Definio Geral - Sistemas que geram um sinal eltricoproporcional quantidade eluida de um composto

TCDDetector por

CondutividadeTrmica

FIDDetector porIonizao em

Chama

ECDDetector porCaptura de

Eletrons

MSDetector

Espectromtrico deMassas

DETECTORES PARA GC

Principais Detectores utilizados em GCUNIVERSAIS:

Geram sinal para qualquersubstncia eluida.

SELETIVOS:Detectam apenas substnciascom determinada propriedade

fsico-qumica.ESPECFICOS:

Detectam substncias quepossuam determinado elemento

ou grupo funcional em suasestruturas

QUANTIDADE MNIMA DETECTVEL Massa de um analito que geraum pico com altura igual a trs vezes o nvel de rudo

S

I

N

A

L

(

S

)

RUDO (N)

= 3SN

RUDO Qualquer componente do sinal gerado pelo detector que no seorigina da amostra

Fontesde

Rudo

Contaminantes nos gases

Impurezas acumuladas no detector

Aterramento eltrico deficiente

DETECTORES

LIMITE DE DETEO Quantidade de analito que gera um pico comS/N = 3 e wb = 1 unidade de tempo

Mesmo detector, nvel de rudo e massa de analito MAS diferenteslarguras de base:

wb

DETECTORES

SENSIBILIDADE Relao entre o incremento de rea do pico e o incremento massa do analito

MASSA

R

E

A

Fator de Resposta, S:inclinao da reta rea do

pico x Massa do analito

o mesmo incremento demassa causa um maior

incremento de reaSensibilidadeS

DETECTORES

FAIXA LINEAR DINMICA Intervalo de massas dentro do qual aresposta do detector linear

MASSA

R

E

A

A partir de certo ponto osinal no aumenta mais

linearmente

O fim da zona de linearidade pode ser detectado quando a razo (rea / Massa)diverge em mais de 5 % da inclinao da reta na regio linear:

DETECTORES

PRINCPIO Variao na condutividade trmica do gs quando umanalito elui da coluna.

Cela de Deteco do TCD:

iBloco metlico (ao)Entrada de gs de arraste

Sada de gs de arrasteFilamento metlico (liga W-Re) aquecido Alimentao de corrente eltrica paraaquecimento do filamento

A taxa de transferncia de calor entre um corpoquente e um corpo frio depende da

condutividade trmica do gs no espao quesepara os corpos

Se a condutividade trmica do gs diminui, aquantidade de calor transferido tambm diminui - o

corpo quente se aquece.

Detector por Condutividade Trmica -TCD

SELETIVIDADE - apresenta sinal para qualquer substncia eluida diferentedo gs de arraste UNIVERSAL

SENSIBILIDADE / LINEARIDADE - Dependendo da configurao dodetector e do analito: QMD = 0,4 ng a 1 ng com linearidade de 104 (ng -dezenas de g)

VAZO DE GS DE ARRASTE - O sinal proporcional concentraodo analito no gs de arraste que passa pela cela de amostra.

A rea dos picos cromatogrficos dependente da vazo do gs de arraste

Detector por Condutividade Trmica

NATUREZA DO GS DE ARRASTE Quanto maior a diferena entre acondutividade trmica do gs de arraste puro e do analito maior a resposta.

quanto menor a massa molecular do gs de arraste, maior a resposta (H2, He)

Detector por Condutividade Trmica FATORES DE RESPOSTA - Quanto menor a condutividade trmica doanalito, maior o sinal.

depende da condutividade trmica do analito(mesma massa reas diferentes

Alguns cuidados : manter fluxo de gs de arraste sempre que o filamento estiveraquecido entrada de ar no sistema ira queimar o filamento

Massaanalito =

Condutividade trmica

Separao e quantificao de compostos que no geram sinal emoutros detectores (gases nobres, gases fixos)

Por ser um detector no-destrutivo, pode ser usado em CG preparativa oudeteco seqencial com dois detectores em tandem

Coluna: CP Sil 5CB(50 m x 0.32 mm x 5 m)

Gs de Arraste: He @ 3 ml.min-1TCOL: 40C Detector: DCT1 N2 2 CH43 CO2 4 n-C25 NH3 6 n-C37 i-C4 8 n-C4

Separao de Gases Fixos e Hidrocarbonetos:

TCD - Aplicaes

Detector de Ionizao em Chama FIDPRINCPIO - Formao de ons quando um composto queimado em umachama de hidrognio e oxignio

O efluente da coluna misturado comH2 e O2 e queimado. Como numa

chama de H2 + O2 no existem ons,ela no conduz corrente eltrica.

Quando o eluente contiverum composto orgnico,ele tambm ira queimar.

Como na sua queima soformados ons, a chama

passa a conduzir correnteeltrica

Qumica da Chama de Hidrognio

Regio de quebra Mistura dos gases, pr-aquecimento,incio da quebra das molculas de H2, O2 e dos analitos.

