Aula - CROMATOGRAFIA GASOSA_Dr_DANILO

CROMATOGRAFIA GASOSA
PÓS-DOUTORANDO: DANILO SANTOS SOUZA
SETEMBRO
2015
1
2
3
4

FE / FM
5
CROMATOGRAFIA
LÍQUIDA
FM = LÍQUIDO
CROMATOGRAFIA
GASOSA (CG)
FM = GÁS
SÓLIDA
CGS
LÍQUIDA
CGL
FE em CG
6
VANTAGENS
•Rapidez
•Alta
sensibilidade
•Alta resolução
•Simplicidade
•Versatilidade
DESVANTAGENS
•Preparo de
amostra
•Amostra
•Treinamento/
experiência
7

Quais misturas podem seu separadas por GC?
CONSTITUINTES VOLÁTEIS
8
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Reservatório de Gás e
Controles de
Vazão/Pressão;
Injetor (Vaporizador) de
Amostra;
Coluna Cromatográfica e
Forno da Coluna;
Detector;
Eletrônica de
Tratamento
(Amplificação) de Sinal;
Registro de Sinal (PC);
9

Gás de arraste – FM
10
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Cilindro de Gás
Regulador de pressão primário;
“Traps”;
Regulador de pressão secundário;
Regulador de vazão;
Medidor de vazão
11

Importância;
Injeção instantânea
t=0
t=x
t=0
Injeção lenta
t=x
Tipos:
•SPLIT/SPLITLESS
•ON-COLLUMN
•PTV
12

SPLIT/SPLITLESS
MODO SPLIT
Divisão
Razão de split
1:20 a 1:200
 Tipos de
amostras
MODO SPLITLESS
Sem Divisão
Válvula de Split
fechada
 Efeito do solvente
Cold Trap
13

ON-COLUMN
14

PTV – VAPORIZAÇÃO EM TEMPERATURA
PROGRAMADA
15

Temperatura do injetor

Regra Geral
◦ Tinj = 50ºC acima;

Volume injetado
16
17

LÍQUIDOS

SÓLIDOS
18

SELETIVIDADE FE;
19

AMPLA FAIXA DE TEMPERATURAS;

BOA ESTABILIDADE QUÍMICA E TÉRMICA;

POUCO VISCOSA;

ALTA PUREZA;
20

SÓLIDAS: ADSORÇÃO
ADSORÇÃO
 Sólidos com grandes áreas superficiais (partículas
finas, poros);
 Solutos polares;
 Sólidos com grande número de sítios ativos
(hidroxilas, pares de elétrons);
21

LÍQUIDA – ABSORSÃO
ADSORÇÃO
 Filmes espessos de FE líquida;
 Grande superfície líquida exposta ao gás de arraste;
 Interação forte entre a FE líquida e o analito (grande
solubilidade);
22

LÍQUIDA
◦ Poliglicóis
◦ Silicones (polisiloxanas)
23

Além da interação FE => Pressão de vapor
◦ Estrutura química do analito;
◦ Temperatura da coluna;
24

Controle do forno = separação
25

AMPLA FAIXA DE TEMPERATURA

TEMPERATURA INDEPENDENTE DOS DEMAIS
MÓDULOS;

TEMPERATURA UNIFORME;

FÁCIL ACESSO À COLUNA;

AQUECIMENTO E ESFRIAMENTO RÁPIDO;

TEMPERATURA ESTÁVEL E REPRODUTÍVEL;
26

Isoterma;
27

Rampa;
28

Possíveis problemas
◦ Variações de vazão do gás de arraste;
viscosidade
vazão
◦ Deriva na linha de base (Drift)
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CROMATOGRAMA (s X t)
30

QUANTIDADE MÍNIMA DETECTÁVEL

Fontes de ruídos
◦ Contaminantes nos gazes;
◦ Impurezas acumuladas no detector;
◦ Aterramento elétrico deficiente;
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
SENSIBILIDADE
32

