Curso CG Final

Cromatografia Gasosa

Bruno Carius Garrido Pesquisador-tecnologista em Metrologia e Qualidade


da teoria bsica ao desenvolvimento de mtodos


Gnese da cromatografia

- Primeiros trabalhos por Runge em 1834 (spot tests), mais tarde Goppelsroeder e Schnbein

- Day (1897-1903) anlises de petrleo por fluxo ascendente em colunas empacotadas

- Tswett (1906-1907) Separao de pigmentos vegetais em coluna aberta com fase

estacionria

-

- Kuhn (1931), Tiselius (1940), Wilson (1940), Tiselius (1941), Martin & Synge (1941)

- Martin e cols. - 1944 Cromatografia em papel

- Cremer (1951) - Cromatografia gs-slido

- James & Martin (1952) Cromatografia gs-lquido

- Glueckauf (1955) Primeira equao para a relao entre HETP e tamanho de partcula e

difuso

- Van Deemter e cols. Desenvolveu a teoria cintica pela simplificao do trabalho de Lapidus

e Ammundson para uma funo Gaussiana


O que cromatografia?

Tcnica de separao de componentes de uma mistura baseada

em diferentes graus de interao dos componentes da mistura

com uma fase estacionria e uma fase mvel


Classificao das tcnicas cromatogrficas

Pela natureza das fases:

Cromatografia Fase Mvel Fase Estacionria Tipo*

Gasosa (CG) Gs Lquido Gs-lquido

Slido Gs-slido

Lquida (CL) Lquido Lquido Lquido-lquido

Slido Lquido-slido

Supercrtica (CS) Fluido supercrtico Lquido

Slido

* Denominaes ultrapassadas



Pelo suporte da fase estacionria:

- Planar:

Em camada delgada (CCD) Em papel (CP)

- Coluna

Pelo fluxo da fase mvel:

- Unidimensional

- Bidimensional

- Radial

Pela natureza da fase mvel (Cromatografia Lquida)

- Fase normal

- Fase reversa



Pelo tipo de interao responsvel pela separao:

- Adsoro

- Partio

- Excluso

- Complexao (troca inica)

- Afinidade (imunoafinidade (CIA), bioafinidade)

Pela presso (Cromatografia em coluna):

- Normal

- Mdia presso

- Mdia presso (tipo flash)

- Alta presso (CLAE)

Pelo objetivo da separao:

- Analtica

- Preparativa (ou semi-preparativa)

- Extrativa ou para pr-tratamento da amostra (EFS)


Cromatografia Gasosa (CG)

- A cromatografia gasosa com o emprego de colunas capilares pode ser denominada

cromatografia gasosa de alta resoluo (CGAR)


Pergunta

Eletroforese um tipo de cromatografia?


Parmetros cromatogrficos e seus smbolos


Principais parmetros cromatogrficos e seus smbolos


A resoluo cromatogrfica

A resoluo cromatogrfica o parmetro cromatogrfico de maior importncia

Uma resoluo igual a 1,5 ou maior garante a

separao em linha de base de dois sinais

cromatogrficos, permitindo boas medidas de

rea e altura dos sinais.


O desafio da cromatografia:

Ter a resoluo adequada no menor tempo

possvel!


Equao fundamental da resoluo cromatogrfica

Eficincia

Seletividade

Reteno

Sem reteno no h

separao! Principal parmetro

para uma separao

na cromatografia

lquida

Principal parmetro

para uma separao

na cromatografia

gasosa devido a ser

intrinsecamente

grande


Importncia da eficincia em CG

- A cromatografia gasosa de alta resoluo produz bandas muito estreitas e de volume

muito baixo Alta eficincia!

- Isso permite a separao de muitos componentes em tempos de corrida

relativamente baixos

- De maneira geral, a resoluo cromatogrfica em CG depende menos da

seletividade do que a cromatografia lquida

- Parmetros que influenciam a seletividade em CG: qumica da fase estacionria e

temperatura

- Parmetros que influenciam a seletividade em HPLC: qumica da fase estacionria,

solvente orgnico na fase mvel, pH da fase mvel, tipo e concentrao do tampo

na fase mvel, presena e tipo de reagente de pareamento inico



HPLC

CG

Bandas em azul com mesma seletividade e fator de reteno similar



HPLC

Bandas em azul com mesma seletividade e fator de reteno similar

CG


Se a seletividade e a reteno so to semelhantes,

porque a resoluo resultante to diferente nesses

cromatogramas?



HPLC

Sinais em azul com mesma seletividade e fator de reteno similar

CG


A eficincia determinante nessa separao!

Mas o que a eficincia???


Teoria cintica da cromatografia gasosa


Toda separao

cromatogrfica resulta na

separao de molculas de

compostos diferentes, mas

o efeito colateral uma

leve separao entre

molculas do mesmo

composto Fenmeno de

alargamento de bandas

A eficincia a medida do alargamento das bandas, estamos lembrados?


Alargamento de bandas em cromatografia gasosa

O alargamento das bandas cromatogrficas em cromatografia gasosa se deve

principalmente a trs efeitos:

- Difuso longitudinal (Ordinary diffusion): Refere-se difuso que ocorre sempre

que h uma regio de alta concentrao adjacente a uma regio de baixa

concentrao. A difuso ocorre no nvel molecular, resultando do movimento de

molculas aps a coliso.

- Difuso por turbilhonamento (difuso de eddy): Efeito dos caminhos mltiplos.

- Desequilbrio local (Local nonequilibrium) : Desequilbrio que ocorre na coluna

devido ao perfil de concentrao varivel ao qual cada diferente rea da coluna est

exposta.


Alargamento de bandas em cromatografia gasosa


Difuso de eddy


Efeito de desequilbrio local


Alargamento de bandas


- Conhecida como equao de Van Deemter, onde:

= constante adimensional caracterstica do empacotamento, sendo menor que

1 para empacotamentos regulares

dp = dimetro das partculas em centmetros

= fator de correo para padres irregulares de difuso

Dg = difusividade molecular real

u = velocidade linear aparente

k = fator de capacidade

df = dimetro efetivo de filme na fase lquida

Dl = difusibilidade do soluto na fase lquida

- O primeiro termo corresponde geometria do empacotamento, o segundo

difuso longitudinal na fase gasosa e o terceiro ao processo de resistncia

transferncia de massa.


- O termo A caracterstico do tamanho de partcula e da qualidade do

empacotamento de uma coluna e s pode ser reduzido alterando-se o

empacotamento.

- As colunas capilares permitem a eliminao do termo A, visto que no possuem

mltiplos caminhos para que ocorra a difuso de eddy


- O termo B uma medida da difuso molecular

- Pode ser reduzido pela reduo da difusividade molecular.

- Difusividade molecular - depende da natureza do vapor e da temperatura e presso do

sistema.

- Maior em gases de baixa massa molecular (H2, He) do que em gases de massa molecular

mais elevada (N2, CO2).

- Considerando apenas isso, escolheramos esses gases (N2, CO2) para CG.

- H outros efeitos a considerar Tipo de detector, viscosidade do gs

- Alm disso, esse termo dividido por u na equao aumentamos u para reduzir o seu

efeito

- O aumento de u d mais peso ao termo C considerar o balano depende do tipo de

coluna maior ou menor resistncia transferncia de massa!


A grande vantagem da CGAR

O que faz da CGAR a tcnica analtica mais utilizada em qumica?

