Aula 01 - Cromatografia

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Métodos Cromatográficos e 
de Análise Térmica 
AULA 01 – 15/03/2021 
Ferreira, J.A. 
PRINCÍPIOS BÁSICOS DE CROMATOGRAFIA 
http://www.cromatografialiquida.com.br/claetswett.htm 
Ferreira, J.A. 
Histórico 
 
 
Palavra CROMATOGRAFIA: 
 
 origem grega (kromatos – cor; graphos – escrita) 
 
 usada pela 1ª vez em 1906 por Michael Tswett (botânico 
russo) para descrever a separação de pigmentos de plantas 
em cores distintas 
 
Ferreira, J.A. 
Histórico – Primeiros Experimentos 
1906 – botânico Tswett  extrato vegetal 
CaCO3 
pigmentos 
separados 
mistura 
de 
pigmentos 
suporte 
poroso 
efluente 
fase 
móvel 
fase 
esta
cioná
ria 
éter de 
petróleo 
Ferreira, J.A. 
Ferreira, J.A. 
Fase estacionária Analitos 
Histórico 
 
 
A partir de 1906: 
 uso da cromatografia torna-se método popular na 
identificação e separação de substâncias coloridas 
 
Atualmente: 
 cromatografia aplicada em substâncias incolores 
 
 
Ferreira, J.A. 
Definição - Princípio Básico (IUPAC) 
 
Cromatografia: método físico de separação em que os componentes 
(presentes em uma amostra), que serão separados, estão distribuídos 
entre duas fases (estacionária – FE, e móvel - FM). 
 
amostra (04 
analitos) 
separação 
 ANALISAR 
IDENTIFICAR 
 PURIFICAR 
 QUANTIFICAR 
componentes 
Interação entre componentes, FE, e FM influenciada por diferentes forças intermoleculares, incluindo 
iônica, dipolar, apolar, e específicos efeitos de afinidade e solubilidade 
Ferreira, J.A. 
Princípios Básicos 
 
 
 
 Fase em MOVIMENTO é denominada FASE MÓVEL (FM): 
 - Gases e líquidos são usados como FM 
 
 
 Fase SEM MOVIMENTO é denominada FASE 
ESTACIONÁRIA (FE): 
- Sólidos e líquidos são usados como FE 
Ferreira, J.A. 
Princípios Básicos 
 
 
Separação de misturas por interação (forças intermoleculares) 
entre seus componentes com uma fase estacionária, FE (L ou S), e 
uma fase móvel, FM (L ou G). 
FM 
 
FE 
tempo de eluição (t) 
coluna cromatográfica 
(FE) 
amostra 
(2 analitos) 
t1 t2 t3 t4 
Ferreira, J.A. 
CLASSIFICAÇÃO CROMATOGRÁFICA 
https://br.pinterest.com/pin/600738037779159737/ 
Ferreira, J.A. 
Classificação cromatográfica 
 
1. Forma física do sistema de cromatografia 
 
 
 
2. Polaridade relativa das fases 
 
 
 
3. Mecanismo de separação 
 
 
 
 
 
Ferreira, J.A. 
1. FORMA FÍSICA DO SISTEMA DE CROMATOGRAFIA 
 
 
 Define a técnica cromatográfica geral 
 
 Presença da FE: 
 
 sobre uma superfície planar: CROMATOGRAFIA 
PLANAR 
 
 
Ferreira, J.A. 
https://docplayer.com.br/3261141-Cromatografia-e-suas-aplicacoes-em-purificacao-de-proteinas-e-peptideos-alexandre-rosolia-assessor-tecnico-
hplc.html; https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/41/TLC_black_ink.jpg/1280px-TLC_black_ink.jpg 
 
1. FORMA FÍSICA DO SISTEMA DE CROMATOGRAFIA 
 
 
 Define a técnica cromatográfica geral 
 
 Presença da FE: 
 
 em um tubo cilíndrico: CROMATOGRAFIA EM 
COLUNA 
 
Ferreira, J.A. 
https://www.news-medical.net/image.axd?picture=2017%2F11%2Fshutterstock_470534546.jpg; https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-
aldrich/product3/123/c3669.tif/_jcr_content/renditions/c3669-large.jpg; https://5.imimg.com/data5/DS/TI/MY-9250046/high-performance-liquid-chromatography-
column-500x500.jpg; https://analyteguru.com/wp-content/uploads/2015/03/ccs-gc-tracegold002.jpg 
1. FORMA FÍSICA DO SISTEMA DE CROMATOGRAFIA 
 
