________________________________________________________________Introdução à cromatografia

DrZenildo Buarque de Morais Filho e Dra Silvana Daflón Castricini

Introdução à cromatografia

DrZenildo Buarque de Morais Filho

&

Dra Silvana Daflón Castricini

_____________________________________________Breve histórico da cromatografia

O botânico russo Michail Semenovich Tswett é normalmente tido como descobridor da cromatografia no início do séc. XX. Usou uma coluna de carbonato de cálcio para separar pigmentos de folhas arrastando-os com um solvente e separando-os numa série de bandas coloridas. Criou assim o termo cromatografia (do grego kroma+graphia, o registo da cor). Depois de Tswett, muitos cientistas fizeram substanciais contribuições para o avanço da teoria e da prática da cromatografia e estima-se que atualmente cerca de 60% das análises feitas no mundo envolvem a cromatografia.

______________________________________________Fundamentos de cromatografia

A cromatografia é essencialmente um método físico de separação em que os componentes a serem separados são distribuídos entre duas fases, uma estacionária e outra móvel através da primeira. A cromatografia ocorre como resultado de processos repetidos de adsorção e desorção durante o movimento dos componentes da amostra ao longo da fase estacionária. A separação é devida à diferença de constantes de distribuição de cada um dos componentes da amostra.

A informação obtida de um ensaio cromatográfico é dada num cromatograma, isto é, um registro da concentração ou da massa dos componentes da amostra em função do tempo ou do volume de fase móvel. A informação obtida de um cromatograma inclui uma indicação da complexidade da amostra com base no número de picos ou manchas, informação qualitativa com base na posição, na determinação da posição dos picos ou das manchas. Já a informação quantitativa é realizada com base no valor da variação da concentração dos componentes em função do tempo (área do pico ou intensidade da mancha) .

A distinção entre os principais métodos cromatográficos é feita em termos das propriedades da fase móvel. Deste modo temos os seguintes tipos de cromatografia:



_____________________________________________________Tipos de cromatografia

Cromatografia por centrifugação - Para acelerar o processo pode também ser usado um dispositivo em que através da aplicação de uma alta velocidade circular à fase estacionária, a fase móvel e a amostra evoluem radialmente por inércia. Esta última é utilizada só com fins preparativos.

Cromatografia em camada fina ou TLC (CCD) - A fase estacionária é um sólido (sílica ou alumina) depositado em camada fina e uniforme sobre um suporte sólido inerte. A fase móvel, um líquido de baixa viscosidade, evolui através da fase estacionária, mais vulgarmente de baixo para cima, por capilaridade.

Figura 1: Cromatografia em camada delgada



Cromatografia em papel (CP) – Neste tipo de cromatografia, uma amostra líquida flui por uma tira de papel adsorvente vertical, onde os componentes depositam-se em locais específicos. O papel é composto por moléculas extremamente longas chamadas celulose. A celulose é um polímero, o que significa é ela é composta por milhares de moléculas menores que se organizam juntas. Esta organização molecular que compõe as cadeias de celulose é polar e, como resultado, a celulose tem muitas regiões de altas e baixas densidades de elétrons.

Figura 2: Cromatografia em papel

Cromatografia Gasosa (GC) - A fase móvel é um gás inerte, normalmente azoto, hélio ou hidrogénio. Se a fase estacionária é um líquido temos a cromatografia gás-líquido ou cromatografia de partição, se a fase estacionária é um sólido temos a cromatografia gás-sólido ou cromatografia de adsorção. Em qualquer dos casos a coluna pode ser de empacotamento ou capilar aberta de sílica fundida.

Figura 3: Cromatógrafo gasoso

1 - Reservatório de Gás e Controles de Vazão / Pressão. 2 - Injetor (Vaporizador) de Amostra. 3 - Coluna Cromatográfica e Forno da Coluna. 4 - Detector. 5 - Eletrônica de Tratamento (Amplificação) de Sinal. 6 - Registro de Sinal (Registrador ou Computador).

Cromatografia líquida (LC) – A fase móvel é um liquido de baixa viscosidade. Se a fase estacionária for um adsorvente sólido através do qual e por recurso a uma alta pressão se faz passar a fase estacionária e a amostra, temos a cromatografia líquida de alta precisão (HPLC), se a fase estacionária for um sólido iônico temos a cromatografia de permuta iônica (IEC), se a fase estacionária for um sólido poroso fazendo-se a separação em função do tamanho molecular (sem interações entálpicas) temos a cromatografia de exclusão molecular (SEC).

Figura 4: Cromatografia líquida clássica



Figura 5: Esquema de aparelho de HPLC



Cromatografia (espectrometria) de massas - Indica os padrões de fragmentação das moléculas presentes numa dada amostra. Quando acoplada ao aparelho de CG (CG-MS) ou HPLC (LC-MS) torna-se muito útil pois, além do processo de separação obtido através das técnicas cromatográficas, pode-se identificar as substâncias através do seu peso molecular.

Figura 6: CG-MS

Bibliografia:

Ewing, G. W. (1998). Métodos instrumentais de análise química. Ed. Edgard Blücher LTDA. Pgs: 317-336, 376-413.

Collins, C. H.; Braga, G. L.; Bonato, P. S (1997). Introdução a métodos Cromatográficos. Editora da Unicamp 7ª edição.

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