departamento de química sistema de cromatografia …w3.ufsm.br/larp/media/cromionica.pdf · f...

F Princípios da Cromatografia Iônica (IC).

F Instrumentação (Bomba, injetor, coluna, supressora e detector).

F Planejamento das análises (Escolha da FE e FM, Sistema de supressão, Sistema de detecção)

F Exemplos práticos de aplicação em IC

F Preparo da amostra (Pré-concentração, Eliminação de interferentes, etc...)

Bibliografia:J. S. Fritz, D. T. Gjerde, Ion Chromatography, Wiley-VCH, 2000 J. Weiss, Ion Chromatography, 3a. Ed., John Wiley and Sons, Inc., 2005P. R. Haddad e P.E. Jackson, Ion Chromatography: Principles and

Applications, Elsevier, Amsterdam, 1990H. Small, Ion Chromatography, Plenum Press, New York, 1990

1

Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) Departamento de Química Campus da UFSM 97105-900 Santa Maria - RSProf. Dr. Renato Zanellae-mail: rzanella@base.ufsm.br

2

Sistema de Cromatografia Iônica (IC)

3

Sistema IC - Dionex

Resinas trocadoras de Resinas trocadoras de ííons:ons: polpolíímeros porosos com superfmeros porosos com superfíície modificada com cie modificada com grupos trocadores iônicos.grupos trocadores iônicos.

� Trocadores iônicos fortes: se ionizam completamente em toda faixa de pH. � Trocadores iônicos médios e fracos: são aqueles em que o grau de dissociação

é influenciado pelo pH, portanto este influencia na capacidade de troca.

Trocadores Trocadores catiônicoscatiônicos::

�� Forte: sulfônico Forte: sulfônico Res-SO3- H+�� IntermediIntermediáário: rio: fosfônicofosfônico

�� Fraco: carboxFraco: carboxíílico lico Res-CH-COO- Na +

Trocadores Trocadores aniônicosaniônicos::

�� Forte: amônio quaternForte: amônio quaternáário rio Res-CH3N+ (CH3)3 Cl-�� IntermediIntermediáário: rio: dietilaminodietilamino Res-N+ H(CH2CH3)2 Cl-�� Fraco: Fraco: pp--aminoamino carboxcarboxíílicolico

4

5

Fatores que controlam a seletividade na Troca Iônica

6

Exemplos de separação de ânions – IonPac® 11

7

Composição da Fase Estacionária AS-4A x AS-9

8

Composição da Fase Estacionária CS 12 x CS 14

9

Estrutura da Fase Estacionária Comparação de colunas

10

Concentração do eluente na fase móvel –Efeito da concentração sobre AS4A-SC

11

Modificadores não-iônicos na fase móvel -Efeito da concentração de ACN

12

Íon eluente na fase móvel –Força iônica em colunas PCX-100 e CS 14

13

Temperatura da fase móvel (na separação) –Coluna CS15 com fase aquosa

14

Por que usar supressão em IC?

Histórico de Desenvolvimento das Supressoras

15

Como acontece a supressão química ?

16

Movimento dos íons e compostos na trocadora SRS de ânions

17

O que é uma supressoraauto-regeneradora?

18

Comparação da Linha de fundo:Hidróxido x Carbonato

Eluente Supressão Linha fundo do eluente (condutividade)

NaOH H2O <2 mS

Na2CO3/NaHCO3* H2CO3 ~15 mS*

* Eluente standard para a coluna IonPac® AS14

19

Comparação na eluição por gradiente:Carbonato x Hidróxido

20

Colunas de ânions: Propriedades físicas

21

Seletividade das Colunas: Comparação

22

Escolhendo a fase estacionária: ânions

23

Escolhendo a fase estacionária: cátions

CS 12A

24

Quando usar a coluna de alta eficiência

25

Coluna AS 14

26

27

Sistema IC Dionex com gerador de eluente

28

Gerador de eluente EG 40• Dispositivo gerador de eluente para IC, em linha e alta pressão, tanto

em modo isocrático ou gradiente;• Capaz de gerar soluções de KOH ou MSA em concentrações de até

100 mmol L-1 em vazão de 1,0 mL min L-1;• Gera eluente de alta pureza, eluentes ácidos ou básicos sem contaminação;• Elimina a necessidade de preparação manual.

Correlação entre a [KOH]gerada e a corrente aplicada

29

Módulo gerador de eluente – EG 40 (KOH)

30

Módulo gerador de eluente – EG 40 (MSA)

31

Comparação de gradiente com e sem o sistema EG40

32

Vantagens de usar Gerador de Eluente em IC

33 34

Instrumentação

Dionex ICS-2500 IC: AS50 Autosampler, AS50 chromatography

compartment, EG50 eluent generator, GS50 gradient pump, EO1

eluent organizer (top), ED50A electrochemical detector (middle),

AD25 UV/Vis absorbance detector (bottom).

Methrom 300

35

Instrumentação

IC Compactos

36

Especiação de metais