Fotômetro de Chama. Alguns metais alcalinos e alcalino-terrosos têm espectros simples podem ser determinados por fotômetro de chama;

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1 Fotômetro de Chama Alguns metais alcalinos e alcalino-terrosos têm espectros simples podem ser determinados por fotômetro de chama; De construção mais simples usam filtros tem menor custo; São aparelhos que podem ser utilizados para a determinação de sódio e potássio (solos) também estes elementos e ainda cálcio em soro sanguíneo, urina e outros fluidos biológicos;

2 Esquema de um Fotômetro de Chama

3 Diferenças entre Fotômetro de Chama e AA Elementos Chama Concentração Lâmpadas Padrões Fotômetro de Chama Na, K, Li, Ca Ar/GLP ppm Não Sim AA Quase todos Mistura gases ppm, ppb Sim Sim

4 Espectrometria de Absorção Atômica com Forno de Grafite Atomização Eletrotérmica Em tubos de grafite eletricamente aquecidos a corrente sobe rapidamente a temperatura se eleva até o C ou o C a atomização da amostra ocorre em períodos de tempo de segundos ou milisegundos; Forno de Grafite no forno são injetados de 1 a 100 L de amostra; Para evitar a oxidação do grafite passa-se argônio ou nitrogênio no seu interior; O esquema do espectrofotômetro de AA com forno de grafite é o mesmo, apenas substituindo-se o sistema nebulizador/queimador pelo forno de grafite;

5 Espetrofotômetro de AA com Forno de Grafite Abertura para Introdução da Amostra Monocromador Detector Amplificador Fonte de Radiação ( ) Tubo de grafite Eletricamente Aquecido Dispositivo de Leitura

6 Forno de Grafite

7 Espectrofotômetro de AA com Forno de Grafite

8 Espectrometria de Absorção Atômica Vantagens do atomizador por forno de grafite: Os átomos volatilizados ficam mais tempo no tubo de grafite; Aumento no limite de detecção da análise em 100 vezes, quando comparado com atomizadores com chama; Exemplo: Elemento Ferro Fe Limite de detecção por AA chama: 0,02 g / ml Limite de detecção por AA forno de grafite: 0,20 ng / ml

9 Unidades de Concentração ppm partes por milhão 1mg/1000mL 1mg/L 0,001g/L ppb partes por bilhão 1 g/1000ml 1 g/l 0,001mg/L

10 Espectrometria de Absorção Atômica Desvantagens AA por forno de grafite: Alto custo forno de grafite tem que ser substituído desgasta com o uso dependendo da amostra pode ser utilizado de 200 a 500 vezes; Cada tubo custa cerca de 20 a 50 dólares (sem taxa importação); As partes que compõem o sistema do forno, como cones e sensores, precisam ser trocadas de 3 a 12 meses, dependendo do uso custo: a dólares (sem taxa importação); Mais difícil de ser operado;

11 Espectrometria de Absorção Atômica Amostras para AA: Podem ser analizadas amostras sólidas, líquidas ou gasosas todas devem ser convertidas em solução para a análise; Quantidade de amostra: microlitros de líquidos ou miligramas de amostra; Tempo de análise: 10 s para AA com chama e 2 minutos para forno de grafite; Precisão: depende da complexidade da matriz 1%

12 Espectrometria de Absorção Atômica Limitações AA: Não fornece informações sobre a forma química do metal (especiação); A preparação de amostras pode ser demorada; Técnica limitada a metais e metalóides; Técnica destrutiva da amostra; Custo do aparelho: forno de grafite > chama;

13 Espectrometria de Absorção Atômica Aplicações da AA: Amostras biológicas: análise de metais em soro sanguíneo, em proteínas, tecidos vegetais, etc técnicas de abertura adequadas; Amostras inorgânicas: Metais, ligas metálicas, amostras geoquímicas, solo digestão ácida para preparar a amostra; Análise de água: controle de qualidade de águas potáveis, efluentes industriais, determinação de componentes metálicos em quantidadestraço na água de rios, mares, lagos, etc.