Sua altssima eficincia intrnseca mencionada

anteriormente conseguida pela eliminao do termo A

da equao de van Deemter pelo uso de colunas

capilares!


A grande vantagem da CGAR


FE lquida

SUPORTE Slido inerte

poroso

Tubo capilar de material inerte

Separao de C14, C15 e C16 (1, 2 e 3) em

coluna empacotada (esquerda) e coluna capilar (direita)


CGAR como Mtodo Analtico

Vantagens

Excelente poder de resoluo;

Anlise de dezenas de substncias em uma nica amostra;

Alta sensibilidade (1012 g);

Injeo de pequena quantidade de amostra;

Excelente tcnica quantitativa.

Limitaes

Anlise de substncias volteis e termicamente estveis;

Uso de derivados para obteno de volatilidade.


Radler & Nunes, 2003


- Sistema cromatogrfico S capaz de promover separao!

- Voltando:


Tcnicas de introduo de amostras em CG


- Em cromatografia gasosa o corao (ou calcanhar de Aquiles) a injeo da

amostra pois aps a entrada da amostra na coluna, s possvel separ-la No se

junta molculas em um sistema cromatogrfico!

- Requisitos iniciais:

Compostos volteis Termicamente estveis

- O que fazer se meus compostos de interesse no so volteis e/ou termicamente

estveis?

Injeo na coluna a frio (cold on-column) PTV Derivatizao


- Relembrando volatilidade:

Massa molecular - Quanto maior a massa, menor a presso de vapor

Interaes intermoleculares - Interaes carga-carga > carga-dipolo > ligao hidrognio > dipolo-dipolo >

dipolo-dipolo induzido > van der Waals

- Lembrar da estereoqumica (E- e Z-) e seu efeito duplo dependendo do tamanho da

molcula.


- Derivatizao pode aumentar dramaticamente a volatilidade e a estabilidade de

compostos

- A derivatizao mais comum a sililao Reagentes mais comuns: MSTFA e

BSTFA

- Existem diversas outras reaes de derivatizao: Acilao, alquilao, formao

de derivados cclicos, derivatizaes quirais.

- Na prtica, o procedimento de derivatizao deve visar a substituio de grupos

funcionais mais polares por outros de menor polaridade, reduzindo a fora das

interaes intermoleculares Ateno para a massa!

- Uma boa reviso sobre as principais derivatizaes usadas em CG est em: Segura

et al., 1998 J. Chromatogr. B.


Amostragem em CG

- As amostras de interesse podem ser gasosas, lquidas ou slidas

- Em todos os casos, deve-se garantir uma amostragem representativa e

homognea

- A coluna suporta apenas amostras gasosas converso para lquidos e slidos


Amostragem em CG - Gases

- Existem diversas formas de se introduzir uma amostra gasosa em CG:

cilindros, bolsas hermticas, seringas hermticas e vlvulas

- A amostra pode ser inserida diretamente na coluna ou via injetor convencional

(p.ex.: split/splitless)

- A amostragem de Headspace tambm usada para anlise do gs sobre uma

amostra lquida ou slida (volteis)


Amostragem em CG - Slidos

- Muito rara - mais comum: solubilizao da amostra slida em solvente

adequado para posterior anlise

- A amostragem de slidos se limita basicamente anlise dos seus volteis

Headspace ou anlise por vaporizao trmica programada


Amostragem em CG - Lquidos

- Forma mais comum de amostragem em CG

- Uso de seringa Manual ou automaticamente

- Aplica uma pequena alquota de amostra na forma lquida para posterior

vaporizao

- Idealmente: Lquidos volteis

- Lquidos menos volteis podem ser usados on-column e PTV

- A expanso dos lquidos ao passar para o estado gasoso deve ser considerada

- O aquecimento necessrio em muitos injetores tambm deve ser levado em

conta degradao trmica da amostra


Amostragem em CG Lquidos Injeo Manual

- Consiste literalmente na injeo manual com uma seringa

- Duas tcnicas principais podem ser usadas: Injeo com agulha fria e injeo

com agulha aquecida

- Basicamente a injeo consiste dos seguintes passos:

Limpeza da seringa Retirada de amostra com volume cuidadosamente medido Injeo


Amostragem em CG Lquidos Injeo Manual com agulha fria

- Inserir a agulha at o fim no injetor

- Rapidamente pressionar o mbolo da

seringa para injetar o lquido

- Retirar a seringa

- Vantagem: Injeo rpida

- Desvantagem: Discriminao de

substratos pouco volteis (condensao na

agulha) e baixa repetitividade.

Analito voltil

Analito pouco voltil


Amostragem em CG Lquidos Injeo Manual com agulha aquecida

- Inserir a agulha at o fim no injetor

- Permitir tempo suficiente para que a

agulha seja aquecida (3 5 s)

- Rapidamente pressionar o mbolo da

seringa para injetar o lquido

- Aguardar cerca de 15 20 s e retirar a

seringa

- Vantagens: Injeo muito reprodutvel e

praticamente sem discriminao dos pouco

volteis

- Desvantagem: Injeo demorada

Analito voltil

Analito pouco voltil


Amostragem em CG Lquidos Tcnica de Air Gap ou lacuna de ar

- Usada para evitar a discriminao de substratos pouco

volteis

- Sugar amostra acima do volume pretendido e devolver at o

mesmo

- Aps retirar a alquota de amostra do vial, preenchemos a

seringa com ar (2 vezes o volume de amostra)

- Promover a injeo com agulha fria ou aquecida

- Vantagens: Evita a perda de volteis antes da injeo, evita a

discriminao e ajuda a promover a transferncia completa

de amostra: repetitividade melhorada


Amostragem em CG Lquidos Tcnica de Solvent flushing ou

lavagem com solvente

- Usada para evitar a discriminao de substratos polares

- Sugar solvente, ar, amostra e mais ar

- Promover a injeo com agulha fria ou aquecida

- Vantagens: Todas da injeo com lacuna de ar. Evita

discriminao de substratos polares que estejam adsorvidos

no vidro ou na agulha.


Sistemas de Injeo

- Promover propriamente a introduo da amostra na coluna

- O tipo mais antigo de injeo em CGAR a injeo com diviso de fluxo

(Split)

- Outro tipo muito comum (geralmente associado) a vaporizao sem diviso

de fluxo (Splitless)

- Outros tipos tambm muito comuns so a vaporizao com temperatura

programada (PTV) e a injeo na coluna a frio (cool on-column)


O injetor split/splitless

- Bloco metlico aquecido com 3 entradas e 3 sadas (basicamente)

- Revestido com um tubo de vidro chamado encamisamento de vidro (liner)

proteger a amostra de degradao em contato com o metal aquecido

Coluna Seringa

Septo Purga do septo

Entrada de Gs Sada do divisor de fluxo

Encamisamento de vidro

Cmara de vaporizao


O injetor split/splitless

- Permite fazer injees com diviso de fluxo (Split) e sem diviso de fluxo

(Splitless)

- O que determina o tipo de injeo a ser feita a natureza da amostra


A injeo com diviso de fluxo (Split)

- a forma mais antiga de

introduo de amostras em

colunas capilares

- Volume de vapor gerado no

injetor geralmente da ordem de

0,5 a 1 mL

- Fluxo na coluna da ordem de 1

mL/min

- Efeito de alargamento no tempo

- Usa-se a diviso de fluxo para

evitar esse alargamento

Coluna

Divisor de fluxo

1 minuto para

esvaziar o injetor



Coluna (1 mL/min)

Divisor de fluxo (10 mL/min)

5,45 segundos para

esvaziar o injetor!



