aa_icp_gc

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   Alguns metais alcalin os e alcalino-terrosos têm espectros simples    podem ser determinados por fotômetro de chama;  De construção mais simples   usam filtros    tem menor custo;  São aparelhos que podem ser utilizados para a determinação de sódio e potássio (solos) também estes elementos e ainda cálcio em soro sanguíneo, urina e outros fluidos biológicos; Fotômetro de Chama

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Slide de Ambiental.

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  • Alguns metais alcalinos e alcalino-terrosos tmespectros simples podem ser determinados porfotmetro de chama;

    De construo mais simples usam filtros temmenor custo;

    So aparelhos que podem ser utilizados para adeterminao de sdio e potssio (solos) tambmestes elementos e ainda clcio em soro sanguneo,urina e outros fluidos biolgicos;

    Fotmetro de Chama

  • Esquema de um Fotmetro de Chama

  • Diferenas entre Fotmetro de Chama e AA

    SimSimPadres

    SimNoLmpadas

    ppm, ppbppmConcentrao

    Mistura gasesAr/GLPChama

    Quase todosNa, K, Li, CaElementos

    AAFotmetro de Chama

  • Espectrometria de Absoro Atmicacom Forno de Grafite

    Atomizao Eletrotrmica

    Em tubos de grafite eletricamente aquecidos a corrente soberapidamente a temperatura se eleva at 2.000 oC ou 3.000 oC aatomizao da amostra ocorre em perodos de tempo de segundos oumilisegundos;

    Forno de Grafite no forno so injetados de 1 a 100 L de amostra;

    Para evitar a oxidao do grafite passa-se argnio ou nitrognio noseu interior;

    O esquema do espectrofotmetro de AA com forno de grafite omesmo, apenas substituindo-se o sistema nebulizador/queimador peloforno de grafite;

  • Espetrofotmetro de AA com Forno de Grafite

    Fonte de Radiao

    ( )

    Monocromador Detector

    Dispositivo de Leitura

    Tubo de grafite Eletricamente

    Aquecido

    Abertura paraIntroduo da

    Amostra

    Amplificador

  • Forno de Grafite

  • Espectrofotmetro de AA com Forno de Grafite

  • Espectrometria de Absoro Atmica

    Vantagens do atomizador por forno de grafite:

    Os tomos volatilizados ficam mais tempo no tubo de grafite;

    Aumento no limite de deteco da anlise em 100 vezes, quando comparado com atomizadores com chama;

    Exemplo: Elemento Ferro Fe

    Limite de deteco por AA chama: 0,02 g / mL

    Limite de deteco por AA forno de grafite: 0,20 ng / mL

  • Unidades de Concentrao

    ppm partes por milho

    1mg/1000mL

    1mg/L

    0,001g/L

    ppb partes por bilho

    1 g/1000mL

    1 g/L

    0,001mg/L

  • Espectrometria de Absoro Atmica

    Desvantagens AA por forno de grafite:

    Alto custo forno de grafite tem que ser substitudo

    desgasta com o uso dependendo da amostra pode ser

    utilizado de 200 a 500 vezes;

    Cada tubo custa cerca de 20 a 50 dlares (sem taxa importao);

    As partes que compem o sistema do forno, como cones e

    sensores, precisam ser trocadas de 3 a 12 meses, dependendo

    do uso custo: 1.000 a 2.000 dlares (sem taxa importao);

    Mais difcil de ser operado;

  • Espectrometria de Absoro Atmica

    Amostras para AA:

    Podem ser analizadas amostras slidas, lquidas ou gasosas todas devem ser convertidas em soluo para a anlise;

    Quantidade de amostra: microlitros de lquidos ou miligramas deamostra;

    Tempo de anlise: 10 s para AA com chama e 2 minutos para

    forno de grafite;

    Preciso: depende da complexidade da matriz 1%

  • Espectrometria de Absoro Atmica

    Limitaes AA:

    No fornece informaes sobre a forma qumica do metal (especiao);

    A preparao de amostras pode ser demorada;

    Tcnica limitada a metais e metalides;

