Com o objetivo de separar uma mistura de benzeno, naftaleno e fenantreno por CL, utilizou-se uma coluna C18 e uma mistura de 40:60 metanol:água como fase móvel. Apesar da boa separação, observou-se que os ka) qual seria o efeito nos k^prime se fosse aumentado o volume de metanol na mistura do solvente?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre a separação de uma mistura de benzeno, naftaleno e fenantreno usando cromatografia líquida (CL) com uma coluna C18. A fase móvel é uma mistura de 40% metanol e 60% água. A pergunta quer saber o que acontece com os fatores de retenção ( k') se aumentarmos a quantidade de metanol na mistura do solvente. Para resolver isso, vamos precisar entender como o solvente afeta o k' na cromatografia líquida.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é o fator de retenção ( k'). O k' indica quanto uma substância demora para passar pela coluna cromatográfica em relação ao tempo que o solvente leva. Matemáticamente, é dado por:
k' = tR - t0t0
onde tR é o tempo de retenção da substância e t0 é o tempo de retenção do solvente móvel.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre a fase móvel, que no nosso caso é uma mistura de metanol e água. O metanol é um solvente orgânico e a água é polar. A quantidade de metanol na mistura pode influenciar a polaridade da fase móvel. Quando aumentamos o volume de metanol, a mistura se torna menos polar.

Passo 4

Na cromatografia líquida com fase reversa (como a coluna C18), os compostos menos polares interagem mais com a fase estacionária (C18, que é não polar) e permanecem mais tempo na coluna, aumentando o k'. Já os compostos mais polares têm menos interação com a fase estacionária e passam mais rápido, diminuindo o k'.

Passo 5

Com mais metanol na fase móvel, a mistura se torna menos polar. Isso faz com que os compostos menos polares (como o benzeno) tenham ainda menos interação com a fase estacionária e passem mais rápido, reduzindo o k'. Por outro lado, os compostos um pouco mais polares (como naftaleno e fenantreno) também podem ter seu k' reduzido, mas em menor grau comparado ao benzeno.

Passo 6

Portanto, aumentando o volume de metanol na mistura do solvente, a polaridade da fase móvel diminui, o que faz com que os k' dos compostos na mistura também diminuam.

Resposta

Ao aumentar o volume de metanol na mistura do solvente, os fatores de retenção ( k') dos compostos diminuem.

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