Pergunta:

Um equipamento de CG sabe medir fluxo de gs?

Resposta:

No!



- O que determina o fluxo de gs de arraste na coluna a diferena de presso

entre a cabea da coluna (no injetor) e o detector Importante informar o

detector e dimenses da coluna corretamente!

Ex.:

- Coluna de 0,25 mm DI e 30 m para fluxo 1 mL/min a 140C, P = 16,5 psi

- Coluna de 0,32 mm DI e 30 m para fluxo de 1 mL/min a 140C, P = 7,6 psi

- Se uso uma coluna de 0,32 mm DI e informo para o equipamento que uma

0,25 mm DI, tento colocar 1 mL/min na coluna mas terei 2,7 mL/min!

- A mesma considerao vale para o comprimento da coluna Medir!

- Como medir a coluna: lembrar da geometria! Circunferncia = 2..r



- Desvantagem imediata: Perda de sensibilidade Joga mais amostra pra fora do

que pra dentro do sistema

- Necessidade de pr-concentrao da amostra

- A princpio esse tipo de injeo no recomendado para anlise de traos

- Vantagem imediata: Forma mais rpida de transferncia de uma amostra para a

coluna em CGAR Sinais mais estreitos

- Discriminao e diviso no linear Sempre manter o injetor extremamente

limpo!

- Troca de septos a cada 30-50 injees, liner a cada 100 injees e limpeza do

corpo do injetor a cada 200 injees (sempre que abaixar a temperatura liner e

septo)


A injeo sem diviso de fluxo (Splitless)

- Desenvolvida por acaso por Grob em 1969

- Anlise de uma mistura de esterides em split

- Grob esqueceu-se de abrir a vlvula no momento da injeo e abriu mais tarde

Cromatograma com sinais grandes e bem formados para uma amostra muito

diluda



- A estrutura do injetor exatamente a

mesma do split

- A injeo feita com o divisor de fluxo

totalmente fechado

- A amostra s pode ir para a coluna

- Aps um curto perodo (chamado de

tempo de amostragem; geralmente de

30-60 s), a vlvula totalmente aberta

limpar o injetor

- Alargamento no tempo vai acontecer

- Alargamento no espao pode acontecer

Coluna

Divisor de fluxo



- Alargamento no tempo Devido simplesmente ao grande tempo que se leva

para transferir a amostra do injetor para a coluna

- Alargamento no espao Efeito de alagamento com amostra lquida de uma

parte da coluna analitos se espalham no solvente

- A injeo em splitless requer o uso de um mecanismo de reconcentrao

(focalizao) de amostra

- Os mais usuais: Efeito de solvente e captura a frio

- a tcnica de injeo mais comum para anlise de traos em matrizes

complexas


Tcnicas de reconcentrao Captura a frio

- A tcnica da captura a frio usada para analitos pouco volteis

- Temperatura do forno ~ 90C abaixo do PE do analito e ~ 40C acima do PE

do solvente

- Na coluna o solvente permanecer no estado gasoso, sendo carreado

- O analito passar para o estado lquido sendo capturado pela fase mvel

- Aps algum tempo (1,5 2 min) inicia-se a rampa de temperatura do forno

para eluio dos analitos


Tcnicas de reconcentrao Efeito de solvente

- Requer o uso de uma lacuna de reteno (retention gap)

- Temperatura do forno ~ 30C abaixo do PE da amostra (solvente + analitos)

- Toda a amostra ser condensada rapidamente na sada do injetor

alargamento no espao

- Reduo drstica de volume cerca de 100 x menor Acelera a sada da

amostra do injetor

- Nunca fazer isso na coluna! Usar lacuna de reteno


Tcnicas de reconcentrao Efeito de solvente

- Assim como na captura a

frio, comea-se a

programao de

temperatura

- O solvente comea a

evaporar, concentrando os

analitos

- Ao chegar na fase

estacionria, os analitos

esto concentrados e

prontos para serem

eludos

Coluna Lacuna

FE

Amostra

Gs de arraste

Gs de arraste

Gs de arraste

Gs de arraste


Tcnicas de injeo - Splitless

- Tanto na injeo com diviso de fluxo quanto na injeo sem diviso

possvel realizar uma injeo pulsada (pulsed split ou pulsed splitless)

- Aplica-se um pulso de presso (cerca de 3 x a presso normal) durante a

injeo a fim de acelerar a sada da amostra do injetor

- Essa tcnica aumenta a sensibilidade da anlise e gera picos muito mais

estreitos e simtricos

- O efeito sentido muito mais fortemente na injeo em splitless pois no split

a sada da amostra do injetor j rpida


Tcnicas de injeo Liners para split e splitless


Tcnicas de injeo Cool on column Injeo na coluna a frio

- Apesar de serem os mais utilizados, os injetores split/splitless possuem a

desvantagem de necessitarem da volatilizao da amostra em alta

temperatura Degradao trmica das amostras

- Para os casos de analitos termolbeis, pode-se utilizar a injeo na coluna a

frio (cool on-column)

- o nico tipo de injetor onde a amostra no precisa passar por uma cmara

adicional, sendo depositada diretamente na poro inicial da coluna

- Alm da degradao, evita problemas de discriminao

- Toda a amostra atinge a coluna Principal vantagem, mas tambm principal

desvantagem



- Os injetores on-column

podem ter um septo ou

uma vlvula de

isolamento

- Abaixo, encontra-se a

coluna

- A seringa especial com

agulha de pequeno

dimetro inserida pelo

guia de agulha, at a parte

interna da coluna

- As seringas com agulha

de metal podem ser

usadas manualmente ou

com autoamostradores

para colunas com DI de

0,53; 0,32 ou 0,25 mm



- A injeo na coluna a frio a mais repetitiva e reprodutiva entre as diferentes

injees para CG

- Geralmente a temperatura do injetor controlada juntamente com a temperatura do

forno

- Por ser uma injeo que no sofre de discriminao, pode ser usada como controle

na otimizao de outras tcnicas

- Assim como na injeo em splitless, necessrio que se use um mecanismo de

reconcentrao da amostra devido ao alargamento no espao


Tcnicas de injeo Vaporizao com temperatura programada - PTV

- Desenvolvido no fim da dcada de 1970, baseado no injetor splitless

- O injetor splitless apresenta suas maiores desvantagens devido ao fato de ser um

injetor aquecido

- O injetor PTV permite a injeo de amostras em split ou splitless com o corpo do

injetor resfriado

- considerado o mais verstil dos injetores em CG

- Permite a injeo de grandes volumes de amostra (at 100 L)



- A estrutura do injetor muito

semelhante de um

split/splitless, exceto pela

entrada adicional de gs de

resfriamento (Ar, CO2 ou

N2(l))

- O corpo do injetor, assim

como os liners tem massa

menor, para permitir seu

rpido resfriamento/

aquecimento

- O injetor pode operar nos

modos de split/splitless a

quente, split/splitless a frio ou

splitless a frio para grandes

volumes



- Para split/splitless a quente, a operao exatamente igual do injetor clssico

- A injeo split/splitless a frio pode ser vantajosa para transferncia de compostos

termicamente instveis

- Nesse caso, a amostra depositada no liner como um lquido, evitando a

evaporao imediata do solvente, sendo ento aquecida em uma taxa programada

para sua transferncia para a coluna de maneira similar ao split/splitless clssico