    Tcnica destrutiva da amostra;

    Custo do aparelho: forno de grafite > chama;

  • Espectrometria de Absoro Atmica

    Aplicaes da AA:

    Amostras biolgicas:

    anlise de metais em soro sanguneo, em protenas, tecidos vegetais, etc tcnicas de abertura adequadas;

    Amostras inorgnicas:

    Metais, ligas metlicas, amostras geoqumicas, solo digesto cida para preparar a amostra;

    Anlise de gua: controle de qualidade de guas potveis, efluentes industriais, determinao de componentes metlicos em quantidades-trao na gua de rios, mares, lagos, etc.

  • Elementos Determinados por AA

  • Anlise do Mercrio por AA

    Anlise do mercrio no pode ser feitadiretamente usa-se a tcnica do vapor frio

    O mercrio deve ser convertido a Hg2+ portratamento da amostra com mistura oxidante deHNO3 / H2SO4 seguida pela reduo do Hg

    2+ a metalcom SnCl2;

    O mercrio elementar varrido em um tubo deabsoro por borbulhamento com uma corrente degs inerte atravs da mistura na qual o elementofoi formado vapor.

    Podem ser determinadas concentraes demercrios na ordem de nanogramas (10-9 g);

  • Aparelhagem para Anlise do Mercrio por Vapor Frio

    Gs Inerte

  • Anlise de Arsnio, Antimnio, Estanho, Selnio, Bismuto e Chumbo

    So compostos altamente txicos emnveis baixos de concentrao;

    Utilizada a tcnica de gerao dehidretos melhora os limites dedeteco destes elementos num fatorde 10 a 100;

  • Gerador de Hidretos

    +Hidretos dos

    metais

    Anlise via AAAmostra com

    As, Se, Sb, Sn,

    Pb, Bi em H2O

    (3 BH4- + 3H+ + 4 H3AsO3 3 H3BO3 + 4 AsH3 + H2O

    Gerador de

    Hidretos

  • Gerador de Hidretos

  • Espectrometria de Emisso

    Atmica

  • Espectrometria de Emisso Atmica

    Espectrometria de Emisso Atmica (Atomic EmissionEspectrometry AES);

    Quando tomos so excitados na chama retornam ao estadode menor energia emitem linhas espectrais (energia) quepodem ser utilizadas na anlise quantitativa e qualitativa doelemento;

    Estado fundamental

    E

    Excitao Emisso

    on no estadoexcitado

    on no estadofundamental

    1

    2

    3

  • Espectrometria de Emisso Atmica

    Espectrometria de emisso baseada em plasma atomizao eemisso provocada por fonte de plasma indutivamente acoplado(ICP Inductively Coupled Plasma);

    Espectrometria de emisso atmica por plasma indutivamenteacoplado ICP/AES;

    Um aparelho de ICP/AES tem como componentes principais:

    Sistema de introduo de amostra;

    Tocha e conexes;

    Gerador de radiofrequncia;

    Sistema ptico;

    Sistema de deteco;

    Sistema computacional;

  • Diagrama de um Espectrmetro ICP

  • Esquema do Nebulizador/Tocha do ICP

  • Espectrometria de Emisso Atmica

    Plasma mistura gasosa condutora de eletricidade, que contmuma concentrao significativa de ctions e eltrons;

    O queimador do plasma formado possui uma bobina deradiofreqncia de duas voltas ao redor do tubo de quartzo;

    O gs Argnio de alta pureza alimentado pelo gs de entradado plasma;

    Aps um fasca da bobina de radiofreqncia o gs Argnio seioniza, os eltrons livres so acelerados pelo potente campo deradiofreqncia;

    Os eltrons acelerados colidem com os tomos e transferem suaenergia para o gs inteiro; esta coliso entre as espciespresentes causa o aquecimento;

  • Espectrometria de Emisso Atmica

    Esta acelerao mantm a temperatura entre 6.000 a 10.000 K;

    Esta temperatura to alta que suficiente para excitar a

    maioria dos elementos qumicos;