14 Elementos Determinados por AA

15 Análise do Mercúrio por AA Análise do mercúrio não pode ser feita diretamente usa-se a técnica do vapor frio O mercúrio deve ser convertido a Hg 2+ por tratamento da amostra com mistura oxidante de HNO 3 / H 2 SO 4 seguida pela redução do Hg 2+ a metal com SnCl 2 ; O mercúrio elementar é varrido em um tubo de absorção por borbulhamento com uma corrente de gás inerte através da mistura na qual o elemento foi formado vapor. Podem ser determinadas concentrações de mercúrios na ordem de nanogramas (10-9 g);

16 Gás Inerte Aparelhagem para Análise do Mercúrio por Vapor Frio

17 Análise de Arsênio, Antimônio, Estanho, Selênio, Bismuto e Chumbo São compostos altamente tóxicos em níveis baixos de concentração; Utilizada a técnica de geração de hidretos melhora os limites de detecção destes elementos num fator de 10 a 100;

18 Gerador de Hidretos Amostra com As, Se, Sb, Sn, Pb, Bi em H 2 O + Gerador de Análise via AA Hidretos dos metais Hidretos (3 BH H H 3 AsO 3 3 H 3 BO AsH 3 + H 2 O

19 Gerador de Hidretos

20 Espectrometria de Emissão Atômica

21 Espectrometria de Emissão Atômica Espectrometria de Emissão Atômica (Atomic Emission Espectrometry AES); Quando átomos são excitados na chama retornam ao estado de menor energia emitem linhas espectrais (energia) que podem ser utilizadas na análise quantitativa e qualitativa do elemento; E Excitação Íon no estado excitado Íon no estado fundamental Emissão 1 2 Estado fundamental 3

22 Espectrometria de Emissão Atômica Espectrometria de emissão baseada em plasma atomização e emissão provocada por fonte de plasma indutivamente acoplado (ICP Inductively Coupled Plasma); Espectrometria de emissão atômica por plasma indutivamente acoplado ICP/AES; Um aparelho de ICP/AES tem como componentes principais: Sistema de introdução de amostra; Tocha e conexões; Gerador de radiofrequência; Sistema óptico; Sistema de detecção; Sistema computacional;

23 Diagrama de um Espectrômetro ICP

24 Esquema do Nebulizador/Tocha do ICP

25 Espectrometria de Emissão Atômica Plasma mistura gasosa condutora de eletricidade, que contém uma concentração significativa de cátions e elétrons; O queimador do plasma é formado possui uma bobina de radiofreqüência de duas voltas ao redor do tubo de quartzo; O gás Argônio de alta pureza é alimentado pelo gás de entrada do plasma; Após um faísca da bobina de radiofreqüência o gás Argônio se ioniza, os elétrons livres são acelerados pelo potente campo de radiofreqüência; Os elétrons acelerados colidem com os átomos e transferem sua energia para o gás inteiro; esta colisão entre as espécies presentes causa o aquecimento;

26 Espectrometria de Emissão Atômica Esta aceleração mantém a temperatura entre a K; Esta temperatura é tão alta que é suficiente para excitar a maioria dos elementos químicos; Na teoria, todos os elementos da tabela periódica podem ser determinados por ICP, mas na prática há restrições (elementos produzidos artificialmente, gases inertes e oxigênio); Os plasmas são utilizados quase que exclusivamente para a emissão e não para a absorção;

27 Foto da Chama do ICP

28 Espectrometria de Emissão Atômica Esta temperatura é tão alta que o queimador deve ser protegido por um gás refrigerante que circula externamente ao queimador; Vantagens do Plasma Indutivamente Acoplado: Como as temperaturas do ICP são maiores do que a técnica de atomização por chama a estabilidade e o ambiente de argônio quimicamente inerte eliminam a maioria dos interferentes; A temperatura da chama é suficiente para excitar a maioria dos elementos químicos, ainda cloro, bromo, iodo e enxofre; Podem ser determinados simultaneamente vários elementos químicos;

29 Limite de Detecção para Diferentes Elementos Químicos por ICP

30 Espectrometria de Emissão Atômica Método que permite determinar elementos que não podem ser determinados por AA por chama: óxidos de boro, fósforo, tungstênio, urânio, zircônio e nióbio são altamente resistentes à decomposição térmica; Comparação AA Chama / AA Eletrotérmica / AES-ICP: Limite de detecção do íon Ni + : Por AA chama: 5 ng/ml Por AA forno de grafite: 0,02 ng/ml Por ICP/AES: 0,4 ng/ml