 
 Estado físico da FM: 
 
 LÍQUIDO: cromatografia líquida 
 
 
 GÁS: cromatografia gasosa 
 
 
 VAPOR PRESSURIZADO, em temperatura acima da 
temperatura crítica: cromatografia supercrítica 
 
Ferreira, J.A. 
CROMATOGRAFIA 
FM 
FE 
tipo 
planar coluna 
líquido gás líquido 
líquido sólido 
CP 
(cromatografia 
de papel) 
CCD 
(cromatografia 
de camada 
delgada) 
líquido sólido líquido sólido 
CGL 
(cromatografia 
gás-líquido) 
CGS 
(cromatografia 
gás-sólido) 
CLL 
(cromatografia 
líquido-líquido) 
CLS 
(cromatografia 
líquido-sólido) 
técnica 
vapor pressurizado 
líquido sólido 
CSCL 
(cromatografia 
supercrítico – 
líquido) 
CSCS 
(cromatografia 
supercrítico – 
sólido) 
1. FORMA FÍSICA DO SISTEMA DE CROMATOGRAFIA 
 
Ferreira, J.A. 
Ferreira, J.A. 
EXERCÍCIOS – CLASSROOM 
ATIVIDADE 01 
 
1. Descreva como a técnica de cromatografia pode ser classificada. 
Descreva detalhadamente cada classificação. 
http://www.crq4.org.br/; Química Nova, vol 25, n 4, p. 616-623, 2002. 
FE Normal: FE POLAR: 
FM APOLAR 
2. POLARIDADE RELATIVA DAS FASES 
 
Ferreira, J.A. 
http://www.crq4.org.br/
http://www.crq4.org.br/; Química Nova, vol 25, n 4, p. 616-623, 2002. 
FE Normal: FE POLAR 
2. POLARIDADE RELATIVA DAS FASES 
 
Ferreira, J.A. 
http://www.crq4.org.br/
http://chem-net.blogspot.com.br/2013/11/reversed-phase-chromatography.html 
FE Reversa: 
FE APOLAR: 
FM POLAR 
2. POLARIDADE RELATIVA DAS FASES 
 
Ferreira, J.A. 
http://chem-net.blogspot.com.br/2013/11/reversed-phase-chromatography.html 
FE Reversa: FE APOLAR 
2. POLARIDADE RELATIVA DAS FASES 
 
Ferreira, J.A. 
2. POLARIDADE RELATIVA DAS FASES 
 
Interação entre componentes de uma amostra, FE, e FM 
está influenciada por diferentes forças 
intermoleculares, incluindo iônica, dipolar, apolar, e 
específicos efeitos de afinidade e solubilidade 
Ferreira, J.A. 
CLASSROOM ATIVIDADE 01 
www.kahhot.it 
2. POLARIDADE RELATIVA DAS FASES 
 
FASE ESTACIONÁRIA INTERAÇÕES INTERMOLECULARES 
C8 
 
 
 
 
VAN DER WAALS 
PH 
 
 
 
 
 
VAN DER WAALS 
C2 
 
 
 
 
 
VAN DER WAALS 
CN 
 
 
 
 
DIPOLO/DIPOLO 
Ferreira, J.A. 
2. POLARIDADE RELATIVA DAS FASES 
 
FASE ESTACIONÁRIA INTERAÇÕES INTERMOLECULARES 
PRS 
 
 
 
 
ELETROSTÁTICA 
CBA ELETROSTÁTICA 
NH2 
 
 
 
 
 
LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO 
2OH 
 
 
 