- Essa injeo reduz/elimina os problemas de discriminao na agulha

- O aquecimento controlado da amostra reduz os problemas de degradao trmica



- A injeo splitless a frio para grandes volumes a grande inovao do PTV

- Nesse tipo de injeo, um grande volume (at 100 L) inserido no injetor (todo

de uma vez ou em vrias pequenas injees) a frio com a purga do split aberta

- Geralmente se utiliza um liner empacotado a fim de suportar melhor a grande

quantidade de lquido

- Utiliza-se uma temperatura na qual haja evaporao do solvente, mas no dos

analitos

- Aps a evaporao de cerca de 95% do solvente a purga do split fechada para

promover a transferncia do material para a coluna em temperatura programada

- Assim como no splitless, aps algum tempo a purga aberta novamente para

limpar o injetor

- As mesmas consideraes de alargamento e reconcentrao que se aplicam ao sless



- Como o PTV promove uma injeo a frio que tambm utiliza um liner, oferece

vrias vantagens: ideal para misturas com ampla faixa de ebulio, injeo de

grandes volumes e grande versatilidade

- A grande versatilidade tambm a maior desvantagem: o PTV de longe o injetor

mais complexo para CG

- Existe menos informao na literatura sobre o uso do PTV e o equipamento tem

maior custo


Colunas capilares em CG fases estacionrias e outros parmetros


Colunas capilares em CG

- Marcel Golay considerado o inventor das colunas capilares, aps seus trabalhos

nas dcadas de 1950 e 1960. As colunas propostas por ele foram chamadas de

WCOT (Wall Coated Open Tubular)

- As colunas capilares (ou tubulares abertas) de slica fundida (FSOT) foram

introduzidas em 1979

- Esse desenvolvimento, em conjunto com a criao de novas fases estacionrias

quimicamente ligadas especficas para colunas de slica contriburam para sua larga

aceitao

- Aps a introduo das mesmas, houve um rpido declnio no uso de colunas

empacotadas em CG

- Diversas so as vantagens das colunas capilares: separaes com resoluo muito

maior, tempo de anlise reduzido, necessidade de menor volume de amostra e

menores limites de deteco



- As colunas capilares

modernas so capazes de

resolver misturas de mais de

1000 componentes

- A escolha da coluna ideal

para o trabalho a ser

realizado deve levar em

conta os seguintes fatores:

fase estacionria, dimetro

interno, espessura de fase e

comprimento da coluna

- Quanto menor o dimetro

interno, maior a eficincia da

coluna



- A considerao prtica para escolha do dimetro interno que a capacidade da

coluna diminui com a diminuio do dimetro, ou seja, amostras muito

concentradas necessitam de colunas de maior dimetro

- Para amostras complexas usar sempre o menor dimetro possvel

- Ao usar colunas de grande dimetro com EM, ateno ao fluxo

- As colunas de 0,10 mm DI podem gerar a mesma resoluo em um tempo muito

menor a presso ser muito maior



- Quanto espessura de filme:

Maior espessura, aumenta a capacidade da coluna e a reteno maior tempo de anlise

Quanto maior a espessura de filme, menor a eficincia da coluna

Exceo, compostos muito volteis podem ter baixa resoluo com filmes muito finos

Quanto menor a espessura do filme, menor ser a temperatura de eluio dos compostos, logo filmes finos se aplicam bem a compostos pouco volteis



- Quanto ao comprimento da coluna

Deve-se ter em mente que a resoluo proporcional raiz quadrada do nmero de pratos tericos (ou tamanho) da coluna

Dobrar o tamanho de uma coluna aumenta em 1,4 x a resoluo, mas dobra o tempo de anlise



- Seleo da fase mvel:

O nitrognio o gs de arraste que pode, teoricamente, gerar a melhor

eficincia cromatogrfica

O uso do nitrognio, entretanto requer velocidades lineares muito baixas,

sacrificando o tempo de anlise

O gs com a melhor relao velocidade/eficincia o hidrognio

Por ser um gs muito perigoso e, no passado, incompatvel com EM, o gs mais utilizado o He


Colunas capilares em CG - Escolha da fase estacionria

A escolha da fase estacionria muito menos importante em CG (existem menos de 100 fases diferentes) do que em CLAE (centenas de fases)

Ainda assim, a escolha da fase estacionria um dos principais fatores que influenciam a seletividade em CG

Para a separao em CG, deve-se usar a regra semelhante dissolve semelhante, ou seja, escolhemos uma fase que dissolva os analitos

Importante: Muita interao em CG ruim!

Importante 2: Fases polares em geral tm menor eficincia e estabilidade



- Usar sempre a fase estacionria mais apolar capaz de promover a separao

desejada

- Fases apolares so mais resistentes a gua, oxignio e outros oxidantes

- Fases apolares so mais inertes, sangram menos e tm melhor eficincia

- Nas fases apolares a separao ocorre basicamente pelos pontos de ebulio.

Aumentar o contedo de fases triuoropropil, cianopropil ou fenil gera mais

interaes dipolares

- As separaes de compostos que tm diferentes foras para realizar ligaes

hidrognio como os lcoois, aldedos, aminas e cidos geralmente so melhores em

colunas com fase estacionria de poli-etilenoglicol ou semelhantes



- Na prtica, cerca de 90% das anlises em CG podem ser feitas utilizando-se uma

coluna 100% poli-dimetilsiloxano ou 5% fenil, 95% poli-dimetilsiloxano

- Os polisiloxanos so as fases estacionrias mais utilizadas em CG, devido sua alta

estabilidade qumica e trmica e por oferecerem excelente difusividade aos solutos

- Estrutura do 100% poli-dimetilsiloxano:

- Os polisiloxanos substitudos podem ser representados:

- Onde os Rs podem ser CH3, fenil, CH2CH2CF3 ou

CH2CH2CH2CN e x e y representam o percentual de

uma unidade de repetio no polmero

- Ex: DB-1301 (6% cianopropilfenil94% dimetilpolisiloxano, R1 = CH2CH2CH2CN,

R2 = fenil, R3 e R4 so metilas; X = 6% e Y = 94%



- Aps os polisiloxanos, as fases mais comuns so os polietilenoglicis de estrutura

geral:

- Disponveis em diversas massas moleculares com denominaes como Carbowax,

FFAP, etc.

- So as fases ideias quando se necessita de uma seletividade alternativa, alm de

ideais para separao de lcoois, aminas, cidos etc.

