Considere a equação de Van Deemter
.
a) O que significa os termos
e C e como eles afetam a largura de um pico cromatográfico?
b) O que pode ser feito para diminuir a contribuição destes termos com relação ao alargamento do pico.
a) O que significa os termos
b) O que pode ser feito para diminuir a contribuição destes termos com relação ao alargamento do pico.
Passo 1
Vamos analisar a questão sobre a equação de Van Deemter, que é fundamental na Cromatografia. Vamos entender o que são os termos
,
e
nessa equação e como eles influenciam a largura de um pico cromatográfico. Também vamos ver o que pode ser feito para reduzir a contribuição desses termos no alargamento do pico.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a equação de Van Deemter:
Aqui,
representa o comprimento equivalente a uma placa (um parâmetro que mede a eficiência da coluna cromatográfica), e
é a velocidade linear do fluxo movente.
Passo 3
Agora, vamos entender cada termo:
-
Termo
: Este termo está relacionado com a difusão molecular na fase estacionária. Mesmo sem fluxo, as moléculas têm tendência a se espalhar, o que contribui para o alargamento do pico. -
Termo
: Este termo está associado à difusão longitudinal, ou seja, a difusão das moléculas ao longo do fluxo do movimento. Quanto menor a velocidade , maior a contribuição desse termo para o alargamento do pico. -
Termo
: Este termo representa a resistência à difusão na fase estacionária, relacionada ao tempo que as moléculas passam interagindo com a fase estacionária. Quanto maior a velocidade , maior a contribuição desse termo para o alargamento do pico.
Passo 4
Como esses termos afetam a largura do pico cromatográfico?
-
Termo
: Aumenta a largura do pico independentemente da velocidade do fluxo. É um fator inerente à difusão molecular. -
Termo
: Reduzindo a velocidade , esse termo aumenta, alargando mais o pico. Ou seja, velocidades mais baixas pioram a eficiência. -
Termo
: Aumentando a velocidade , este termo aumenta também, alargando o pico. Isso significa que velocidades muito altas também podem ser problemáticas.
Passo 5
Agora, para a parte b) da questão: o que pode ser feito para diminuir a contribuição desses termos no alargamento do pico?
-
Reduzir o Termo
: Utilizar fases estacionárias com menor difusão molecular e otimizar a temperatura para diminuir a difusão. -
Reduzir o Termo
: Aumentar a velocidade do fluxo pode reduzir esse termo, mas deve-se equilibrar para não aumentar demais o termo . -
Reduzir o Termo
: Diminuir a velocidade do fluxo pode ajudar a reduzir esse termo, mas novamente, é necessário equilibrar para não aumentar muito o termo .
O ideal é encontrar uma velocidade
que minimize a soma dos três termos, otimizando assim a eficiência da separação cromatográfica.
Resposta
Para minimizar o alargamento do pico cromatográfico, é essencial otimizar a velocidade do fluxo
de modo que a contribuição dos termos
,
e
seja balanceada. Isso envolve reduzir a difusão molecular, escolher condições de fluxo adequadas e utilizar fases estacionárias eficientes, garantindo assim uma maior eficiência e resolução na separação cromatográfica.