    Na teoria, todos os elementos da tabela peridica podem ser

    determinados por ICP, mas na prtica h restries (elementos

    produzidos artificialmente, gases inertes e oxignio);

    Os plasmas so utilizados quase que exclusivamente para a

    emisso e no para a absoro;

  • Foto da Chama do ICP

  • Espectrometria de Emisso Atmica

    Esta temperatura to alta que o queimador deve ser protegidopor um gs refrigerante que circula externamente ao queimador;

    Vantagens do Plasma Indutivamente Acoplado:

    Como as temperaturas do ICP so maiores do que a tcnica deatomizao por chama a estabilidade e o ambiente de argnioquimicamente inerte eliminam a maioria dos interferentes;

    A temperatura da chama suficiente para excitar a maioria doselementos qumicos, ainda cloro, bromo, iodo e enxofre;

    Podem ser determinados simultaneamente vrios elementosqumicos;

  • Limite de Deteco para Diferentes Elementos Qumicos por ICP

  • Espectrometria de Emisso Atmica

    Mtodo que permite determinar elementos que no podem serdeterminados por AA por chama: xidos de boro, fsforo,tungstnio, urnio, zircnio e nibio so altamente resistentes decomposio trmica;

    Comparao AA Chama / AA Eletrotrmica / AES-ICP:

    Limite de deteco do on Ni+:

    Por AA chama: 5 ng/mL

    Por AA forno de grafite: 0,02 ng/mL

    Por ICP/AES: 0,4 ng/mL

  • Comparao entre os Limites de Deteco para Absoro Atmica por Chama, Forno de Grafite e

    Emisso por Plasma

  • Espectrometria de Emisso Atmica

    Versatilidade da tcnica AES-ICP:

    Permite no s determinar grande nmero de elementos rpida esimultaneamente, em nveis de traos, mas tambm variedadede tipos e origens de amostras que podem ser analisados;

    Aplicaes em agricultura, alimentos, medicina, biologia,geologia, metais e ligas;

    meio ambiente: determinao de elementos maiores, menores etraos, solos, esgotos industriais, domsticos, poeiras, ar, guas;

  • Espectrometria de Emisso Atmica

    Quantidade de amostra necessriapara anlise em ICP:

    Slidos: 50 mg dissolvidos em 50 mLde soluo;

    Lquidos: 2 mL;

  • Cromatografia Gasosa (CG) e

    Cromatografia Lquida de Alta

    Eficincia (CLAE)

  • Cromatografia

    Introduo

    Cromatografia: mtodo de separao dos componentes de umamistura, realizada atravs da distribuio destes componentesentre duas fases que esto em contato direto;

    Uma das fases permanece estacionria enquanto a outramove-se atravs dela;

    Durante a passagem da fase mvel sobre a fase estacionria os componentes da mistura so distribudos entre duas fases ecada um dos componentes seletivamente retido pela faseestacionria, resultando em migraes diferenciais destescomponentes;

  • Princpio de Funcionamento da Cromatografia em Coluna

    Espcie A(Polar)

    Espcie B(Pouco Polar)

    Suporte Slido com Fase Estacionria

    Polar

    Superfcie da coluna

    A e B so Arrastadospor um Solvente(gs ou lquido)

    A Espcie BPassa pela

    Coluna

    A Espcie A Fica Retida na Coluna e Sai

    Depois de B

  • a) Adsoro b) Partio

    Mecanismos Cromatogrficos

  • c) Troca Inica

    Mecanismos Cromatogrficos

  • d) Bioafinidade e) Excluso

    Mecanismos Cromatogrficos

  • Cromatografia

    Entre os mtodos modernos de anlise, a cromatografia ocupa umlugar de destaque facilidade em efetuar a separao,identificao e quantificao das espcies qumicas, sozinha ou emconjunto com outras tcnicas instrumentais, comoespectrofotometria IV ou espectrometria de massas;

    Exemplos de Aplicaes da Cromatografia:

    Permite separar e identificar compostos orgnicos obtidos a partirde extratos vegetais, como os alcalides de uso medicinal;

    Permite separar e identificar os componentes presentes na gasolina(anlise da gasolina);

  • Cromatografia

    Permite identificar drogas presentes em fluidos orgnicos (exameanti-doping);

    Permite analisar e quantificar princpios ativos em frmacos; etc.