- Sua principal desvantagem a instabilidade trmica temperaturas mximas na

faixa de 225C

- Alm disso, gua e oxignio podem ser prejudiciais


Colunas capilares em CG - Fases recomendadas para diferentes aplicaes:


Detectores em CG


Detectores em CG Propriedades iniciais

- Caractersticas de rudo Rudo qumico, rudo

eltrico

- O rudo calculado como a mdia entre o ponto mais

baixo e mais alto da linha de base em um perodo de

tempo

- H diferentes tipos de rudo: rudo rpido (curta

durao), rudo de longa durao e deriva

- O rudo rpido de alta frequncia (maior do que

quela do sinal de interesse), enquanto o rudo de

longa durao exatamente o oposto

- A deriva a inclinao do envelope de rudo em

funo do tempo, sendo normalmente causada por

sangramentos e outros problemas semelhantes



- Uma das caractersticas mais observadas na deteco cromatogrfica a relao

sinal-rudo Representa a probabilidade de que um pico em uma linha de base

ruidosa represente um sinal de analito

- Uma razo sinal-rudo de 2 indica probabilidade de 95%, enquanto uma relao

S/R = 2,65 indica probabilidade de 99%



- Como estimar a relao S/R:

1 Definir o envelope de rudo (entre L1 e L2)

2 Identificar o rudo mdio (C)

3 Medir a altura do pico (S2: de C a D2)

4 Calcular a relao

Para um sinal ruidoso (S1), deve-se calcular

uma altura mdia (D1)



- Sensibilidade: quanto o sinal varia para dada variao de massa Geralmente dada

pela inclinao da curva de calibrao No confundir com capacidade de deteco

Tem a unidade da resposta do detector por unidade de concentrao ou massa (ex:

mV/pg)

- Limite de deteco Expressa a capacidade de deteco Geralmente corresponde

concentrao capaz de gerar um sinal com relao S/R = 3, ou seja, a

concentrao na qual o detector capaz de dar uma resposta com 99% de

probabilidade de um pico representar um sinal da amostra

- Faixa dinmica Faixa que vai do LD at a concentrao na qual um aumento na

concentrao no promove aumento de sinal Sua faixa mais relevante a faixa

linear que a faixa na qual a sensibilidade (inclinao) constante

- Detectores universais, seletivos e especficos


Detectores em CG Detector de condutividade trmica (DCT ou TCD)

- Detector universal e no destrutivo

- Baseia-se na medio de diferena na

condutividade trmica entre uma clula

analtica e uma clula de referncia

- A passagem de um composto pela clula

de referncia causa uma alterao na

condutividade trmica, desbalanceando a

ponte de Wheatstone

- Um potencimetro refaz o balanceamento

da ponte e a corrente necessria ser

traada no cromatograma, gerando um

sinal


Detectores em CG Detector de condutividade trmica

- Caractersticas:

Detectabilidade mnima (LD): 10-9 g (1 ng)

Resposta: Universal

Linearidade: 104 (limitada)

Estabilidade: Moderada

Limite de temperatura: ~400C

Gases: Carreador (geralmente Hlio) e Makeup: O mesmo do carreador


Detectores em CG Detector de ionizao por chamas (DIC ou FID)

- Detector seletivo e destrutivo

- Baseia-se na criao de ons pela queima

de um composto hidrocarbnico em uma

chama neutra

- A criao dos ons permite a passagem de

corrente eltrica entre dois eletrodos (o

Jet e o eletrodo coletor), gerando um sinal

eltrico que traado no cromatograma

- o detector mais usado em CG


Detectores em CG Detector de ionizao por chamas

- Caractersticas:

Detectabilidade mnima (LD): 10-11 g (10 pg)

Resposta: Somente para compostos contendo carbono orgnico (o sinal reduzido de acordo com a presena de tomos eletronegativos)

Linearidade: 107 (faixa linear muito ampla)

Estabilidade: Excelente

Limite de temperatura: ~400C

Gases: Carreador (Hlio ou Hidrognio), mistura combustvel e comburente (ar e hidrognio) e Makeup: (hlio ou nitrognio)


Detectores em CG Detector de ionizao por chamas (DIC ou FID)

- Compostos que geram pouca ou nenhuma resposta no FID:

- A otimizao dos fluxos de gs importante:

- Makeup deve ser aproximadamente igual a hidrognio +

carreador


Detectores em CG Detector de captura de eltrons (DCE ou ECD)


- Uma fonte radioativa (63Ni) emite partculas :

- Esses eltrons de baixa energia colidem com o gs

de arraste, liberando eltrons de mais alta energia:

- Esse fluxo de eltrons gera uma corrente entre o

corpo do detector e eletrodo coletor

- A passagem de um analito muito eletronegativo

(com poder de capturar eltrons halogenado)

gera uma reduo nessa corrente produzindo um

sinal negativo que invertido para a sada em

forma de cromatograma


Detectores em CG Detector de captura de eltrons (DCE ou ECD)

- Caractersticas:

Detectabilidade mnima (LD): 10-13 g (0,1 pg)

Resposta: Altamente seletivo para compostos contendo tomos eletronegativos (especialmente halogenados)

Linearidade: 103 - 104 (faixa linear bem limitada)

Estabilidade: Razovel Suscetvel a vazamentos no corpo do detector e a impurezas nos gases

Limite de temperatura: ~400 C (com emissor 63Ni) ou 220 C (com 3H)

Gases: Carreador (Hlio ou Hidrognio), Makeup: (nitrognio ou 5% de metano em argnio) Todos os gases devem ser ultrapuros


Detectores em CG Detector de nitrognio e fsforo (DNP ou NPD)


- Construo muito similar ao DIC Tambm pode

ser chamado de TSD (ou DTE)

- Acima do jet colocada uma prola de rubdio

silicato envolta em uma resistncia

- Quando aquecida, essa prola emite eltrons

termo-inicos que formam o sinal de fundo

- O fluxo de H2 usado muito menor do que em um

FID e insuficiente para sustentar uma chama, o

que se forma na verdade um plasma que passa

pela prola aquecida

- Esse plasma, em contato com a prola aquecida,

promove a combusto parcial dos efluentes da

coluna

- Os produtos de combusto parcial contendo

nitrognio e fsforo so adsorvidos na prola,

fazendo com que aumente a densidade de eltrons

produzidos pela mesma, gerando o sinal

cromatogrfico


Detectores em CG Detector de nitrognio e fsforo (DNP ou NPD)

- Caractersticas:

Detectabilidade mnima (LD): 10-11 g (10 pg)

Resposta: Seletivo para nitrognio e fsforo

Linearidade: 106 (faixa linear ampla)

Estabilidade: Excelente, desde que as temperaturas e fluxos de gases sejam bem controlados. A prola tende a se degradar com o tempo e o sinal ser reduzido

Limite de temperatura: ~400 C

Gases: Carreador (Hlio ou Hidrognio), mistura combustvel e comburente (ar e hidrognio) e Makeup: (hlio ou nitrognio)


Detectores em CG Espectrmetro de massas

- O espectrmetro de massas opera sob vcuo

- Existem diferentes fontes de ionizao (EI, CI, APGC) e diferentes analisadores

(Quadrupolo, setor magntico, TdV, ion trap 3D, QqQ...)