31 Comparação entre os Limites de Detecção para Absorção Atômica por Chama, Forno de Grafite e Emissão por Plasma

32 Espectrometria de Emissão Atômica Versatilidade da técnica AES-ICP: Permite não só determinar grande número de elementos rápida e simultaneamente, em níveis de traços, mas também à variedade de tipos e origens de amostras que podem ser analisados; Aplicações em agricultura, alimentos, medicina, biologia, geologia, metais e ligas; meio ambiente: determinação de elementos maiores, menores e traços, solos, esgotos industriais, domésticos, poeiras, ar, águas;

33 Espectrometria de Emissão Atômica Quantidade de amostra necessária para análise em ICP: Sólidos: 50 mg dissolvidos em 50 ml de solução; Líquidos: 2 ml;

34 Cromatografia Gasosa (CG) e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE)

35 Cromatografia Introdução Cromatografia: método de separação dos componentes de uma mistura, realizada através da distribuição destes componentes entre duas fases que estão em contato direto; Uma das fases permanece estacionária enquanto a outra move-se através dela; Durante a passagem da fase móvel sobre a fase estacionária os componentes da mistura são distribuídos entre duas fases e cada um dos componentes é seletivamente retido pela fase estacionária, resultando em migrações diferenciais destes componentes;

36 Princípio de Funcionamento da Cromatografia em Coluna Espécie B (Pouco Polar) Suporte Sólido com Fase Estacionária Polar A Espécie B Passa pela Coluna Espécie A (Polar) Superfície da coluna A e B são Arrastados por um Solvente (gás ou líquido) A Espécie A Fica Retida na Coluna e Sai Depois de B

37 Mecanismos Cromatográficos a) Adsorção b) Partição

38 Mecanismos Cromatográficos c) Troca Iônica

39 Mecanismos Cromatográficos d) Bioafinidade e) Exclusão

40 Cromatografia Entre os métodos modernos de análise, a cromatografia ocupa um lugar de destaque facilidade em efetuar a separação, identificação e quantificação das espécies químicas, sozinha ou em conjunto com outras técnicas instrumentais, como espectrofotometria IV ou espectrometria de massas; Exemplos de Aplicações da Cromatografia: Permite separar e identificar compostos orgânicos obtidos a partir de extratos vegetais, como os alcalóides de uso medicinal; Permite separar e identificar os componentes presentes na gasolina (análise da gasolina);

41 Cromatografia Permite identificar drogas presentes em fluidos orgânicos (exame anti-doping); Permite analisar e quantificar princípios ativos em fármacos; etc. Em Química Ambiental: análise qualitativa e quantitativa de compostos orgânicos poluentes na água (pesticidas, compostos clorados, herbicidas, fungicidas); poluição do ar (aldeídos, cetonas, hidrocarbonetos, compostos aromáticos); poluição do solo; Na indústria de alimentos: análise dos constituintes dos alimentos: lipídeos e carbohidratos, vitaminas, aminoácidos; pesquisa de poluentes em alimentos;

42 Cromatografia Classificação dos Métodos Cromatográficos São classificados de dois modos: a) no meio físico no qual as fases estacionária e móvel entram em contato: cromatografia em coluna e cromatografia planar; Cromatografia em coluna: a fase estacionária é mantida dentro de um tubo estreito através do qual a fase móvel é forçada a passar sob pressão; Cromatografia planar: a fase estacionária é suportada sobre uma superfície plana ou nos interstícios de um papel; neste caso, a fase móvel move-se por ação de capilaridade ou sob a influência da gravidade;

43 Cromatografia b) nos tipos de fase móvel e estacionária e nos tipos de equilíbrio envolvidos na transferência de solutos entre as fases; Neste caso, pode-se classificar a cromatografia em: cromatografia líquida, cromatografia gasosa e cromatografia com fluido supercrítico. Eluição Cromatográfica em Colunas: A eluição envolve a lavagem de uma espécie através da coluna por adição contínua de novos volumes de solvente;

