CG (cromatografia gasosa) Flashcards
(44 cards)
o que é cromatografia gasosa e quando deu seu início?
É um método físico-químico de separação de misturas,
identificação e quantificação de seus componentes.
É uma das técnicas de análise de maior uso.
Início da CG (1952): Analisar gases e substâncias voláteis
quais as vantagens da CG
Alto poder de resolução (análise de muitos componentes de uma única amostra);
Alta sensibilidade (10-12g);
Pequenas quantidades de amostra.
quais as limitações da CG ?
Substâncias voláteis e estáveis termicamente (ou formar um derivado com estas características);
Requer preparo da amostra (interferências e contaminações);
Tempo e custo elevado.
Quais os principais componentes da CG ?
Cilindro de Gás»_space; Regulador de fluxo
Injetor»_space; introduz a amostra na
câmara de vaporização ou diretamente na coluna.
Coluna (Fase estacionária»_space;reside dentro da coluna) e ( Fase móvel»_space; gás» move sobre a FE.
Detector»_space; dados»_space; Cromatograma (Ideal: picos separados e simétricos)
Obs.: Separação (Ocorre na coluna) depende da interação dos componentes da mistura com a FM e a FE
o que é Tempo de retenção ?
tempo decorrido entre a injeção e o ápice do pico cromatográfico.
Tr
Obs.: depende da temperatura, da velocidade da fase móvel e das características da FE
o que é Tempo morto ?
Tempo de retenção do composto não-retido pela coluna (tempo morto => tempo mínimo para um composto que não interaja com a FE atravesse a coluna).
Tm
o que é Tempo de retenção ajustado ?
tempo médio que as moléculas do analito passam sorvidas na FE
o que é SELETIVIDADE, FATOR DE SEPARAÇÃO OU RETENÇÃO RELATIVA (alfa)?
capacidade de diferenciar dois compostos.
t’r2/t’r1
obs.: independe da vazão do gás de arraste.
indica a posição relativa de 2 picos
ideal é que alfa seja maior que 1
o que é RESOLUÇÃO (Rs):
Fornece uma medida quantitativa da habilidade da coluna em separar duas substâncias.
Rs = (tr2 - tr1) /[(Wb1 + Wb2) / 2]
Wb1: largura da base do pico 1 Wb2: largura da base do pico 2
- Rs ≥ 1,5 : Significa picos totalmente separados
Rs < 1,5 : Significa picos com sobreposição
o que é CONSTANTE DE DISTRIBUIÇÃO (KC) ?
Considera-se a ocorrência de um equilíbrio de distribuição do analito entre a FE e a FM.
KC = [A]S / [A]M
KC = Constante de Distribuição [A]S = concentração do analito na FE [A]M = concentração do analito na FM
Afinidade pela FE [A]S
quais parametros e medidas ideais para medida de picos de um cromatograma?
FATOR DE ASSIMETRIA DO PICO (As): 0,8 < As < 1,2
As = B /A
FATOR DE ALARGAMENTO DO PICO (Tf): 0,9 < Tf < 1,2
Tf = (A + B) / 2A
a é wb antes e b é wb depois do máximo do pico.
quais os parâmetros cromatográficos
Supondo a coluna cromatográfica como uma série de estágios separados onde ocorre o equilíbrio entre o analito, a FE e o gás de arraste (FM):
Cada “estágio” de equilíbrio é chamado de prato teórico.
O número de pratos teóricos de uma coluna (N) pode ser calculado por:
N = 16 (tr / Wb)^2
É um número indicativo da performance da coluna.
É o parâmetro que mais precisamente define a qualidade de um sistema cromatográfico.
o que é e para que serve a equação de van deemter
Permite determinar a velocidade linear da fase móvel em que o alargamento dos picos será mínimo e a capacidade de separação seja máxima.
H = A + B/mi + C.mi
H: altura do prato teórico
A: termo relacionado aos caminhos múltiplos do soluto B: termo relacionado à difusão longitudinal do soluto C: coeficiente de transferência de massa
mi: velocidade linear da FM (cm.s-1)
C: coeficiente de transferência de massa: Equilíbrio de distribuição do soluto entre a fase móvel e estacionária é estabelecido tão lentamente que a coluna praticamente opera num regime de não-equilíbrio. Quanto mais rápida for a velocidade da fase móvel, menos tempo existe para que o equilíbrio seja alcançado.
quais componentes necessários em uma linha de Gás FM.
