de 
0,0007 e 0,0010 mol/L, assim como o valor de 0,00086 mol/L que também se encontra entre 
esses valores. Tal constatação pode ser melhor observada no cromatograma abaixo (Figura 18), 
que compila todos os cromatogramas obtidos com as análises. Com isso, pode-se inferir que as 
curvas analíticas foram adequadamente construídas e que são eficientes para se determinar a 
concentração de soluções. 
 
 
 
 
 
 
Figura 18: Pico cromatográfico referente a concentração de 0,0002 mol/L na cor vermelha, 
pico cromatográfico referente a concentração de 0,0003 mol/L na cor verde, pico 
30 
 
cromatográfico referente a concentração de 0,0005 mol/L na cor amarela, pico cromatográfico 
referente a concentração 0,0007 mol/L na cor azul turquesa, pico cromatográfico referente a 
concentração 0,0010 mol/L na cor rosa e pico cromatográfico referente a amostra 
desconhecida na cor azul marinho. 
 
4.4 PRÁTICA 04: ANÁLISE DE HIDROCARBONETOS POR CG 
Para a análise de hidrocarbonetos em CG, assim como no experimento anterior, primeiramente 
realizou-se a criação e ativação do método no cromatógrafo a gás, de acordo com foi descrito 
anteriormente no procedimento experimental. Em seguida, realizaram-se as análises por CG de 
uma solução metanólica de n-pentano, hexano, heptano, ciclohexano e isoctano, as quais foram 
realizadas com programações diferentes de temperatura. Foram realizadas 3 análises, assim 
como descrito no procedimento experimental. Na primeira análise, foi utilizado de uma eluição 
isotérmica, mantendo-se a temperatura em 140°C e o “hold” em 4 minutos. Já na segunda 
análise, foi utilizado de uma eluição com programação de temperatura com tempo de espera, 
sendo a temperatura inicial utilizada de 50°C e um “hold” de 1 minuto; na segunda etapa foi 
utilizada de uma temperatura de 100°C, rampa de 15°C/min e “hold” de 1 minuto; e na terceira 
etapa foi utilizada de uma temperatura de 200°C, rampa de 15°C/min e um “hold” de 1 minuto. 
Já na terceira análise, foi utilizado de uma eluição com programação de temperatura com tempo 
de espera, sendo a temperatura inicial utilizada de 50°C e um “hold” de 1 minuto; na segunda 
etapa foi utilizada de uma temperatura de 80°C, rampa de 15°C/min e “hold” de 1 minuto; e na 
terceira etapa foi utilizada de uma temperatura de 100°C, rampa de 15°C/min e um “hold” de 
4,67 minutos. Foram obtidos os seguintes cromatogramas para essas análises numeradas de 1, 
2 e 3, na ordem em que foi citado no texto, respectivamente (Figura 19,20 e 21) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 19: Perfil cromatográfico para a mistura de hidrocarbonetos na análise 1 (isotérmica) 
31 
 
 
Figura 20: Perfil cromatográfico para a mistura de hidrocarbonetos na análise 2 (com 
programação de temperatura com tempo de espera) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 21: Perfil cromatográfico para a mistura de hidrocarbonetos na análise 3 (com 
programação de temperatura com tempo de espera) 
 
Todas as análises foram realizadas atentando-se para os pontos de ebulição dos 
hidrocarbonetos presentes na amostra, os quais estão apresentados na tabela abaixo (tabela 6): 
Tabela 10: Pontos de ebulição dos hidrocarbonetos presentes na amostra analisada. 
 
Hidrocarboneto Ponto de ebulição (ºC) 
N-pentano 36,1 
Hexano 68 
Ciclohexano 80,74 
32 
 