44 Cromatografia Gasosa Na cromatografia gasosa (CG) gases ou substâncias volatilizáveis são separados baseando-se na diferente distribuição dos componentes da amostra entre uma fase estacionária (sólida ou líquida) e uma fase móvel (gasosa); A amostra, através de um sistema de injeção, é introduzida em uma coluna contendo a fase estacionária; O uso de temperaturas convenientes no local de injeção da amostra e da coluna possibilita a vaporização destas substâncias, que, de acordo com suas propriedades e as da fase estacionária, são retidas por tempos determinados e chegam à saída da coluna em tempos diferentes; O uso de um detector adequado na saída da coluna torna possível a detecção e quantificação destas substâncias;

45 Diagrama de um Cromatógrafo Gasoso

46 Cromatógrafo Gasoso

47 Forno da Coluna Aberto

48 Cromatografia Gasosa A técnica usada é na CG é a eluição feita por um fluxo de um gás inerte (gás de arraste), que atua como fase móvel; este gás é normalmente o He, N 2 ou H 2 ; A fase móvel não interage com o analito; sua função é transportar o analito através da coluna; Há dois tipos de cromatografia gasosa: cromatografia gás-sólido (GSC) e cromatografia gás-líquido (GLC);

49 Princípio de Funcionamento da Cromatografia Gás-sólido Espécie B (Pouco Polar) Suporte Sólido: Fase Estacionária Polar A Espécie B Passa pela Coluna Espécie A (Polar) Superfície da coluna A e B são Arrastados por um Solvente (gás He, N 2 ) A Espécie A Fica Retida na Coluna e Sai Depois de B

50 Princípio de Funcionamento da Cromatografia Gás-líquido Espécie B (Pouco Polar) Suporte Sólido Recoberto por uma Fase Estacionária Líquida Polar Espécie A (Polar) Superfície da coluna A e B são Arrastados por um Solvente (gás He, N 2 ) A Espécie A Fica Retida na Coluna e Sai Depois de B

51 Cromatografia Gasosa Como a espécie A fica retida por mais tempo na coluna do que a espécie B B chega primeiro ao detector e depois chega a espécie A é gerado o cromatograma com os picos equivalentes às espécies A e B; Cromatograma Intensidade do sinal x tempo de retenção das espécies na coluna cromatográfica;

52 Cromatografia Gasosa Sinal do Detector Tempo de Saída da Espécie B Tempo de Saída da Espécie A to t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 Tempo

53 Cromatograma de Pesticidas Clorados

54 Cromatografia Gasosa Coluna Cromatográfica A coluna cromatográfica é um tubo longo, contendo a fase estacionária; este tubo pode ser de cobre, aço inox, alumínio, vidro, sílica fundida, teflon, etc. As colunas podem ser classificadas em recheadas (analíticas e preparativas) e capilares; Colunas capilares: feitas de sílica fundida (SiO 2 ) e recobertas com poliimida (plástico que resiste até 350 o C);

55 Cromatografia Gasosa As colunas capilares de parede recoberta: formada por um filme de espessura de 0,1 a 5 m de fase estacionária líquida na parede interna da coluna; Fases estacionárias líquidas comuns: baseadas na regra semelhante dissolve semelhante ; Exemplo: Carbowax (poli(etilenoglicol) ( CH 2 CH 2 O )n Colunas recheadas: usam um suporte sólido são as terras diatomáceas, o teflon e as esferas de vidro; Atualmente, as colunas recheadas são construídas de aço inox ou vidro; São úteis para separações preparativas, quando é necessária uma grande quantidade de fase estacionária ou para separar gases que são pouco retidos;

56 Coluna Cromatográfica

57 Colunas Cromatográficas

58 Cromatografia Gasosa A eficiência de uma coluna cromatográfica é medida em termos de número de pratos teóricos; Um prato teórico corresponde a uma etapa de equilíbrio da substância entre a fase estacionária e fase móvel; Quanto maior o número de pratos teóricos maior será a eficiência (picos mais estreitos) na análise; Exemplo: Coluna com filme espesso de 0,25 0,32 mm número de pratos teóricos: pratos / m

59 Cromatografia Gasosa Algumas características físicas de uma coluna cromatográfica: Parâmetro Diâmetro Interno (mm) Comprimento (m) Pratos Teóricos por metro Espessura do filme líquido ( m) Volume da amostra ( L) Recheada Analítica ,2 20 Capilar 0,15 0, ,5 2 0,001 0,5