    Em Qumica Ambiental: anlise qualitativa e quantitativa decompostos orgnicos poluentes na gua (pesticidas, compostosclorados, herbicidas, fungicidas); poluio do ar (aldedos,cetonas, hidrocarbonetos, compostos aromticos); poluio dosolo;

    Na indstria de alimentos: anlise dos constituintes dosalimentos: lipdeos e carbohidratos, vitaminas, aminocidos;pesquisa de poluentes em alimentos;

  • Cromatografia

    Classificao dos Mtodos Cromatogrficos

    So classificados de dois modos:

    a) no meio fsico no qual as fases estacionria e mvel entramem contato: cromatografia em coluna e cromatografia planar;

    Cromatografia em coluna: a fase estacionria mantidadentro de um tubo estreito atravs do qual a fase mvel forada a passar sob presso;

    Cromatografia planar: a fase estacionria suportada sobreuma superfcie plana ou nos interstcios de um papel; neste caso,a fase mvel move-se por ao de capilaridade ou sob ainfluncia da gravidade;

  • Cromatografia

    b) nos tipos de fase mvel e estacionria e nos tipos de equilbrioenvolvidos na transferncia de solutos entre as fases;

    Neste caso, pode-se classificar a cromatografia em:cromatografia lquida, cromatografia gasosa e cromatografia comfluido supercrtico.

    Eluio Cromatogrfica em Colunas:

    A eluio envolve a lavagem de uma espcie atravs da colunapor adio contnua de novos volumes de solvente;

  • Cromatografia Gasosa

    Na cromatografia gasosa (CG) gases ou substncias volatilizveis soseparados baseando-se na diferente distribuio dos componentes daamostra entre uma fase estacionria (slida ou lquida) e uma fase mvel(gasosa);

    A amostra, atravs de um sistema de injeo, introduzida em umacoluna contendo a fase estacionria;

    O uso de temperaturas convenientes no local de injeo da amostra e dacoluna possibilita a vaporizao destas substncias, que, de acordo comsuas propriedades e as da fase estacionria, so retidas por temposdeterminados e chegam sada da coluna em tempos diferentes;

    O uso de um detector adequado na sada da coluna torna possvel adeteco e quantificao destas substncias;

  • Diagrama de um Cromatgrafo Gasoso

  • Cromatgrafo Gasoso

  • Forno da Coluna Aberto

  • Cromatografia Gasosa

    A tcnica usada na CG a eluio feita por um fluxo de umgs inerte (gs de arraste), que atua como fase mvel; este gs normalmente o He, N2 ou H2;

    A fase mvel no interage com o analito; sua funo transportar o analito atravs da coluna;

    H dois tipos de cromatografia gasosa: cromatografia gs-slido(GSC) e cromatografia gs-lquido (GLC);

  • Princpio de Funcionamento da Cromatografia Gs-slido

    Espcie A(Polar)

    Espcie B(Pouco Polar)

    Suporte Slido: Fase Estacionria

    Polar

    Superfcie da coluna

    A e B so Arrastadospor um Solvente

    (gs He, N2)

    A Espcie A Fica Retida na Coluna e Sai

    Depois de B

    A Espcie BPassa pela

    Coluna

  • Espcie A(Polar)

    Espcie B(Pouco Polar)

    Suporte Slido Recoberto por uma Fase Estacionria

    Lquida Polar

    Superfcie da coluna

    A e B so Arrastadospor um Solvente

    (gs He, N2)

    A Espcie A Fica Retida na Coluna e Sai

    Depois de B

    Princpio de Funcionamento da Cromatografia Gs-lquido

  • Cromatografia Gasosa

    Como a espcie A fica retida por mais tempo nacoluna do que a espcie B B chega primeiroao detector e depois chega a espcie A gerado o cromatograma com os picosequivalentes s espcies A e B;

    Cromatograma Intensidade do sinal x tempode reteno das espcies na colunacromatogrfica;

  • Cromatografia Gasosa

    Sinaldo

    Detector

    Tempo

    to t1 t2 t3 t4 t5

    Tempo de Sada da Espcie B

    Tempo de Sada da Espcie A

  • Cromatograma de Pesticidas Clorados

  • Cromatografia Gasosa

    Coluna Cromatogrfica

    A coluna cromatogrfica um tubo longo, contendo afase estacionria; este tubo pode ser de cobre, aoinox, alumnio, vidro, slica fundida, teflon, etc.