 
LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO 
Ferreira, J.A. 
M
e
ca
ni
sm
o 
d
e
 s
e
pa
ra
çã
o 
FÍSICO 
adsorção 
partição 
QUÍMICO 
afinidade 
troca iônica 
MECÂNICO exclusão 
INTERAÇÃO entre ANALITO e FASE ESTACIONÁRIA (FE) 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
Ferreira, J.A. 
aBsorção aDsorção 
(partição) 
https://2ch002ss.files.wordpress.com/2013/12/7th_apct_ho_fjp_ie_july141.pdf 
Diferença entre os processos de aBsorção e aDsorção 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
Ferreira, J.A. 
: cromatografia por adsorção/partição 
adsorção partição/absorção 
A. interação física 
https://www.diffen.com/difference/Absorption_vs_Adsorption 
FM FE FM FE 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
Ferreira, J.A. 
INTERAÇÃO 
HIDROFÓBICA/HIDROFÍLICA 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromatografia_l%C3%ADquida_de_alta_efici%C3%AAncia#/media/File:Binding_editado.jpg 
FE menos 
polar do que 
a FM 
analitos com menor 
polaridade 
analito com maior 
polaridade 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
: cromatografia por adsorção/partição A. interação física 
Ferreira, J.A. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromatografia_l%C3%ADquida_de_alta_efici%C3%AAncia#/media/File:Binding_editado.jpg 
Os analitos que são coletados 
primeiro: menor interação com a FE 
Aumento da interação 
do analito com a FE 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
: cromatografia por adsorção/partição A. interação física 
Ferreira, J.A. 
+ 
- 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- + + + + + + + 
- - - - - - + 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
polímero contendo cátions 
covalentemente ligados atraem os 
ânions da solução 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
: cromatografia por TROCA IÔNICA B. interação química 
Ferreira, J.A. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromatografia_l%C3%ADquida_de_alta_efici%C3%AAncia#/media/File:Binding_editado.jpg 
Ajuste do pH 
promove 
separação das 
duas proteínas 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
: cromatografia por TROCA IÔNICA B. interação química 
Ferreira, J.A. 
http://ruo.mbl.co.jp/bio/g/support/method/chromatography.html 
Aumento da interação do analito com a FE 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
: cromatografia porTROCA IÔNICA B. interação química 
Ferreira, J.A. 
interação intermolecular (ligação 
química às vezes) muito específica 
com molécula na fase móvel 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
: cromatografia por AFINIDADE B. interação química 
Ferreira, J.A. 
http://ecovi.tripod.com/id16.html 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
: cromatografia por TROCA IÔNICA B. interação química 
Ferreira, J.A. 
http://ruo.mbl.co.jp/bio/g/support/method/chromatography.html 
Aumento da interação do analito com a FE 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
: cromatografia por TROCA IÔNICA B. interação química 
Ferreira, J.A. 
http://www.mikeblaber.org/oldwine/bch5425/lect31/lect31.htm 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
: cromatografia por EXCLUSÃO DE TAMANHO C. interação mecânica 
Ferreira, J.A. 
1960: FE é um gel não carregado constituído de macromoléculas que 
têm ligações cruzadas, insolúveis. 
http://ruo.mbl.co.jp/bio/g/support/method/chromatography.html 
FLUXO 
Poro 
Gel 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
: cromatografia por EXCLUSÃO DE TAMANHO C. interação mecânica 
Ferreira, J.A. 
http://www.rpi.edu/dept/chem-eng/Biotech-Environ/CHROMO/be_types.htm 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
A. interação física 
Ferreira, J.A. 
http://www.rpi.edu/dept/chem-eng/Biotech-Environ/CHROMO/be_types.htm 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
B. interação química 
Ferreira, J.A. 
http://www.rpi.edu/dept/chem-eng/Biotech-Environ/CHROMO/be_types.htm 
3. MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
C. interação mecânica 
Ferreira, J.A. 
Ferreira, J.A. 
EXERCÍCIOS – CLASSROOM 
ATIVIDADE 02 
 
1. Uma das classificações mais importantes da técnica de cromatografia 
baseia-se nos mecanismos de separação que pode ser físico, químico ou 
mecânico. Descreva detalhadamente esses processos. 
M
e
ca
ni
sm
o 
d
e
 s
e
pa
ra
çã
o 
FÍSICO 
adsorção 
partição 
QUÍMICO 
afinidade 
troca iônica 
MECÂNICO exclusão 
Ferreira, J.A. 
EXERCÍCIOS – CLASSROOM 
ATIVIDADE 02 
RESUMO 
http://www.cromatografialiquida.com.br/claetswett.htm 
Ferreira, J.A. 
RESUMO 
 
 
Cromatografia é um método em que os componentes (presentes em 
uma amostra) serão separados fisicamente. 
 