Controladores de vazão (e pressão) de gás => manter a vazão constante durante a análise
Dispositivos para purificação de gás (“traps”)
quais são as características e requisitos do gas de arraste ?
NÃO interagir com a amostra - apenas arrastar a amostra através da coluna => GÁS DE ARRASTE
Requisitos: Gás de arraste (FM)
INERTE: Não deve reagir com a amostra, nem com a fase estacionária ou superfícies do instrumento.
PURO: Deve ser isento de impurezas que possam degradar a fase estacionária ou deteriorar o detector.
Impurezas típicas em gases: H2O, O2 (oxida e hidrolisa algumas FE), hidrocarbonetos (ruídos no sinal do detector DIC).
CUSTO: Gases de altíssima pureza são mais caros.
COMPATÍVEL COM O DETECTOR: Cada detector demanda um gás de arraste específico para seu melhor funcionamento.
DCT => He, H2
DIC => N2, H2
DCE => N2, Ar + 5% CH4
quais as características do forno de CG
Ampla faixa de temperatura de uso. Pelo menos de Tamb até 400 ºC. Sistemas criogênicos (Ti:forno
< Tambiente)
podem ser necessários em casos especiais.
Temperatura independente dos demais módulos. Não deve ser afetado pela temperatura do injetor e detector.
Temperatura uniforme em seu interior. Sistemas de ventilação interna muito eficientes para manter a temperatura homogênea em todo o forno.Temperatura estável e reprodutível. A temperatura deve ser mantida com exatidão e precisão de ± 0,1°C.
quais tamanhos típicos e informações sobre as seringa para injeção?
LÍQUIDOS: Capacidades típicas: 1 microL, 5 microL e 10 microL Agulha: diâmetro interno de 0,15mm (aquecimento instantâneo, quando introduzida no injetor).
quais características da injeção de amostras ?
Os dispositivos para injeção (INJETORES ou VAPORIZADORES) devem prover meios de introdução instantânea da amostra na coluna cromatográfica.
Vaporizar amostra (solvente + compostos alvo)
Misturar vapor com fase móvel (gás de arraste)
Transferir vapor para dentro da coluna
descreva os parâmetros para injeção ?
Temperatura do injetor: Deve ser suficientemente elevada para que a amostra vaporize-se imediatamente, mas sem decomposição.
Regra Geral: Tinj = 50 oC acima da temperatura de ebulição do componente menos volátil.
Sólidos: convencionalmente se dissolve em um solvente adequado e injeta-se a solução.
Volume injetado: Depende do tipo de coluna e do estado físico da amostra.
quais os componentes do equipamento de injeção?
1: Septo (silicone)
2: Alimentação do gás de arraste
3: Bloco metálico aquecido
4: Ponta da coluna cromatográfica
quais as qualidades desejáveis para o injetor de CG
Injeção de amostra (representativa e homogênea) para dentro da fase móvel sem dispersão da amostra.
Vaporizar todos os solutos instantaneamente sem
decomposição térmica.
Sem discriminação de compostos com diferentes pontos de ebulição, concentração, polaridade.
Não tenha contaminação e nem perda da amostra.
quais os tipos e uso de injetor.
Split/Splitless »_space; Com divisão de fluxo / sem divisão de fluxo»_space; Injeção a quente
On-Column»_space; Injeção na coluna»_space; Injeção a frio (bom para compostos termicamente instáveis)
descreva a injeção split
Injeção com divisão de fluxo
Para amostras com concentrações mais altas
Razão Split = Fluxo que sai por Split / Fluxo da Coluna
Pico com bom formato, em geral
Diminui sobrecarga da coluna
Não é aplicável a análise de traços.
Menor sensibilidade (boa parte da amostra é desprezada)
Divisão da amostra raramente é uniforme (fração purgada dos constituintes menos voláteis é sempre menor)
Ajuste da razão de divisão é mais uma fonte de erro.
descreva a injeção splitless
Injeção sem divisão de fluxo
Para compostos de nível traço
Bom para amostras semi-voláteis (pontos de ebulição do analito são acima de ~150ºC)
Precisa otimizar cuidadosamente as condições, pois o analito pode demorar alguns minutos para ser totalmente transferido para a coluna, os picos cromatográficos serão alargados.