    As colunas podem ser classificadas em recheadas(analticas e preparativas) e capilares;

    Colunas capilares: feitas de slica fundida (SiO2) erecobertas com poliimida (plstico que resiste at350 oC);

  • Cromatografia Gasosa

    As colunas capilares de parede recoberta: formada por um filme deespessura de 0,1 a 5 m de fase estacionria lquida na parede interna dacoluna;

    Fases estacionrias lquidas comuns: baseadas na regra semelhantedissolve semelhante ;

    Exemplo: Carbowax (poli(etilenoglicol) ( CH2CH2 O )n

    Colunas recheadas: usam um suporte slido so as terras diatomceas, o teflon e as esferas de vidro;

    Atualmente, as colunas recheadas so construdas de ao inox ou vidro;

    So teis para separaes preparativas, quando necessria uma grande quantidade de fase estacionria ou para separar gases que so pouco retidos;

  • Coluna Cromatogrfica

  • Colunas Cromatogrficas

  • Cromatografia Gasosa

    A eficincia de uma coluna cromatogrfica medida em termos denmero de pratos tericos;

    Um prato terico corresponde a uma etapa de equilbrio dasubstncia entre a fase estacionria e fase mvel;

    Quanto maior o nmero de pratos tericos maior ser aeficincia (picos mais estreitos) na anlise;

    Exemplo:

    Coluna com filme espesso de 0,25 0,32 mm nmero depratos tericos: 4.000 pratos / m

  • Cromatografia Gasosa

    Algumas caractersticas fsicas de uma colunacromatogrfica:

    0,001 0,50,2 20 Volume da amostra ( L)

    0,5 25Espessura do filme lquido ( m)

    3.0002.400Pratos Tericos por metro

    10 1001 3Comprimento (m)

    0,15 0,751 4Dimetro Interno (mm)

    CapilarRecheada AnalticaParmetro

  • Cromatografia Gasosa

    Fase estacionria:

    Fase estacionria slida: na cromatografia gs-slido um slidofinamente dividido funciona como fase estacionria;

    A separao baseia-se na adsoro fsica e qumica dassubstncias presentes na amostra neste slido e nas suasvolatilidades;

    Exemplos:

    Fase estacionria: polmeros porosos;

    Aplicao: gases e compostos apolares ou polares de cadeiacurta;

  • Cromatografia Gasosa

    Fase Estacionria Lquida:

    Um lquido pouco voltil, recobrindo um suporte slido, funcionacomo fase estacionria;

    Os suportes mais utilizados so terras diatomceas: slicamicroamorfa com pequenas quantidades de alumina e xidosmetlicos como impurezas;

    Exemplo:

    Fase estacionria lquida: Carbowax: polietilenoglicol

    Polaridade: polar

    Aplicao: lcoois, teres, glicis, solventes

    Temperatura de operao: 60 at 220 oC

  • Cromatografia Gasosa

    Aplicaes da Cromatografia Gasosa (Gs-Lquido)

    Para a realizao de separaes analticas: aplicao sistemasbioqumicos, complexos organo-metlicos ou orgnicos;

    Para realizar uma anlise completa: neste caso, tempos ouvolumes de reteno so empregados para identificaoqualitativa; alturas ou reas de picos fornecem informaesquantitativas;

    Para anlises qualitativas, a cromatografia gs-lquido podefornecer mais informaes teis, quando o cromatgrafo a gs conectado a um espectrmetro de massa, infravermelho e RMN.