Zona de reao Reaes exotrmicas com produo e/ouconsumo de radicais H, O, OH, HO2 (provenientes do H2),CH e C2 (proveniente do analito) e ons CHO+ (analito).

Zona de incandescncia Emisso de luz por decaimentode espcies excitadas: OH (luz UV), CH e C2 (visvel).

Detector de Ionizao em Chama FID

CH + O CHO+ + e

CHO+ + H2O H3O+ + CO (H2O)nH+Reaesna Chama

Ocorrncia: 1 a cada 100.000

nnnn SELETIVIDADE - Seletivo para substncias que contm ligaes C-Hem sua estrutura qumica.Compostos que no apresentam resposta no FID:

Gases nobres, H2, O2, N2,, CO, CO2, CS2 CCl4, NH3, NxOy SiX4 (X = halognio) H2OHCOOH, HCHO *

nnnn SENSIBILIDADE / LINEARIDADE QMD tpicas = 10 pg a 100 pg comlinearidade entre 107 e 108 (pg a mg)

Detector de Ionizao em Chama FID

nnnn FLUXO DOS GASES A mxima sensibilidade e obtida em umadeterminada razo gs de arraste (ou makeup + gs de arraste) com relaoao Hidrognio (30:30:300).

Detector de Ionizao em Chama FID

nnnn FATORES DE RESPOSTA O fator de resposta de um determinado composto aproximadamente proporcional ao nmero tomos de carbono. Presena deheteroelementos diminui o fator de resposta.

Detector de Captura de Eltrons - ECD

PrincipioGs de arraste (N2)Fonte Radioativa

Gs Ionizado

+

EltronsAnodo (fluxo de eltrons)

Corrente Padro (108 Amps)MX MX-

Diminui a CorrenteSinal Eltrico

Detector de Captura de Eltrons - ECD

nnnn TEMPERATURA DO DETECTOR Dependncia do sinal com temperaturade operao bastante significativa (deve ser rigorosamente controlada)n GS DE ARRASTE a natureza do gas de arraste e critica para o bomfuncionamento do sistema

nN2 , Ar + 5% CH4

O gs deve ser o mais puro possvel !!!(traos de H2O e O2 comprometem o sinal do ECD)

!Adsoro de contaminantessobre os eletrodos causa

deformao nos picos

n FLUXO DO GS DE ARRASTE O fluxo de gs de arraste deve sercontrolado . A estabilidade da linha de base e a resposta so afetadaspor flutuaes do gs de arraste.

Detector de Captura de Eltrons -ECD

nnnn SENSIBILIDADE / LINEARIDADE QMD = 0,01 pg a 1 pg(organoclorados), linearidade ~ 104 (pg a ng)

PESTICIDAS 1 tetracloro-m-xileno 2 - BHC 3 Lindano 4 Heptachlor 5 Endosulfan 6 Dieldrin 7 Endrin 8 DDD 9 DDT10 Metoxychlor11 decaclorobifenila

~250 fg cada analito

Modificao do FID altamente seletiva para compostos orgnicos nitrogenados efosforados

Prola de sal de metal alcalino:RbCl (normal), KCl

Seletividade S para fosforados ou nitrogenados: 10.000x - 100.000 x em relao a hidrocarbonetos similares

QMD = 0,4 pg a 10 pg (N) e 0,1 a 1 pg (P)Pesticidas Triaznicos usando DNP:

1 Desetilatrazina2 Desisopropilatrazina3 Atraton4 Atrazina5 Trietazina6 Secbumeton7 Sebutilazina8 Simetrin9 Dipropretrina10 Dimetametrina11 Metroprotrina

(100 pg cada)

Detector de Nitrognio e Fsforo - NPD

Detector de Massas GC-MS

Esquema Genrico de um sistema com detector de massas

Representao tridimensional dos dados gerados por Cromatografia a Gs comDetector de Massas (GC/MSD).

Detector de Massas GC-MS

Detector de Massas GC-MS

e- + [M] [M]+ + 2e-e- + [M] [M]-

Ionizao por Impacto eletrnico (EI)

Representao esquemtica do analisador quadrupolar de massas.

Detector de Massas GC-MS

Representao esquemtica de um analisador do tipo Ion Trap.

(A) Cromatograma do on total (TIC) obtido por Impacto Eletrnico dos seguintescompostos: (#1) N-nitrosodimetilamina; (#2) bis(2-cloroetil) ter; (#3) bis(2-cloroisopropil)ter; (#4) N-nitroso-di-n-propilamina; e (#5) bis(2-cloroetoxi) metano;(B) Cromatograma para monitoramento do on m/z 74;(C) Cromatograma para monitoramento do on m/z 93.

Detector de Massas GC-MS

EXEMPLO

GC/FID soluo padro de fenis

Condies de anlise: coluna HP-5, Tdetec de 300 C, T inj de 250 C, H2, 60 C por 5 min, 3C/min at 100 c, 10 C/min at 290 ficando por 10 min