60 Cromatografia Gasosa Fase estacionária: Fase estacionária sólida: na cromatografia gás-sólido um sólido finamente dividido funciona como fase estacionária; A separação baseia-se na adsorção física e química das substâncias presentes na amostra neste sólido e nas suas volatilidades; Exemplos: Fase estacionária: polímeros porosos; Aplicação: gases e compostos apolares ou polares de cadeia curta;

61 Cromatografia Gasosa Fase Estacionária Líquida: Um líquido pouco volátil, recobrindo um suporte sólido, funciona como fase estacionária; Os suportes mais utilizados são terras diatomáceas: sílica microamorfa com pequenas quantidades de alumina e óxidos metálicos como impurezas; Exemplo: Fase estacionária líquida: Carbowax: polietilenoglicol Polaridade: polar Aplicação: álcoois, éteres, glicóis, solventes Temperatura de operação: 60 até 220 o C

62 Cromatografia Gasosa Aplicações da Cromatografia Gasosa (Gás-Líquido) Para a realização de separações analíticas: aplicação bioquímicos, complexos organo-metálicos ou orgânicos; sistemas Para realizar uma análise completa: neste caso, tempos ou volumes de retenção são empregados para identificação qualitativa; alturas ou áreas de picos fornecem informações quantitativas; Para análises qualitativas, a cromatografia gás-líquido pode fornecer mais informações úteis, quando o cromatógrafo a gás é conectado a um espectrômetro de massa, infravermelho e RMN.

63 Cromatografia Gasosa Na análise qualitativa compara-se o tempo ou volume de retenção de um padrão com o da amostra; se um composto conhecido possuir o mesmo tempo de retenção que um dado composto da amostra, pode-se tratar da mesma substância; Na análise quantitativa faz-se a integração dos sinais (picos) para transformar a intensidade do sinal emitido pelo detector em uma medida relacionada com a quantidade da substância analisada na amostra medida da área do pico; Relação entre a área do pico e concentração vários métodos; Calibração externa: compara a área da substância a ser quantificada na amostra com as áreas obtidas desta mesma substância em soluções padrão de concentrações conhecidas gráfico área x concentração;

64 Cromatografia Gasosa Métodos para Realização de Análise Quantitativa Cálculo da área do pico Calibração externa Sinal do Detector Calcula-se a Área do pico to t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 Tempo

65 Cromatografia Gasosa Com a área do pico determinada, constroi-se uma curva de calibração área do pico x concentração linha reta; Compara-se a área da substância a ser quantificada na amostra com as áreas obtidas desta mesma substância em soluções padrão de concentrações conhecidas;

66 Cromatografia Gasosa Método da Calibração Externa Área A3 Ax A1 C1 Cx C3 Concentração

67 Cromatografia Gasosa Sistemas de Detecção em Cromatografia Gasosa: As substâncias presentes na amostra passam através da coluna, onde são separadas, e chegam ao sistema de detecção; Existem vários sistemas de detecção; Deve-se escolher o detector que melhor se adapta ao tipo de análise a ser realizada; Algumas características importantes na escolha do detector: seletividade: os detectores podem responder a todas as substâncias, medindo a variação da composição do gás de arraste que sai da coluna; Existem detectores que são universais e outros específicos para uma classe de substâncias;

68 Cromatografia Gasosa Sensibilidade: mudança na resposta do detector em função da quantidade detectada; quantidade mínima detectável: alguns detectores conseguem detectar quantidades de substância na faixa de picogramas (10-12 g) ou menos, e outros apenas 10-8 g; Detector por ionização em chama (FID Flame Ionization Detector): Muito utilizado alta sensibilidade e resposta universal;

69 Cromatografia Gasosa Princípio de funcionamento: O gás de arraste chega ao detector e uma chama produzida pela combustão de ar e hidrogênio queima e ioniza algumas das moléculas presentes nesta corrente gasosa; Quando estas moléculas são queimadas estes íons formados são coletados por um eletrodo; A quantidade de íons formados é proporcional à concentração da espécie em estudo; Quantidade mínima detectável: 2 x g (alcanos);

70 Detector de Ionização de Chama Chama: gás H 2 + O 2 (200 o C) Tempo de resposta: 1 ms Seletividade: compostos orgânicos