  • Cromatografia Gasosa

    Na anlise qualitativa compara-se o tempo ou volume de reteno deum padro com o da amostra; se um composto conhecido possuir omesmo tempo de reteno que um dado composto da amostra, pode-setratar da mesma substncia;

    Na anlise quantitativa faz-se a integrao dos sinais (picos) paratransformar a intensidade do sinal emitido pelo detector em uma medidarelacionada com a quantidade da substncia analisada na amostra medida da rea do pico;

    Relao entre a rea do pico e concentrao vrios mtodos;

    Calibrao externa: compara a rea da substncia a ser quantificada naamostra com as reas obtidas desta mesma substncia em soluespadro de concentraes conhecidas grfico rea x concentrao;

  • Cromatografia Gasosa

    to t1 t2 t3 t4 t5

    Tempo

    Sinaldo

    Detector

    Mtodos para Realizao de Anlise Quantitativa

    Clculo da rea do pico Calibrao externa

    Calcula-se area do pico

  • Cromatografia Gasosa

    Com a rea do pico determinada, constroi-seuma curva de calibrao rea do pico xconcentrao linha reta;

    Compara-se a rea da substncia a serquantificada na amostra com as reas obtidasdesta mesma substncia em solues padrode concentraes conhecidas;

  • Cromatografia Gasosa

    Concentrao

    rea

    C1 Cx C3

    A1

    Ax

    A3

    Mtodo da Calibrao Externa

  • Cromatografia Gasosa

    Sistemas de Deteco em Cromatografia Gasosa:

    As substncias presentes na amostra passam atravs da coluna,onde so separadas, e chegam ao sistema de deteco;

    Existem vrios sistemas de deteco;

    Deve-se escolher o detector que melhor se adapta ao tipo de anlisea ser realizada;

    Algumas caractersticas importantes na escolha do detector:

    seletividade: os detectores podem responder a todas as substncias,medindo a variao da composio do gs de arraste que sai dacoluna;

    Existem detectores que so universais e outros especficos para umaclasse de substncias;

  • Cromatografia Gasosa

    Sensibilidade: mudana na resposta do detector em funo daquantidade detectada;

    quantidade mnima detectvel: alguns detectores conseguemdetectar quantidades de substncia na faixa de picogramas(10-12 g) ou menos, e outros apenas 10-8 g;

    Detector por ionizao em chama (FID Flame IonizationDetector):

    Muito utilizado alta sensibilidade e resposta universal;

  • Cromatografia Gasosa

    Princpio de funcionamento:

    O gs de arraste chega ao detector e uma chama produzida pelacombusto de ar e hidrognio queima e ioniza algumas dasmolculas presentes nesta corrente gasosa;

    Quando estas molculas so queimadas estes ons formados socoletados por um eletrodo;

    A quantidade de ons formados proporcional concentrao daespcie em estudo;

    Quantidade mnima detectvel: 2 x 10-12 g (alcanos);

  • Detector de Ionizao de Chama

    Chama: gs H2 + O2(200 oC)

    Tempo de resposta: 1 ms

    Seletividade: compostosorgnicos

  • Cromatografia Gasosa

    Outros tipos de detectores: condutividadetrmica (TCD thermal conductivitydetector), captura de eltrons (ECD eletron capture detector), terminico,detector de nitrognio-fsforo (NPD);

  • Cromatografia Gasosa

    Amostras em CG:

    Slidas: podem ser dissolvidas em lquidos e injetadas nocromatgrafo;

    Lquidas: podem ser diludas, concentradas e injetadas viaseringa no CG;

    Pode-se dispor no aparelho de um injetor automtico minimiza os erros que podem ocorrer na injeo manual;

    Gases: podem ser introduzidas no CG usando seringaapropriada;

  • Cromatografia Gasosa

    Quantidades de amostra para anlise:

    Lquidos: seringas de 10 nL at 10 L; sistemas de injeoautomtica: atravs de sistemas de vlvulas 0,2 L at 1mL;

    Gases: seringas de 10 L at 25 mL;

    Injetores automticos: 0,250 at 10 mL;