Heptano 98,42 
Isoctano 99 
 
Com base nos resultados obtidos para os cromatogramas, pode-se perceber, na análise 1, a 
presença de 4 picos maiores, porém com apresentando uma baixa resolução cromatográfica. 
Pode-se observar que os picos apresentavam uma considerável largura de base e, além disso 
haviam os dois primeiros e dois últimos picos em coeluição. Esta pouca resolução apresentada 
pode ter se dado devido à alta velocidade de eluição ocasionada pela eluição isotérmica. Por se 
utilizar da temperatura de 140°C durante toda a corrida cromatográfica, os analitos acabam por 
não se separarem adequadamente. Como essa temperatura é muito superior aos pontos de 
ebulição dos analitos, ao se injetar a amostra, os analitos presentes tenderão à eluir com tempos 
de retenção mais próximos entre si, já que uma interação adequada entre os analitos e a fase 
estacionária predominantemente apolar é dificultada. Isso ocasiona uma maior velocidade da 
eluição (acabando a corrida em cerca de 3,5 minutos, apenas) e consequentemente os picos 
tendem a ter menores resoluções e se tornar mais dificultosa as suas identificações. 
Já no caso da segunda análise (análise 2), pode-se perceber a presença de 5 picos maiores, 
porém com maior resolução que os picos da análise 1, apresentando-se com menor largura de 
base. Isso porque, ao se alterar-se o método para a programação de temperatura, permite-se 
que os picos tenham maior simetria, bem como uma melhor separação (COLLINS, 2006). 
Inicialmente, ao se utilizar de uma temperatura de 50°C (mais baixa que 140°C), permite-se que 
os hidrocarbonetos com pontos de ebulição mais baixos como o n-pentano e o hexano por 
exemplo, possam eluir como picos separados. Esses compostos podem assim interagir mais 
efetivamente com a fase estacionária em questão, o que é evidenciado pela não ocorrência da 
eluição dos dois primeiros picos, como aconteceu na análise anterior. Ao se aumentar a 
temperatura durante a análise para 100°C e, posteriormente 200°C, os demaishidrocarbonetos 
que possuem pontos de ebulição maiores como o heptano e o isoctano que estavam até então 
eluindo com maior lentidão pela fase estacionária, passada a ter a eluição facilitada. Isso porque, 
esses hidrocarbonetos de maior ponto de ebulição tendem a apresentar interações mais fortes 
com a fase estacionária e levar mais tempo para eluírem da coluna, especialmente em 
temperaturas relativamente baixas. Entretanto, foram utilizadas, nas passagens entre uma 
temperatura e outra, rampas de valores pequenos, para não facilitar em demasiado a eluição 
dos componentes de maior ponto de ebulição e ocasionar em uma baixa seletividade. Já o 
tempo de espera de cada transição das etapas da programação foi mantido constante (1 
33 
 
minuto). Neste caso ainda, a corrida se deu em um tempo maior (cerca de 6,5 minutos) do que 
no anterior, justamente pela menor velocidade da corrida que foi observada num primeiro 
momento para os compostos com maior ponto de ebulição. 
Também pode-se perceber na análise 2, houve um maior número de picos cromatográficos. O 
maior número de picos obtidos pode ter se dado pela presença de impurezas e isômeros de 
hidrocarbonetos na amostra. Com base número de picos, pode-se inferir que na amostra haviam 
não só os analitos determinados, que provavelmente concernem aos 5 maiores picos, mas 
também vários outros isômeros de hidrocarbonetos em menores concentrações, como 
isômeros constitucionais que possuem a mesma fórmula molecular (Tabela 11). Essa menor 
concentração é evidenciada pela menor altura desses picos em relação aos demais. O fato de 
nessas condições cromatográficas, ter sido possível identificar uma quantidade maior de 
compostos que haviam na amostra já é um aspecto de melhora em relação ao modo isotérmico, 
no qual esses compostos não foram detectados adequadamente, o que pode ser um indicativo 
que eles coeluiram com os demais picos. Isso torna a análise no modo isotérmico menos 
confiável do que essa análise feita com a programação de temperatura. 
Tabela 11: Número possível de isômeros constitucionais de hidrocarbonetos 
 
Já no caso da terceira análise (análise 3), pode-se perceber a presença de 5 picos maiores com 
uma resolução semelhante como os picos da análise 2. Isso porque, não se destituiu o método 
de programação de temperatura, mas apenas as temperaturas estabelecidas em cada etapa e o 
tempo de espera (“hold”) da última etapa de temperatura dessa análise. Assim como na análise 
anterior, a temperatura de 50°C, permite que os hidrocarbonetos com pontos de ebulição mais 
baixos possam eluir como picos separados. Ao se utilizar de uma temperatura de 80°C e em 
seguida de 100°C, assim como o anterior facilita-se a separação dos compostos com maior ponto 
de ebulição, obtendo-se assim como no anterior, uma resolução adequada. Porém, pode-se 
perceber que, o analito com tempo de retenção de 4,827 minutos nesta corrida teve uma 
melhor separação em relação à um pico secundário referente a uma impureza ou isômeros do 
que na corrida da análise 2 (cujo tempo de retenção do analito foi de 4,689), na qual a 
seletividade foi menor. Assim, caso fosse requerida uma quantificação deste analito, a análise 3 
34 
 
