exercicio de eletroforese

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Departamento: Engenharia de Alimentos e Engenharia Química 
Mestrado: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos 
Disciplina: Análise Instrumental de Alimentos 
Tema: Eletroforese capilar 
Discente: Jacqueline dos Santos Ferreira 
 
 
1 – Defina eletroforese capilar. 
 Define-se como o movimento de partículas carregadas eletricamente em um meio líquido 
elétrico, sob a influência de um campo elétrico de corrente continua. 
 
2 – Explique o que é o fluxo eletrosmótico e porque ele ocorre. 
 Quando uma alta voltagem é aplicada por meio de um capilar de sílica fundida contendo 
uma solução tampão, um fluxo eletrosmótico é geralmente produzido, causando uma migração 
do solvente em direção ao cátodo. 
 A causa do fluxo eletrosmótico é a dupla camada elétrica que se desenvolve na interface 
sílica/solução. A sílica fundida é caracterizada pela presença de vários tipos de grupos silanóis 
(–SiOH), os quais apresentam um caráter ácido. Em contato com o meio aquoso, alguns desses 
grupos são ionizados, e com isso, a superfície do capilar torna-se negativamente carregada. 
Quando um campo elétrico é imposto tangencialmente à superfície, forças elétricas causam um 
movimento unilateral de íons em direção ao eletrodo de carga oposta. Durante a migração, os 
íons transportam moléculas de água, induzindo o fluxo da solução como um todo em direção ao 
cátodo (pólo negativo) 
 
3 – Em relação ao sinal analítico, qual é o perfil esperado para um esferograma? 
Justifique sua resposta. 
 Espera-se que os cátions da amostra migrem mais rápido uma vez que a corrente elétrica 
induz o fluxo da solução como um todo em direção ao cátodo (pólo negativo) e que os ânions 
migram mais lentamente, pois por serem negativos teriam uma repulsão (mesmo que pequena) 
pelo polo negativo. 
 
4 – Quais as modalidades de eletroforese capilar? 
 
 – Eletroforese capilar em zona: Esta técnica é baseada nas diferenças nasmobilidades 
eletroforéticas resultantes das diferentes velocidades de migrações de espécies iônicas no 
tampão, contido dentro do capilar. 
 
– Eletroforese capilar em gel: Esta técnica permite a separação de biomoléculas grandes, tais 
como DNA, o principal mecanismo de separação está baseado nas diferenças nos tamanhos 
dos solutos que migram através dos poros do polímero. 
 
 – Focalização isoelétrica capilar: Substâncias anfóteras são separadas com base em seus pontos 
isoelétricos (pH onde o número de moléculas que migra para o ânodo é igual ao número de 
moléculas que migra para o cátodo). 
 
– Isotacoforese capilar: É uma técnica em que são empregados dois tipos de eletrólito e os 
solutos ficam confinados entre duas regiões compostas por estes eletrólitos. As espécies mais 
rápidas ficam adjacentes ao tampão de maior mobilidade. 
 
– Cromatografia eletrocinética micelar: é baseada na partição diferenciada dos solutos entre a 
fase móvel e uma “pseudo-fase” composta por micelas, cuja mobilidade efetiva é uma 
resultante da mobilidade do fluxo eletrosmótico e da mobilidade da própria micela. 
 
5 – Cite duas fontes de alargamento de banda na eletroforese capilar e comente como esse 
problema pode ser minimizado. 
- O aquecimento do capilar pela passagem da corrente pode ser evitado usando voltagem e 
tampão em concentrações adequadas. 
 
- Comprimentos na ordem de mm podem ser grandes, pois a janela de detecção é da ordem de 
0,1 mm para isso podemos usar um solvente com força iônica menor que a do tampão (para que 
a corrente atue mais diretamente sobre os que a corrente atue mais diretamente sobre os analitos 
analitos, que chegarão mais , que chegarão mais rápido na outra extremidade da coluna) 
 
6 – Fazer o exercício 30.12 do Livro: Principios de Análise Instrumental, 6o Edição. 
Letras: a, d. 
a) Encontre a equação para a curva analítica e calcule as estimativas de desvio padrão do 
intercepto e da inclinação. Encontre o valor de R
2
. 
 