    Tempo de anlise: menos de 1 minuto at 1 ou 2 horas;

    Muitas anlises duram de 20 a 60 minutos;

  • Cromatografia Gasosa

    Preciso das anlises: depende do tipo de injeo, coluna e detectorutilizado de 0,3% a menos de 3%;

    Sensibilidade e limite de deteco: depende do processo de injeo e dosistema de deteco;

    Faixas de partes por trilho ou nanogramas por litro at g/L;

    A Cromatografia gasosa pode ser utilizada em conjunto com outrastcnicas analticas: CG-espectroscopia de IV por transformada deFourier: CG-FTIR

    CG-espectrometria de massa (mass espectrometry): CG-MS;

    OU CG-FTIR-MS;

    Para a determinao e confirmao das caractersticas estruturais doscompostos em anlise;

  • Cromatografia Gasosa

    Custos da CG:

    Cromatgrafo: at US$ 100.000,00;

    Colunas: US$ 300 a 1.000,00;

    Aplicaes em Qumica Ambiental: determinao debenzeno, tolueno, xileno, pesticidas, herbicidas, inseticidasorganofosforados, dioxinas, furanos, hidrocarbonetos aromticospolinucleares, fenis, compostos volteis no solo, ar e gua;

    As Empresas HP e Shimadzu possui catlogo especfico paraaplicaes da CG na rea ambiental;

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia (CLAE)

    ou

    HPLC:

    (High-Performance Liquid Chomatography)

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Princpio da tcnica: a CLAE utiliza uma presso altapara forar a passagem do solvente pelas colunascontendo partculas muito finas que proporcionamseparaes muito eficientes;

    O sistema CLAE consiste de um sistema dedistribuio do solvente, uma vlvula de injeo deamostra, uma coluna de alta presso, um detector eum computador para monitorar o sistema eapresentar os resultados;

  • Reservatrio da Fase mvel (lquido)

    Bomba de Alta Presso

    Vlvula para Injeo da amostra

    Coluna

    Detector

    Registrador

    Medidor de

    presso

    Esquema de um Cromatgrafo CLAE

  • Cromatgrafo CLAE

  • Coluna Cromatogrfica para CLAE

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Em CLAE existem cinco tipos diferentes de fasesestacionrias, que implicam em cinco mecanismosdiferentes de realizar a CLAE mediante a troca decoluna e fase mvel possvel utilizar cada um deles;

    Cromatografia lquido-slido ou por adsoro;cromatografia lquido-lquido ou por partio;cromatografia lquida em fase ligada, cromatografiapor excluso, cromatografia por troca inica;

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Colunas em CLAE:

    Comprimento: 10 50 cm;

    Dimetro interno:

    Coluna analtica: 3 a 5 mm;

    Coluna preparativa: 10 mm;

    A capacidade da coluna determinada pelo seu comprimento,dimetro e material de recheio

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Fases estacionrias em CLAE:

    A fase estacionria em CLAE deve ser aqueles que em um menortempo possvel retenham uma mxima capacidade de amostra,do a melhor resoluo na separao da mistura e so de fcilintroduo na coluna;

    Slidos base de slica: recheios mais usados;

    Slidos semi-rgidos: partculas porosas de poliestirenoentrecruzado com divinilbenzeno;

    Slidos no rgidos: agarose ou dextrose;

    Exemplo: fase estacionria para CLAE lquido-slido adsoro:

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Exemplo: fase estacionria para CLAE lquido-slido adsoro:

    Tipo: slica

    Nome: Chromsphere

    Fornecedor: ChromPack

    Dimetro da partcula: 5 m

    Tamanho do poro: 12 nm

    Volume do poro: 0,7 mL/g

    rea da superfcie: 160 m2 / g

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Caractersticas da fase mvel em CLAE:

    Ser de alto grau de pureza ou de fcil purificao;

    Dissolver a amostra sem decompor os seus componentes;

    No decompor ou dissolver a fase estacionria;

    Ter baixa viscosidade;

    Ser compatvel com o tipo de detector utilizado;

    Ter polaridade adequada para permitir uma separaoconveniente dos componentes da amostra;