- Cada combinao fonte-analisador um sistema diferente

- O EM no somente um detector para cromatografia, sendo a prpria

espectrometria de massas uma rea muito ampla

- Nesse curso: abordagem extremamente simples limitada a caractersticas simples

- Usado como detector para CG pode ser universal ou seletivo e destrutivo


Detectores em CG Espectrmetro de massas

- Caractersticas:

Detectabilidade mnima (LD): 10-12 g (1 pg) em SIM e 10-9 (1 ng) em SCAN (quadrupolo simples detectabilidade pode ser menor com outro analisador)

Resposta: Universal (podendo ser seletivo com SIM)

Linearidade: 106 (Faixa linear ampla)

Estabilidade: Excelente

Limite de temperatura: ~350 C na linha de transferncia e na fonte

Gases: Para EI nenhum; CI metano ou amnia


Detectores em CG

- Temperatura do detector:

- A temperatura de qualquer detector sempre deve ser cerca de 15-20 C acima da

temperatura mxima de coluna usada no mtodo evitar a condensao

- A chama de um FID nunca deve ser acesa em temperaturas menores que 100 C

(recomendvel 150 C) evitar formao de vapor dgua no detector


Anlise de dados e tcnicas de

quantificao em CG


Tcnicas de anlise e quantificao em CG

- Tcnicas gerais da qumica analtica e outras mais especficas:

- Padronizao externa

- Padronizao interna

- Diluio isotpica

- Normalizao de reas

- Normalizao de reas com fator de resposta

- Adio padro


Normalizao de reas

- a tcnica de quantificao mais simples usada em cromatografia

- No requer o uso de padres

- Pode ser usada com quantidade de amostra desconhecida resultado relativo

- Resultados pouco dependentes das condies de CG

- Desvantagens: No aplicvel a todas as amostras, deve ser checada por anlises

independentes, todos os componentes tm que dar picos, e todos teriam que ter o

mesmo fator de resposta


Normalizao de reas com fator de resposta

- Na verdade como uma correo da normalizao de reas simples com melhor

exatido

- No requer o uso de padres caso os Rw sejam conhecidos se desconhecidos ser

necessria uma calibrao

- Pode ser usada com quantidade de amostra desconhecida resultado relativo

- Resultados pouco dependentes das condies de CG inclusive fatores de resposta

- Desvantagens: No aplicvel a todas as amostras, deve ser checada por anlises

independentes, todos os componentes tm que dar picos.


Padronizao externa

- Consiste na comparao de uma amostra problema com uma amostra controle com

concentrao conhecida

- Requer o uso de um padro para preparo do controle pode ser feita uma curva de

calibrao recomendado!

- A quantidade de amostra deve ser conhecida

- Resultados totalmente dependentes das condies de CG Amostra e controles

devem ser analisados em sequncia exatido muito melhor do que normalizao

- S o pico do composto de interesse necessrio

- Desvantagens: massa (ou volume) de amostra deve ser conhecida, calibrao

recomendada para maior exatido, condies de CG devem ser constantes e se

houverem muitos componentes a calibrao pode ser cara e trabalhosa


Padronizao externa

- Clculos com padronizao simples (admitindo volume ou massa igual entre

amostra e controle):

- Clculos usando curva de calibrao

Considerando o modelo de regresso:

y = b0 + b1x


Padronizao interna

- Consiste na comparao da resposta de um componente de interesse com um

padro adicionado prpria amostra

- Requer o uso de um padro para preparo padro interno tambm pode ser usado

como correo do preparo da amostra

- A quantidade de amostra no precisa ser conhecida

- Resultados independentes das condies de CG

- S o pico do composto de interesse e do PI so necessrios

- Pode ser associada a uma calibrao um dos melhores mtodos de quantificao

em CG

- Desvantagens: Padro interno deve ter propriedades particulares, pode ter custo

elevado para muitas amostras


Padronizao interna

- Clculos com padronizao simples:

- Associada calibrao construir uma curva de calibrao conforme feito para a

padronizao externa e adicionar o padro interno na mesma concentrao em

todos os pontos da curva e nas amostras problema

- A curva de calibrao deve ser construda com concentrao do analito no eixo x

e razo de reas do analito/padro interno no eixo y

- Para interpolar a amostra problema, usar a sua razo analito/padro interno

- O padro interno corrige pequenos desvios ocorridos no preparo de amostras


Padronizao interna

- Ex.: Anlise de soro: Alquota de soro adio de padro interno adio de

solvente para precipitao de protenas centrifugao separao do

sobrenadante evaporao derivatizao anlise por CG-EM

- Imaginando uma curva de calibrao:

Dados:

Conc. Aanalito API A/PI

5 1450 2000 0,73

10 2110 1800 1,17

15 3400 2000 1,70

20 1980 1000 1,98

30 5880 1900 3,09


Diluio isotpica - Considerada um caso especial da padronizao interna na qual o padro interno

um isotopmero do analito

- Pode ser usada exatamente como a padronizao interna: de forma simples ou

associada calibrao

- Resultados muito mais exatos S pode ser usada com EM

- Pode ser usada na abordagem da correspondncia exata (Exact Matching

Approach)

- Nessa abordagem, preparam-se amostras controle fortificadas com o analito e o

padro interno e estima-se a concentrao da amostra problema

- Repete-se o preparo das amostras controle aproximando-se cada vez mais a sua

concentrao da concentrao da amostra problema at que se tornem

indistinguveis


Diluio isotpica


Diluio isotpica - Para controles a amostras problema indistinguveis aplica-se a seguinte equao:


Diluio isotpica

- Principais cuidados:

- O padro interno deve ter tempo de equilibrar-se com a amostra

- Avaliar a interferncia (seletividade) de ambos compostos (nativo e marcado) entre

si


Testosterone in Serum - 2.4 ng/g Spike

31

2

6

4

5

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5

ng

/g

1 - Matrix Standards

Isotopic Internal

Standardisation


Non-isotopic Internal

Standardisation


External Calibration

4 - Solvent Standards

Isotopic Internal

Standardisation


Non-isotopic Internal

Standardisation


External Calibration

Gravimetric Value

17%U

Work undertaken by Chris Mussell and Anna Pardos-Pardos Dados de OConnor et al., 2012


Adio Padro

- Mtodo de quantificao usado quando h necessidade de preparo dos controles

em matriz e no h matriz branca disponvel

- Ex.: Quantificao de testosterona em urina

- Prepara-se uma curva de calibrao com a adio de concentraes conhecidas do

analito incluindo o ponto zero sem adio

- necessrio que a faixa de concentraes estudadas exiba resposta linear

- Aps a construo da curva, determina-se a concentrao original por extrapolao


Adio Padro

- A extrapolao feita at a intercesso da curva com o eixo x

- Matematicamente, define-se y = 0

- Obtm-se um resultado negativo inverte-se o sinal = concentrao original na

matriz


Consideraes importantes:

Anlises quantitativas devem sempre que possvel usar replicatas verdadeiras (3 ou

mais)

Ao construir qualquer curva de calibrao, deve-se colocar todas as replicatas de cada

nvel de concentrao na curva, NUNCA usar o valor mdio

Nunca forar uma curva de calibrao a passar pela origem


Anlise qualitativa

- O tempo de reteno simplesmente no pode ser usado como critrio para a

concluso da identidade de uma substncia em cromatografia

- Para dar suporte a esse tipo de concluso: anlise em diferentes fases estacionrias

(pelo menos 2)

- Anlise com co-eluio

- Combinao de ambos

- Emprego de detectores seletivos

- Emprego de detectores que produzam informao estrutural (EM; EM-EM

quanto mais seletivo, melhor)


Anlise qualitativa

- Importante: Lembrar-se sempre da qumica bsica enantimeros s podem ser

separados em meio quiral espectros de massas so idnticos

- Exemplos de critrios de identificao qualitativa de um composto

- Controle de dopagem: tR na amostra no pode diferenciar em mais do que 0,01 min

ou 2% de urina de referncia

- Tambm pode ser usada a massa acurada para dar suporte s concluses


Anlise qualitativa

- Para anlises de alimentos e outras no mbito da 2002/657/CE

- Pontos de identificao mnimo para um positivo = 4 pontos


Guia prtico para o

desenvolvimento de mtodos


Guia prtico para o desenvolvimento de mtodos

- Principal objetivo do desenvolvimento de mtodos em CG: obter a resoluo

adequada no menor tempo possvel

- O procedimento aqui apresentado parte do princpio que a amostra totalmente

desconhecida

- Protocolo disponvel em Radler & Cardoso Qumica Nova 11(2) 1988



- Condies preliminares:

- Recomendvel usar uma lacuna de reteno (amostra totalmente desconhecida)

focalizao da amostra, mas principalmente proteger a coluna de compostos no

volteis




- Usar injeo com diviso de fluxo:

Apesar de no ser o mtodo de injeo mais recomendado para anlise de traos e

para substncias termolbeis, evita a sobrecarga da coluna e sua contaminao com

susbtncias pouco volteis

- Usar fase estacionria apolar:

Reduz a possibilidade de reteno de compostos muito funcionalizados, alm de

permitir relacionar a ordem de eluio ao ponto de ebulio dos compostos. Tambm

so fases mais estveis termicamente preferncia por polimetilsiloxanas

imobilizadas




- Comprimento, dimetro interno e espessura de filme da coluna:

Comprimento de 10 a 20 m Dimetro interno entre 0,25 e 0,35 mm (usual 0,25 ou 0,32 mm) Espessura de filme entre 0,1 e 0,5 m (depende da concentrao esperada) Para uma amostra totalmente desconhecida, usar coluna curta (10 ou 15 m), com

dimetro 0,25 mm e espessura de filme de 0,15 m ou mais minimizar a reteno

anlise rpida deteco de compostos pouco volteis




- Usar detector de ionizao por chamas

o detector mais adequado para anlise exploratria de amostras orgnicas No h

problemas com relao a concentraes elevadas um detector bastante sensvel

- Condies de anlise:

Temperatura inicial baixa para observao dos compostos volteis pequena reteno da coluna com temperatura mais alta pode levar perda dos mesmos

Programao rpida: 10

C/min Taxa 15

C/min

Temperatura final prxima da Tmax da coluna Tempo final infinito interromper a corrida com tempo = 2 x tR do ltimo pico



- No h picos no cromatograma?

- Causas:

A amostra no tem componentes volatilizveis

As substncias presentes se degradaram e seus produtos ficaram absorvidos no sistema

O detector por ionizao em chamas no responde aos compostos

Amostra muito diluda ou deteco com pouca sensibilidade




- Solues:

Usar colunas com menor reteno (reduzir L, dc e E.F.)

Usar injeo na coluna a frio para evitar a degradao no injetor

Combinar os dois

CLSSICO: Caso haja suspeita de que o DIC no seja adequado, realizar testes para a presena de enxofre ou halognios na amostra lembrar que

polihalogenados no produzem sinal aprecivel no DIC

Certificar-se de que a amostra constituda de substncias orgnicas e que a quantidade injetada est de acordo com a sensibilidade do detector




- Solues:

Caso ainda no apaream picos, selecionar outro mtodo de anlise cromatografia lquida



- H picos no cromatograma?

- Iniciar a otimizao da separao

Reduzir a velocidade de programao e observar se h melhoria da resoluo

Se tR for muito pequeno aumentar comprimento e espessura de fase da coluna

tR continua reduzido aumentar a polaridade da fase estacionria (OV-31-OH; Carbowax; cianopropilsiloxana)

O uso dessas fases polares tambm sugerido se houver suspeita de coeluio

Observar o espalhamento dos picos com separao razovel entre eles se houver separao razovel, seguir para prxima etapa



- H separao preliminar?

- Aprimorar o resultado

Se no for necessrio aprimorar pular esta etapa

Se for necessrio seguir o diagrama



- H resoluo adequada?

- Otimizar o tempo de anlise

Aumentar a taxa de programao para aproximar todos os picos tentar um mtodo com rampas mltiplas

Aumentar a temperatura inicial at que ela comece a prejudicar a resoluo que se considera adequada

Aumentar a vazo do gs de arraste (velocidade linear mdia) especialemente se as substncias elurem na isoterma final

Alterar as caractersticas da coluna, reduzindo o comprimento e espessura de filme



- H muitos outros recursos que podem ser usados para otimizar um mtodo,

baseados em outros aspectos j abordados no curso

- Esse guia visa ajudar no desenvolvimento inicial para amostras totalmente

desconhecidas

- Leituras recomendadas:


Guia prtico para o desenvolvimento de mtodos - Dicas prticas de utilizao de CG

Substituir septos regularmente a cada 50 injees sempre que resfriar o equipamento

Se no tem ideia da temperatura do injetor a usar, comece em 250

C

Use sempre gases, reguladores e tubulaes adequadas

Sempre verificar vazamentos nas linhas de gases e trocar os cilindros quando a presso atingir 200 psi

Sempre que possvel, purgar a coluna com gs carreador (15 30 min) antes de aquec-la

Usar sempre a coluna mais apolar possvel para a separao desejada

Sempre que possvel utilize colunas de baixo sangramento



Sempre corte as pontas da coluna aps passar por anilhas de grafite

Se os picos iniciais forem muito largos tente usar uma coluna com espessura de fase maior

Inspecione e troque sempre os liners liners sujos levam a picos deformados

Use o liner correto para o tipo de injeo

Se os picos estiverem deformados troque o septo, liner e corte 0,5 m da cabea da coluna

Sempre marque qual a cabea da coluna

Sempre use anilhas novas



Ateno ao corte da coluna

Reaperte todas as conexes de uma coluna recm colocada cerca de a volta aps os primeiros ciclos de aquecimento do equipamento

Sempre use anilhas de grafite/vespel para a interface com EM

No desconecte uma coluna em temperatura ou presso elevada deixe atingir a temperatura e presso ambientes antes

Antes do uso sempre condicione as colunas na temperatura mxima recomendada pelo fabricante por cerca de 1 2 h

Quando guardar uma coluna, feche suas pontas com septos lembre de cortar pelo menos 3 cm antes de reutiliz-las


gua em CG Molhar a coluna,

pode?


gua em CG - A gua considerada um solvente menos que ideal em

CG

- Problemas: grande volume de expanso de vapor,

molhabilidade e solubilidade baixas na fase estacionria,

problemas em detectores como o DIC, danos qumicos

fase estacionria ...

- Mas...