 
 
 Concentração de DOX,nmol L
-1
 Área do Pico 
 𝑥𝑖 𝑦𝑖 𝑥𝑖
2 𝑦𝑖
2 𝑥𝑖𝑦𝑖 
 0,10 0,10 0,01 0,01 0,01 
 1,00 0,80 1 0,64 0,8 
 5,00 4,52 25 20,4304 22,6 
 10,00 8,32 100 69,2224 83,2 
 20,00 15,70 400 246,49 314 
 30,00 26,20 900 686,44 786 
 50,00 41,50 2500 1722,25 2075 
∑ 116,10 97,14 3926,01 2745,4828 3281,61 
 
𝑆𝑥𝑥 = ∑𝑥𝑖
2 −
(∑𝑥𝑖) 2
𝑁
 
𝑆𝑥𝑥 = 3926,1 −
(116,10) 2
7
= 2000,40857 
 
𝑆𝑦𝑦 = ∑𝑦𝑖
2 −
(∑𝑦𝑖) 2
𝑁
 
𝑆𝑦𝑦 = 2745,4828 −
(97,14) 2
7
= 1397,457143 
 
𝑆𝑥𝑦 = ∑𝑥𝑖𝑦𝑖 −
∑𝑥
𝑖 
∑𝑦
𝑖
𝑁
 
𝑆𝑥𝑦 = 3281,61 −
116,10 x 97,14
7
= 1670,473714 
 
Para encontrar a inclinação da reta: 
𝑚 =
𝑆𝑥𝑦
𝑆𝑥𝑥
 
𝑚 =
1670,473714
2000,40857
= 0,83506  𝟎, 𝟖𝟑𝟓𝟏 
 
Para encontrar o intercepto: 
𝑏 = �̅� − 𝑚�̅� 
𝑏 =
∑𝑦
𝑖
𝑁
− 𝑚
∑𝑥
𝑖
𝑁
 
𝑏 =
97,14
7
− 0,83506
116,10
7
= −𝟎, 𝟎𝟐𝟕𝟎 
 
 
Portanto, a equação da curva analítica é: 
𝒚 = 𝟎, 𝟖𝟑𝟓𝟏𝒙 − 𝟎, 𝟎𝟐𝟕 
 
Encontrar o desvio padrão da regressão: 
𝑆𝑟 = 
𝑆𝑦𝑦 − 𝑚
2𝑆𝑥𝑥
𝑁 − 2
 
𝑆𝑟 = 
397,457143 − 0,8350622000,40857
7 − 2
 
𝑆𝑟 =0,710194457 
Desvio padrão da inclinação 
𝑆𝑚 = √
𝑆𝑟2
𝑆𝑥𝑥
 
𝑆𝑚 = √
0,7101944572
2000,40857
 
𝑆𝑚 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟓𝟖𝟕 
 
Desvio padrão do intercepto: 
𝑆𝑏 = 𝑆𝑟 √
1
𝑁 − (∑𝑥𝑖 )2 /∑𝑥𝑖
2 
𝑆𝑏 = 0,710194457√
1
7 − (116,10)2 /3926,01
 
𝑆𝑏 = 𝟎, 𝟑𝟖 
 
 
O valor de R
2
: 
𝑅2 =
(𝑆𝑥𝑦)
𝑆𝑥𝑥 𝑆𝑦𝑦
2
 
𝑅2 =
(1670,473714)2
2000,40857 x 1397,457143
 
𝑅2 = 0,9982 
 
 
d)Duas amostras de concentração desconhecida da DOX foram injetadas e as áreas de pico 
obtidas foram 11,3 e 6,97. Quais eram suas concentrações e suas estimativas de desvio padrão? 
 
Utilizando a equação da curva analítica para cada pico: 
Pico 1: 
𝑦 = 0,8351𝑥 − 0,027 
11,3 = 0,8351𝑥 − 0,027 
𝑥 = (11,3 + 0,027)/0,8351 
𝑥 = 𝟏𝟑, 𝟓𝟔𝟑𝟔 𝑫𝑶𝑿𝒏𝒎𝒐𝒍𝑳−𝟏 
 
Pico 2: 
𝑦 = 0,8351𝑥 − 0,027 
6,97 = 0,8351𝑥 − 0,027 
𝑥 = (6,97 + 0,027)/0,8351 
𝑥 = 𝟖, 𝟑𝟕𝟖𝟔 𝑫𝑶𝑿𝒏𝒎𝒐𝒍𝑳−𝟏 
 
Estimativas de desvio padrão para o Pico 1 
𝑆𝑐 = 
𝑆𝑟
𝑚
√ 
1
𝑀
+
1
𝑁
+
(�̅�𝑐 + �̅�)2
𝑚2𝑆𝑥𝑥
 
𝑆𝑐 = 
0,710194457
0,8351
√ 
1
1
+
1
7
+
(11,3 + 97,4/7)2
0,835122000,40857
 
 
𝑆𝑐 = 𝟎, 𝟑𝟐𝟕 
 
Estimativas de desvio padrão para o Pico 2 
𝑆𝑐 = 
𝑆𝑟
𝑚
√ 
1
𝑀
+
1
𝑁
+
(�̅�𝑐 + �̅�)
2
𝑚2𝑆𝑥𝑥
 
𝑆𝑐 = 
0,710194457
0,8351
√ 
1
1
+
1
7
+
(6,97 + 97,4/7)2
0,835122000,40857
 
 
𝑆𝑐 = 𝟎, 𝟑𝟓𝟖