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Cromatografia Cromatografia é um método de separação que relaciona o tempo de migração de diferentes substâncias. Estas substâncias (presente na amostra) interagem com a substância presente na coluna. Este método é eficiente na separação de amostras complexas e pode ser acoplado a outros métodos de análise. Mas qual é o princípio da técnica? É uma técnica de separação de misturas por interação diferencial dos componentes entre uma fase estacionária e uma fase móvel. - fase estacionária: líquido ou sólido que está dentro da coluna (revestindo ou recheando a coluna), no geral tem uma característica mais polar; - fase móvel: líquido ou gás que se move na coluna (também chamada de eluente); Com relação à fase estacionária, ela tem, geralmente, uma característica mais polar do que a fase móvel. Quando a fase móvel é mais polar do que a fase estacionária, chamamos a fase estacionária de fase reversa. As substâncias que serão analisadas (soluto) são carregadas pela fase móvel, na medida em que elas percorrem a coluna (eluição), elas (as substâncias) interagem com a fase estacionária. Diferentes substâncias irão interagir de diferentes formas com a coluna (mais ou menos – interação diferencial), levando a substância a percorrer a coluna por um maior (maior interação) ou menor tempo (menor interação). No momento em que o analito (substância) sai da coluna, o detector faz uma medida de tempo e de quantidade (que está relacionada com o tamanho do pico). E como um cromatograma é construído? O cromatograma é apresentado como um gráfico que relaciona tempo e intensidade de sinal (que está relacionado com a quantidade de analito, picos mais intensos indicam maior quantidade de analito) (Figura 1). Figura 1. Cromatograma. Picos bem separados e bem definidos indicam maior seletividade e eficiência da coluna. Parâmetros importantes: tempo de retenção (tr) tempo que a amostra leva para sair da coluna: tr maior, afinidade com fase estacionária; tr menor, afinidade com fase móvel tempo morto (tm) tempo que a fase móvel leva para chegar ao final da coluna tempo de retenção corrigido (tr’) tempo que a amostra leva para sair da coluna a partir da saída da fase móvel Eficiência da coluna (N – número de pratos teóricos) N = 16 (tr/wb)², onde wb é a medida da largura da base do pico. Quanto maior N, maior a eficiência da coluna As análises por cromatografia podem ser classificadas por: 1) Suporte: coluna, planar 2) Método de separação das substâncias: adsorção, partição, troca iônica, exclusão por tamanho, afinidade (análise de enzimas e substratos) 3) Natureza da fase móvel: gasosa, líquida, supercrítica 4) Objetivo: analítica, preparativa (purificação e produção) Cromatografia Líquida O que é cromatografia líquida? É um método de separação de componentes químicos de uma amostra por uma fase líquida móvel e por uma fase estacionária que pode ser líquida ou sólida. Percebam então que o nome da técnica está relacionado com o estado da fase móvel. A cromatografia de alta eficiência (HPLC) pode ser classificada segundo seu mecanismo de separação: - partição (líquido – líquido) - adsorção (líquido – sólido) - troca iônica - por exclusão (tamanho de partículas) - por afinidade (enzima – substrato) Quais são as vantagens do método de análise? Vantagens Desvantagens Rapidez Alto custo Alta resolução necessidade de experiência no manuseio Análise quantitativa Sensibilidade (ppm – ppb) versátil automação Condições importantes de análise: - a amostra precisa ser solúvel na fase móvel; - quantidade mínima detectável: 10-9 g; - capacidade analítica de até 50 componentes. A fase móvel deve apresentar alto grau de pureza ou facilidade no processo de purificação, dissolver sem decompor a amostra, não pode decompor nem dissolver a fase estacionária, precisa ser compatível com o detector de análise. O sistema de eluição, que compõe a fase móvel, pode ser isócrito (constituição do solvente permanece constante) ou gradiente (a composição é alterada ao longo da análise). A coluna deve ser produzida a partir de material inerte (por ex., aço inox) e resistente à pressão de trabalho, além de ter diâmetro interno uniforme. As medidas típicas de uma coluna são: comprimento de 10 – 30 cm; diâmetro de 2 – 5 mm e recheio com número de partículas de 3 – 10 µm. Os detectores devem identificar e quantificar o analito. Não existe detector universal, mas, sim, detectores aplicáveis a um tipo de analito e, desta forma, existem diferentes detectores que fazem a leitura a partir de diferentes princípios de análise (luz UV/VIS, fluorescência, espalhamento de luz, índice de refração, eletroquímico e espectrômetro de massas). Por outro lado, todo detector deve ter alta sensibilidade, ser de fácil operação, não pode destruir o soluto e precisa gerar uma resposta rápida e constante. Texto construído com base nos vídeos da disciplina de Análise instrumental, UNIVESP: https://www.youtube.com/watch?v=5HX901YGNNg, https://www.youtube.com/watch?v=NHjv8EsZxHQ
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