- Em alguns casos injetar gua inevitvel (como usando

um purge-and-trap) ou mais conveniente do que fazer

uma longa extrao com solvente


gua em CG - Os problemas com a introduo de gua em CG comeam no injetor grande

volume de expanso facilmente pode causar backflash

- Na coluna - baixa molhabilidade na fase estacionria Grob e cols.: no h uma

fase estacionria que possa ser molhada pela gua e, ao mesmo tempo,

suficientemente desativada para uma boa cromatografia uma parte da gua pode

passar como lquido pela coluna alargamento e diviso de bandas

- Usando temperaturas iniciais do forno acima de 100

C bons resultados

- Muita gua sendo eluda pode apagar a chama do DIC, reduzir a sensibilidade do

DCE

- Nota de aplicao Agilent fases quimicamente ligadas (tipo DB) - testes antes e

aps 1000 injees de gua


gua em CG

- Injeo em split A injeo sem diviso de fluxo iria levar a um backflash elevado

- Foram testadas 2 temperaturas para a corrida: 60 C e 130 C

- Aps 1000 injees em cada temperatura, nenhuma das fases quimicamente ligadas

sofreu danos testes de Grob repetidos e resultados idnticos

- Uma fase no ligada foi gradualmente perdida no recomendvel o uso com gua


Testes de avaliao de colunas capilares


Avaliao de colunas capilares

- As colunas capilares modernas possuem alta inrcia e eficincia

- A pequena quantidade de fase estacionria, no entanto, pode fazer com que essas

caractersticas se percam rapidamente

- Pequenas quantidades de impureza presentes nas amostras ou no gs carreador

- Quaisquer alteraes no desempenho da coluna s podem ser percebidas (a tempo

de uma ao corretiva) com testes de desempenho

- Os testes existentes consistem em uma injeo de padres selecionados com

caractersticas especficas e avaliao do cromatograma resultante



- As colunas capilares modernas possuem alta inrcia e eficincia

- A pequena quantidade de fase estacionria, no entanto, pode fazer com que essas

caractersticas se percam rapidamente

- Pequenas quantidades de impureza presentes nas amostras ou no gs carreador

- Quaisquer alteraes no desempenho da coluna s podem ser percebidas (a tempo

de uma ao corretiva) com testes de desempenho

- Os testes existentes consistem em uma injeo de padres selecionados com

caractersticas especficas e avaliao do cromatograma resultante

- Existem diferentes misturas-teste para uso nesses testes que tambm podem ser

feitos em diferentes condies experimentais



- Informaes que se deseja (com um nico teste): caractersticas de adsoro,

eficincia de separao, comportamento cido-base e espessura de filme lquido

- A metodologia apresentada aqui foi extrada de Cardoso & Radler Qumica Nova,

1986 por sua vez extrada basicamente dos trabalhos de Grob

- A mistura-teste inclui componentes cidos, bsicos, neutros, hidroxilados e

carbonilados a fim de avaliar a interao da coluna com diferentes grupos

funcionais



Composio da mistura-teste


Ordem de eluio da mistura-teste em diferentes fases estacionrias


Diferentes pares

com a mesma

funo (ver A e

am)


- H casos em que a reduo de um sinal no indica um problema ne desempenho

da coluna

-

- Ex: cido 2-etil-hexanico (S) em colunas apolares e C10-C12 em fases polares

com filmes delgados (


- Para uso dirio, se os problemas esto concentrados nos indicadores mais

sensveis: D, S e am provavelmente no haver problemas na maioria das

situaes

- Quanto mais inerte for a coluna, maior ser a sua vida til e melhor ela ser para

anlises quantitativas, garantido repetitividade


- Outra informao retirada do teste a eficincia da coluna

- Medida pelo nmero de separao (Trenzahl Tz)

- Sendo tR a diferena de tempo de reteno entre dois picos e W1/2 as larguras

em meia altura

- No teste, calcula-se o Tz para dois pares de picos: E10/E11 e E11/E12 e tira-se a

mdia


- Valores tpicos de Tz:


- Por fim, o teste permite o clculo da espessura de filme da coluna

- Esse clculo importante no diagnstico de possveis problemas ocorrendo na

coluna sangramento, oxidao das extremidades, redistribuio da fase etc.

- Mede-se a temperatura de eluio do E12 e ento calcula-se a diferena entre

essa temperatura e a temperatura padronizada para aquela fase (dada nas tabelas

anteriores)

- Medir a temperatura de deteco e subtrair o tempo morto

- Usa-se o normograma para o clculo


- Normograma:


- Procedimento prtico:

1 Colocar a coluna em equipamento com injetor split e detector de ionizao por

chama e resfriar o forno a uma temperatura menor que 40 C (ou colocar 40 C

como temperatura inicial do forno)

2 Ajustar a presso de entrada e a razo de split para obter para o metano um tR =

3,5 s/m (ou ajustar o sistema para uma velocidade linear mdia de 28,5 cm/s) +/- 5%

3 Configurar a programao de temperatura em funo do tamanho da coluna: 10

m: 2,5 C/min e 50 m: 0,5 C/min

4 Injetar a mistura padro de modo que aproximadamente 2 ng de cada

componente cheguem coluna (ex: 1L com split 1:20)

5 Na faixa provvel de sada de E12 (110-140 C), fazer duas aotaes com a

temperatura medida naqueles instantes


- Procedimento prtico:

6 Ao final da cromatografia inter- ou extrapolar a temperatura de eluio do E12

7 Desenhar a linha dos 100% que passa pelos picos dos dois n-alcanos e dos trs

steres

8 Expressar a altura dos demais picos como uma porcentagem da distncia entre a

linha de base e a linha dos 100%

9 Determinar o TZ mdia de E10/E11 e E11/E12

10 Determinar a espessura do filme comparando a temperatura determinada na

etapa 6 com os valores de referncia da tabela e usar a diferena no normograma

para clculo da espessura de filme.


Dvidas?

Questes prticas, tericas, aplicaes especficas...


Obrigado!

Bruno

R: 3095

Curso CG Final

Documents

Transcript of Curso CG Final

Curso Usuário Final

Relatório Final de Curso

Trabalho final de Curso

Relatorio Final de Curso

Reginterno aet 14 18 final cg 06 02 15 vf

RESULTADO FINAL - IDCAP€¦ · resultado final 103 - motorista profissional - fundÃo inscriÇÃo nome lpt mat cg prat nota final posiÇÃo nasc. resultado 0006119 marcos vinÍcius

Prova CG D FINAL - curso-objetivo.br · 4 No final do ano 2000, o número de veículos licenciados em uma cidade era 400 e, no final de 2008, esse número passou para 560 veículos.

RESULTADO FINAL (GERAL) · 2019-09-27 · resultado final (geral) agente de vigilÂncia epidemiolÓgica sanitÁria inscriÇÃo nome nasc. port cg esp nota final posiÇÃo resultado

RESULTADO FINAL - IDCAP · resultado final 101 - professor – pi (educaÇÃo infantil) - sÃo roque do canaÃ inscriÇÃo nome pt cpl cg ce prat nota final posiÇÃo resultado modalidade

RESULTADO FINAL - INSTITUTO IBDO · resultado final 101 - inspetor de alunos - inscriÇÃo nome nasc. lp cg rlm leg ce nota final posiÇÃo 0029490 paulo henrique da silva 06/08/1987

FINAL DO CURSO PROINFO

RESULTADO FINAL (GERAL) · 2019-09-27 · resultado final (geral) agente administrativo inscriÇÃo nome nasc. port cg inf nota final resultado posiÇÃo 0000467 keylla cristina de

Projecto Final Curso

303O - CG)

Desenho Explodido: CG-430HW (CONJUNTO MOTOR)realsuldistribuidora.com.br/explodidos/ROÇADEIRAS/CG...38 00021864.6 SAPATA DE EMBREAGEM (UN) (CG-520HW) CG-520HW 83 00021910.7 PARTIDA

CG-Língua CG- CG-Conh.Didático- Avaliação Nota Classif ... Final - Ingles_OK-20180621-162735.pdfalém paraíba 179213 antonio vagner ramos silva 08/02/1986 128448396 4,00 7,00

SERVIÇO PARA O DIA 16 DE MAI DE 2007 (QUARTA - … · Oficial de Dia ao CG 1º TEN QOAPM ALEXANDRE CG ... Os concluintes do referido Curso receberão, por mérito, a autorização

CG nacional

Dia100sacola Cg

RESULTADO FINAL E CLASSIFICAÇÃO POS-RECURSOS - AMPLA · inscriÇÃo nome nasc. lpo mat cg ce nota prova objetiva nota final estado civil qtde. filhos posiÇÃo resultado modalidade