71 Cromatografia Gasosa Outros tipos de detectores: condutividade térmica (TCD thermal conductivity detector), captura de elétrons (ECD eletron capture detector), termiônico, detector de nitrogênio-fósforo (NPD);

72 Cromatografia Gasosa Amostras em CG: Sólidas: podem ser dissolvidas em líquidos e injetadas no cromatógrafo; Líquidas: podem ser diluídas, concentradas e injetadas via seringa no CG; Pode-se dispor no aparelho de um injetor automático minimiza os erros que podem ocorrer na injeção manual; Gases: podem ser introduzidas no CG usando seringa apropriada;

73 Cromatografia Gasosa Quantidades de amostra para análise: Líquidos: seringas de 10 nl até 10 L; sistemas de injeção automática: através de sistemas de válvulas 0,2 L até 1 ml; Gases: seringas de 10 L até 25 ml; Injetores automáticos: 0,250 até 10 ml; Tempo de análise: menos de 1 minuto até 1 ou 2 horas; Muitas análises duram de 20 a 60 minutos;

74 Para a determinação e confirmação das características estruturais dos compostos em análise; Cromatografia Gasosa Precisão das análises: depende do tipo de injeção, coluna e detector utilizado de 0,3% a menos de 3%; Sensibilidade e limite de detecção: depende do processo de injeção e do sistema de detecção; Faixas de partes por trilhão ou nanogramas por litro até g/l; A Cromatografia gasosa pode ser utilizada em conjunto com outras técnicas analíticas: CG-espectroscopia de IV por transformada de Fourier: CG-FTIR CG-espectrometria de massa (mass espectrometry): CG-MS; OU CG-FTIR-MS;

75 Cromatografia Gasosa Custos da CG: Cromatógrafo: até US$ ,00; Colunas: US$ 300 a 1.000,00; Aplicações em Química Ambiental: determinação de benzeno, tolueno, xileno, pesticidas, herbicidas, inseticidas organofosforados, dioxinas, furanos, hidrocarbonetos aromáticos polinucleares, fenóis, compostos voláteis no solo, ar e água; As Empresas HP e Shimadzu possui catálogo específico para aplicações da CG na área ambiental;

76 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) ou HPLC: (High-Performance Liquid Chomatography)

77 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Princípio da técnica: a CLAE utiliza uma pressão alta para forçar a passagem do solvente pelas colunas contendo partículas muito finas que proporcionam separações muito eficientes; O sistema CLAE consiste de um sistema de distribuição do solvente, uma válvula de injeção de amostra, uma coluna de alta pressão, um detector e um computador para monitorar o sistema e apresentar os resultados;

78 Esquema de um Cromatógrafo CLAE Bomba de Alta Pressão Medidor de pressão Válvula para Injeção da amostra Detector Coluna Reservatório da Fase móvel (líquido) Registrador

79 Cromatógrafo CLAE

80 Coluna Cromatográfica para CLAE

81 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Em CLAE existem cinco tipos diferentes de fases estacionárias, que implicam em cinco mecanismos diferentes de realizar a CLAE mediante a troca de coluna e fase móvel é possível utilizar cada um deles; Cromatografia líquido-sólido ou por adsorção; cromatografia líquido-líquido ou por partição; cromatografia líquida em fase ligada, cromatografia por exclusão, cromatografia por troca iônica;

82 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Colunas em CLAE: Comprimento: cm; Diâmetro interno: Coluna analítica: 3 a 5 mm; Coluna preparativa: 10 mm; A capacidade da coluna é determinada pelo seu comprimento, diâmetro e material de recheio

83 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Fases estacionárias em CLAE: A fase estacionária em CLAE deve ser aqueles que em um menor tempo possível retenham uma máxima capacidade de amostra, dão a melhor resolução na separação da mistura e são de fácil introdução na coluna; Sólidos à base de sílica: recheios mais usados; Sólidos semi-rígidos: partículas porosas de poliestireno entrecruzado com divinilbenzeno; Sólidos não rígidos: agarose ou dextrose; Exemplo: fase estacionária para CLAE líquido-sólido adsorção:

84 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Exemplo: fase estacionária para CLAE líquido-sólido adsorção: Tipo: sílica Nome: Chromsphere Fornecedor: ChromPack Diâmetro da partícula: 5 m Tamanho do poro: 12 nm Volume do poro: 0,7 ml/g Área da superfície: 160 m 2 / g

85 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Características da fase móvel em CLAE: Ser de alto grau de pureza ou de fácil purificação; Dissolver a amostra sem decompor os seus componentes; Não decompor ou dissolver a fase estacionária; Ter baixa viscosidade; Ser compatível com o tipo de detector utilizado; Ter polaridade adequada para permitir uma separação conveniente dos componentes da amostra;

86 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Vantagens e Limitações da CLAE: Vantagens: Menor tempo de análise; Alta resolução: é possível a análise de misturas complexas (como a urina humana): duzentos compostos podem ser detectados; Resultados quantitativos: análises quantitativas são de fácil execução e grande precisão; desvios relativos inferiores a 0,5%; Boa Sensibilidade: detectores que permitem medidas de 10-9 g; com detectores específicos foram obtidos resultados de g;

87 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Versatilidade: é a mais importante das vantagens da CLAE; pode ser aplicada tanto para compostos orgânicos quanto inorgânicos; as amostras podem ser líquidas ou sólidas; iônicas ou covalentes; gases não podem ser determinados por CLAE; Automatização: todo o processo pode ser automatizado, deste a injeção da amostra até a integração dos picos; Limitações da CLAE: Alto custo da instrumentação: sistemas mais simples custam de US$ a US$ , sistemas mais sofisticados, automatizados e com vários detectores podem passar de US$ ;

88 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Alto custo de operação: custo elevado das fases móveis de alto grau de pureza, das fases estacionárias ou colunas prontas, de reposição periódica de componentes sofisticados; Difícil análise qualitativa: a CLAE não é um método muito bom de identificação qualitativa, pois a comparação dos tempos de retenção não é um método seguro de identificação; pode-se confirmar a identidade da substância com outras técnicas, como espectrometria de massas (MS), IV ou RMN; Falta de detector universal sensível: ainda não se dispõe de um detector que seja universal e sensível; o detector de índice de refração é universal mas não tem sensibilidade satisfatória; o detector por ultravioleta é sensível, mas só responde aos componentes que absorvem energia eletromagnética no selecionado

89 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Necessidade de experiência na operação do cromatógrafo de CLAE: Para se obter o máximo de aproveitamento de um sistema de CLAE é necessário treinamento adequado e longo: mínimo 6 meses ( na cromatografia gasosa: 3 meses); Detectores para CLAE: detector por absorbância no UV-Vis; detector por índice de refração; detector por fluorescência; Detector por absorbância no ultravioleta e no visível: Se baseia na absorbância da luz por parte da amostra ao passar por através dela qualquer radiação eletromagnética; Dois tipos: detector de comprimento de onda variável (espectrofotômetro): mais caro; operam na faixa de 190 a 800 nm; são mais seletivos e sensíveis, pois um pode ser escolhido para o composto de interesse absorve mais intensamente;

90 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Detector de comprimento de onda fixo: mais barato; podem trabalhar com em 254 nm e 280 nm; Características do Detector UV-Vis: Quantidade mínima detectável (g/ml): 2x10-10 a 10-9 ; Volume da cela: 1 20 L; Sensibilidade à temperatura: baixa Sensível à vazão da fase móvel: baixa Aplicações: compostos que absorvem no selecionado;

91 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Aplicações da CLAE: Medidas de níveis de aminoácidos, ácidos nucléicos e proteínas em amostras fisiológicas; Medidas de drogas ativas, bioprodutos sintéticos ou produtos de degradação em dosagens farmacêuticas; Medidas de níveis de poluentes, como pesticidas ou inseticidas; Monitoramento de amostras ambientais; Purificação de compostos de misturas; Controle de qualidade; Separação de polímeros

92 Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Amostras em CLAE: Quantidade: L (geralmente 5 10 L); Tempo de análise: 5 minutos a 2 horas (geralmente min.); Técnicas complementares: A CLAE pode ser utilizada em conjunto com a Espectrometria de Massa (MS), Infrvermelho(IR) ou Ressonância Magnética Nuclear (RMN) para se obter informações sobre a estrutura molecular do composto em estudo;

93 FIM