FAIXA LINEAR DINÂMICA
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
UNIVERSAIS

SELETIVOS

ESPECÍFICOS
34

60 já utilizados em CG;

15 em cromatógrafos comerciais;

4 nas maiores aplicações;
35

CONDUTIVIDADE TÉRMICA (DCT ou TCD);

IONIZAÇÃO EM CHAMA (DIC ou FID);

CAPTURA DE ELÉTRONS (DCE ou ECD);

ESPECTROMETRIA DE MASSAS;
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
CONDUTIVIDADE TÉRMICA (DCT)
37

CONDUTIVIDADE TÉRMICA (DCT)
◦ SELETIVIDADE - UNIVERSAL
◦ SENSIBILIDADE e LINEARIDADE
◦ VAZÃO DE GÁS DE ARRASTE
38

CONDUTIVIDADE TÉRMICA (DCT)
◦ APLICAÇÃO
◦ Não destrutivo;
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
IONIZAÇÃO EM CHAMAS (FID)
◦ Formação de íons;
40

IONIZAÇÃO EM CHAMAS (FID)
DESTRUTIVO
41

SELETIVIDADE: C – H

SENSIBILIDADE / LINEARIDADE
◦ 10 a 100 pg
◦ 10-7 pg a 10-8 mg
42

NITROGÊNIO – FÓSFORO
◦ Altamente seletivo;
43

CAPTURA DE ELÉTRONS (DCE)
44

CAPTURA DE ELÉTRONS (DCE)
1. Ânodo;
2. Saída de Gases;
3. Cátodo;
4. Cavidade;
5. Coluna Cromatográfica;
45

SENSIBILIDADE / LINEARIDADE (DCE)
◦ QMD = 0,01 a 1 pg (organoclorados);
◦ 104 (pg a ng);
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
Tempo de retenção;
47

Estágios na coluna;
48
49

SELETIVIDADE;

EFICIÊNCIA

RESOLUÇÃO
50


Identificação individual;
Identidade da amostra;
INFORMAÇÕES
RETENÇÃO
DETECÇÃO
51

Quando não fornece informações estruturais
52

Curva de calibração
Linearidade
Precisão
ANOVA
LOQ

Padronização interna
53

Líquida
54

Líquida
55

Polietilenoglicol
◦ 50 m

DIC (FID);
56

Antidepressivos em sangue
◦ Detector de nitrogênio e fósforo
◦ Split 1:20; N2; Rampa;
57








Determinação de resíduos de pesticidas em
alimentos,
águas ou amostras ambientais;
Determinação de metabólitos de microrganismos;
Determinação de gases, solventes orgânicos, PAH’s
ou
PCB’s na atmosfera, solos rios ou produtos
alimentares;
Análise forense: drogas, produtos tóxicos, antidoping, etc.
Análise de compostos do aroma de alimentos,
cosméticos,
óleos essenciais, etc.
58





COLLINS, C.H., BRAGA, G.L., BONATO, P.S. Fundamentos
de cromatografia. Campinas: Editora da UNICAMP, 2006.
HARRIS, HARRIS, D. C. Análise Análise Química Química
Quantitativa Quantitativa 7a ed., LTC – Livros Técnicos
Técnicos e Científicos Científicos Editora, Editora, 2008.
LANSAS, F. M. Cromatografia Cromatografia em Fase
Gasosa 1a ed., Acta Eventos Eventos: São Carlos, Carlos,
1993.
MCNAIR, MCNAIR, H. M., MILLER, MILLER, J. M. Basic Gas
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York, 1998.
SKOOG, D. A., HOLLER, HOLLER, F. J.; NIEMAN, T. A.
Principles Principles of Instrumental Instrumental Analysis
Analysis 5th ed., Saunders Saunders College College
Publishing Publishing: Philadelphia, Philadelphia, 1998.
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