seria mais adequada para essa determinação. Além disso, assim como na análise anterior, foi 
possível verificar a presença dos vários picos menores que podem estar relacionados às 
impurezas e aos isômeros constitucionais. Com relação ao tempo total da corrida, pode-se 
perceber que este também se assemelhou com o da análise 2. 
No que concerne à ordem de eluição dos analitos, pode-se inferir que, como a fase estacionária 
de dimetilpolisiloxano é predominantemente apolar, os compostos são eluídos praticamente de 
acordo com a ordem crescente de pontos de ebulição (HARRIS, 2011). Isso implica que, neste 
caso, o fator determinante pela retenção dos hidrocarbonetos é a volatilidade destes. Assim, os 
primeiros picos correspondentes aos analitos provavelmente seriam do n-pentano e do hexano, 
seguidos do ciclohexano, heptano e isoctano (numerados nos cromatogramas como picos 1, 2, 
3, 4 e 5, respectivamente) se baseando nos pontos de ebulição destes (Tabela 10). Contudo, nas 
análises realizadas não se pode identificar os picos com uma grande acurácia, somente fazer 
uma estimativa da ordem de eluição. Para identificação correta dos picos seria necessário a 
comparação com o tempo de retenção de um padrão de cada analito, nas mesmas condições 
cromatográficas de cada análise. Como no experimento em questão não se utilizou dos padrões, 
não se pode determinar com exatidão os picos de cada analito. Isso porque os picos dos analitos 
que se quer determinar podem ser facilmente confundidos com os picos referentes aos seus 
isômeros, o que dificulta a sua determinação. 
Cabe destacar que, o metanol utilizado como solvente, apresentou-se em todas as análises, 
independentemente do modo de temperatura, como o primeiro composto a ser eluído. A saída 
do solvente pode ser percebida pois foi o pico de maior área nos cromatogramas, tendo o 
formato achatado na extremidade superior. Assim, mesmo possuindo um ponto de ebulição 
intermediário 64,7°C, possuiu o metanol possuiu menor tempo de retenção. Isso porque este 
composto tem características polares, o que faz com que esse interaja menos com a fase 
estacionária apolar, percorrendo a coluna mais rapidamente. Por outro lado os analitos, os quais 
são hidrocarbonetos, e, portanto apolares, apresentam maior afinidade com a fase estacionária, 
possuindo tempos de retenção maiores que o do solvente. 
Ao comparar o cromatograma da análise 2 com o cromatograma da análise 3, pode-se perceber, 
neste último, o pico referente ao solvente apresentou uma melhor simetria que na análise 
anterior. Isso acaba por melhorar também a resolução dos picos seguintes por haver um menor 
desnível na linha de base, tendo menos picos que eluiram na “cauda” do solvente. Além disso 
como na análise 3 alguns picos tiveram ligeiramente uma maior seletividade quando 
comparados com a análise 2, pode-se inferir que o método empregado na análise 3 se mostrou 
mais adequado para a análise dessa amostra de hidrocarbonetos por CG. 
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5. CONCLUSÃO 
Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que, no que diz respeito à prática 01, foi 
possível identificar a funcionalidade de diversos componentes de CG, bem como a importância 
de cada um desses para o processamento das análises, como a importância, por exemplo, do 
split. Já no que diz respeito à prática 02, pode-se perceber que o volume de injeção interfere 
diretamente nas características dos picos cromatográficos. Percebeu-se que, quanto maior o 
volume de injeção, maior a área e a altura dos picos por causa de uma maior resposta do 
detector. Assim, pode-se observar a relação direta do volume de injeção com a resposta do 
detector. No que concerne à prática 03, foi possível construir uma curva analítica para o 
naftaleno por meio de CG, podendo-se por meio desta obter a concentração desconhecida de 
uma amostra. Assim, pode-se concluir que a CG se constitui em uma boa técnica relativa para a 
determinação a concentração de soluções, percebendo-se assim a finalidade quantitativa desse 
método. Já com a prática 04, pode-se concluir que o modo de programação de temperatura 
influencia diretamente na resolução cromatográfica. Pode-se perceber que a programação de 
temperatura com tempo de espera permite que haja uma melhora significativa na resolução 
cromatográfica em comparação com o método isotérmico. Também pode-se perceber que os 
compostos são eluídos em uma fase estacionária apolar praticamente de acordo com a ordem 
crescente de seus pontos de ebulição. Dessa forma, pode-se concluir que, na cromatografia 
gasosa algumas variáveis que podem intervir nas análises, as quais podem ser modificadas de 
acordo com os interesses e a amostra que está sendo analisadas são o volumede injeção, o 
modo de temperatura do forno da coluna. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. REFERÊNCIAS 
 
1. COLLINS, C. H. & GUIMARÃES, L. F. L; Introdução a Métodos Cromatográficos, 3. ed. São 
Paulo: UNICAMP, 2006. 
2. DEGANI, A. L. G.; CASS, Q. B.; VIEIRA, P. C. Cromatografia um breve ensaio, 1998. 
Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc07/atual.pdf> Acesso em 28 de 
Outubro de 2015. 
3. HARRIS, Daniel C. Análise Química Quantitativa. Rio de Janeiro: LTC, 2011 
4. ROCHA, W. R.; Interações Intermoleculares; Cadernos Temáticos de Química Nova na 
Escola, n° 4, 2001. Disponível em: < 
http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/04/interac.pdf> Acesso em: 06 de Novembro 
de 2015 
5. VOGEL, A. I.; Análise Química Quantitativa, 6ª Edição, LTC Editora, Rio de Janeiro-RJ, 
2002. 
 
 
 
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc07/atual.pdf