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.
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Descreva as principais diferenças entre uma coluna capilar e uma coluna recheada.
De que forma uma análise cromatográfica permite identificar substâncias orgânicas em uma amostra?
Considere que uma coluna capilar DB5 (
) foi usada para a separação de uma mistura constituída pelos compostos: hexano (
) heptano (
), propanol (
) e butanol (
).
a) Com relação à coluna: DB5 , o que significa esta configuração?
b) Você faria uma análise cromatográfica, empregando uma temperatura constante (isotérmica) durante toda a corrida cromatográfica, ou faria uma programação de temperatura? Justifique.
c) Qual seria a ordem de eluição desses compostos dessa coluna? Justifique.
a) Com relação à coluna: DB5
b) Você faria uma análise cromatográfica, empregando uma temperatura constante (isotérmica) durante toda a corrida cromatográfica, ou faria uma programação de temperatura? Justifique.
c) Qual seria a ordem de eluição desses compostos dessa coluna? Justifique.
A suspeita da presença de resíduos de agrotóxicos em banana levou um estudante de mestrado a desenvolver um método para determinação de 3 agrotóxicos clorpirifós, cipermetrina e deltametrina por cromatografia gasosa. O método consiste em triturar
de banana sem casca, adicionar uma mistura extratora composta de
de água,
de acetonitrila. Após agitação e congelamento da mistura por 12 horas, o extrato é recuperado em balão volumétrico de
, adicionando-se acetonitrila. Esta solução é posteriormente concentrada em evaporador rotatório, adicionando-se
de uma solução de bifentrina
utilizada como padrão interno, obtendo-se um volume final de
. O volume de
desse extrato é injetado no cromatógrafo a gás com detector por captura de elétrons, nas condições analíticas pré-estabelecidas. A eficiência do método para cada pesticida foi de:
para o clorpirifós,
para a cipermetrina e
para a deltametrina.
No desenvolvimento do método as curvas analíticas foram obtidas a partir de soluções preparadas pela dissolução do princípio ativo de cada agrotóxico em acetonitrila em diferentes concentrações ( ). A essas soluções foram adicionados
de solução de bifentrina
antes de completar o volume para
com acetonitrila. As curvas analíticas, A/Api x [pesticida]
, foram empregadas para quantificação dos analitos (método do padrão interno - bifentrina). As equações das retas obtidas para cada curva são apresentadas na Tabela 1.
Tabela .1- Dados da regressão Linear dos agrotóxicos em estudo
No desenvolvimento do método as curvas analíticas foram obtidas a partir de soluções preparadas pela dissolução do princípio ativo de cada agrotóxico em acetonitrila em diferentes concentrações (
Tabela .1- Dados da regressão Linear dos agrotóxicos em estudo
Agrotóxicos
Clorpirifós (
|
|
0,9904 |
---|---|---|
Cipermetrina (
|
|
0,9900 |
Deltametrina (
|
|
0,9998 |
Após amostragem adequada no Supermercado Vilela, uma amostra representativa de banana foi analisada pelo método proposto para avaliar a possibilidade de contaminação. Os resultados obtidos para amostra estão descritos na Tabela 3.2.
Tabela 3.2. Resultados das análises cromatográficas das amostras de abacaxi
Tabela 3.2. Resultados das análises cromatográficas das amostras de abacaxi
Área da Bifentrina
|
Área do Composto de
|
---|---|
115500 | 710 |
a) Identifique o composto presente na amostra e calcule a quantidade de agrotóxicos em
encontrada nos extratos da amostra, empregando a equação de regressão correspondente.
b) Calcule a quantidade de agrotóxico em encontradas na amostra de banana.
b) Calcule a quantidade de agrotóxico em