Essa separação ocorre devido a interação (forças intermoleculares) 
entre os componentes (ou analitos) e a FE (que pode L ou S) e a FM 
(que pode ser L ou G). Consequentemente, ocorre uma migração 
diferenciada desses componentes ao longo da FE. 
 
 
Ferreira, J.A. 
RESUMO 
 
 
A cromatografia pode ser classificada segundo: 
 
 (i) a forma física do sistema cromatográfico, 
 
 (ii) a polaridade relativa das fases móvel e estacionária, 
 
 (iii) o mecanismo de separação dos componentes presentes 
 em uma amostra. 
 
 
Ferreira, J.A. 
RESUMO 
 
 
 (i) a forma física do sistema cromatográfico, 
 
 
 
 
 
SISTEMA CROMATOGRÁFICO 
FM 
FE 
tipo 
planar coluna 
líquido gás líquido 
líquido sólido 
CP 
(cromatografia 
de papel) 
CCD 
(cromatografia 
de camada 
delgada) 
líquido sólido líquido sólido 
CGL 
(cromatografia 
gás-líquido) 
CGS 
(cromatografia 
gás-sólido) 
CLL 
(cromatografia 
líquido-líquido) 
CLS 
(cromatografia 
líquido-sólido) 
técnica 
vapor pressurizado 
líquido sólido 
CSCL 
(cromatografia 
supercrítico – 
líquido) 
CSCS 
(cromatografia 
supercrítico – 
sólido) 
Ferreira, J.A. 
RESUMO 
 
 
 (ii) a polaridade relativa das fases móvel e estacionária, 
 
 Quando a FE tem característica POLAR, é denominada de 
FE NORMAL. Nessas condições, a FM tem característica 
não polar quando comparada com a FE. 
 
 Quando a FE tem característica NÃO POLAR, é 
denominada de FE REVERSA. Nessas condições, a FM 
tem característica polar quando comparada com a FE. 
 
Ferreira, J.A. 
RESUMO 
 
 
 (ii) a polaridade relativa das fases móvel e estacionária, 
 
 FE Normal: FE POLAR: 
FM APOLAR 
https://www.kromasil.com/notes/view.php?note=NOTEkpse&letter=KNP_1102&print=true 
FE Reversa: FE APOLAR: 
FM POLAR 
Ferreira, J.A. 
RESUMO 
 
 
 (iii) o mecanismo de separação dos componentes presentes 
 em uma amostra. 
 
 FÍSICO: quando a separação dos componentes ocorre 
devido aos processos de sorção (adsorção ou partição) que 
são baseados principalmente em forças eletrostáticas ou 
dipolares (forças de Van der Waals) com a FE; 
 
Ferreira, J.A. 
RESUMO 
 
 
 (iii) o mecanismo de separação dos componentes presentes 
 em uma amostra. 
 
 QUÍMICO: quando a separação dos componentes ocorre 
devido a interação do tipo bioafinidade ou troca iônica 
com a FE. Nessas condições, grupos funcionais ionizáveis, 
trocadores aniônicos, ou catiônicos estão presentes na 
FE. Ressalta-se que a FM geralmente é uma solução 
tamponada; 
Ferreira, J.A. 
RESUMO 
 
 
 (iii) o mecanismo de separação dos componentes presentes 
 em uma amostra. 
 
 MECÂNICO: chamado também de cromatografia por 
exclusão de tamanho. Nessa situação, a FE é inerte com 
partículas de forma, tamanho e porosidade uniformes. 
Assim, a separação dos analitos com diferentes tamanhos 
ocorre devido a penetração seletiva desses componentes 
nos poros da FE. 
Ferreira, J.A. 
RESUMO 
 
 
 (iii) o mecanismo de separação dos componentes presentes 
 em uma amostra. 
 
MECANISMO DE SEPARAÇÃO 
FÍSICO 
adsorção partição 
QUÍMICO 
afinidade troca iônica 
MECÂNICO 
exclusão 
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128160633000013 
Ferreira, J.A.