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Vantagens e Limitaes da CLAE:

    Vantagens:

    Menor tempo de anlise;

    Alta resoluo: possvel a anlise de misturas complexas (como aurina humana): duzentos compostos podem ser detectados;

    Resultados quantitativos: anlises quantitativas so de fcil execuoe grande preciso; desvios relativos inferiores a 0,5%;

    Boa Sensibilidade: detectores que permitem medidas de 10-9 g; comdetectores especficos foram obtidos resultados de 10-12 g;

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Versatilidade: a mais importante das vantagens da CLAE; podeser aplicada tanto para compostos orgnicos quanto inorgnicos;as amostras podem ser lquidas ou slidas; inicas oucovalentes; gases no podem ser determinados por CLAE;

    Automatizao: todo o processo pode ser automatizado, deste ainjeo da amostra at a integrao dos picos;

    Limitaes da CLAE:

    Alto custo da instrumentao: sistemas mais simples custam deUS$ 7.000 a US$ 20.000, sistemas mais sofisticados,automatizados e com vrios detectores podem passar deUS$ 50.000;

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Alto custo de operao: custo elevado das fases mveis de alto grau depureza, das fases estacionrias ou colunas prontas, de reposioperidica de componentes sofisticados;

    Difcil anlise qualitativa: a CLAE no um mtodo muito bom deidentificao qualitativa, pois a comparao dos tempos de reteno no um mtodo seguro de identificao; pode-se confirmar a identidade dasubstncia com outras tcnicas, como espectrometria de massas (MS),IV ou RMN;

    Falta de detector universal sensvel: ainda no se dispe de um detectorque seja universal e sensvel; o detector de ndice de refrao universal mas no tem sensibilidade satisfatria; o detector porultravioleta sensvel, mas s responde aos componentes que absorvemenergia eletromagntica no selecionado

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Necessidade de experincia na operao do cromatgrafo de CLAE:

    Para se obter o mximo de aproveitamento de um sistema de CLAE necessrio treinamento adequado e longo: mnimo 6 meses ( nacromatografia gasosa: 3 meses);

    Detectores para CLAE: detector por absorbncia no UV-Vis; detector porndice de refrao; detector por fluorescncia;

    Detector por absorbncia no ultravioleta e no visvel:

    Se baseia na absorbncia da luz por parte da amostra ao passar poratravs dela qualquer radiao eletromagntica;

    Dois tipos: detector de comprimento de onda varivel(espectrofotmetro): mais caro; operam na faixa de 190 a 800 nm; somais seletivos e sensveis, pois um pode ser escolhido para ocomposto de interesse absorve mais intensamente;

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Detector de comprimento de onda fixo: mais barato; podem trabalhar com em 254 nm e 280 nm;

    Caractersticas do Detector UV-Vis:

    Quantidade mnima detectvel (g/mL): 2x10-10 a 10-9;

    Volume da cela: 1 20 L;

    Sensibilidade temperatura: baixa

    Sensvel vazo da fase mvel: baixa

    Aplicaes: compostos que absorvem no selecionado;

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Aplicaes da CLAE:

    Medidas de nveis de aminocidos, cidos nuclicos e protenas em amostras fisiolgicas;

    Medidas de drogas ativas, bioprodutos sintticos ou produtos de degradao em dosagens farmacuticas;

    Medidas de nveis de poluentes, como pesticidas ou inseticidas;

    Monitoramento de amostras ambientais;

    Purificao de compostos de misturas;

    Controle de qualidade;

    Separao de polmeros

  • Cromatografia Lquida de Alta Eficincia

    Amostras em CLAE:

    Quantidade: 1 100 L (geralmente 5 10 L);

    Tempo de anlise: 5 minutos a 2 horas (geralmente 10 25 min.);

    Tcnicas complementares:

    A CLAE pode ser utilizada em conjunto com a Espectrometria deMassa (MS), Infrvermelho(IR) ou Ressonncia Magntica Nuclear(RMN) para se obter informaes sobre a estrutura molecular docomposto em estudo;

  • FIM