CROMATOGRAFIA GASOSA NA DETERMINAÇÃO DE AGROTÓXICOS NOS ALIMENTOS

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3. CROMATOGRAFIA SÓLIDO - GÁS

No caso de cromatografia sólido-gás, a fase estacionária é um sólido de grande área superficial – usualmente um adsorvente como carvão vegetal, sílica-gel, ou peneira molecular (zeólitas sintéticas). A adsorção diferencial dos componentes da mistura a ser separada sobre a superfície sólida é a base para a separação cromatográfica na CSG, a qual é geralmente, empregada na separação de gases como nitrogênio, oxigênio, monóxidos de carbono e outros 2 Assim, a adsorção consiste num aumento da concentração de uma substância na superfície de um sólido.3 Compostos não polares interagem através das forças de van der Waalls, ist é, tais moléculas não se ligarão fortemente ao adsorvente, a menos que possuam elevado peso molecular. As interações mais importantes estão ligadas a moléculas polares que podem ser do tipo: formação de sal, coordenação, pontes de hidrogênio e dipolo-dipolo. Deste modo, quanto mais polar for a molécula mais fortemente ela estará ligada ao adsorvente. Vários tipos de sólidos são usados na cromatografia por adsorção, como por exemplo: o carvão ativo, alumina, outros óxidos metálicos, sais metálicos, spilica, gel, etc. Os sólidos mais utilizados como adsorventes são a sílica gel (SiO2.x H2O) e a alumina (Al2O3.x H2O). 4

Em suma, a separação na cromatografia de adsorção depende da competição entre a adsorção na superfície do sólido e a dessorção pelo solvente (etapa de eluição).

3.1 CROMATOGRAFIA LÍQUIDO - GÁS

Na cromatografia líquido-gás (CLG) a fase estacionária é uma película delgada líquida, a qual recobre um sólido inerte denominado suporte. A base para a separação cromatográfica, neste caso, é a distribuição da amostra dentro e fora desta película, ou seja, a partição da amostra entre a fase móvel e a fase líquida estacionária.1

Os métodos por partição são muito aplicados na prática em relação aos métodos de adsorção, que são usados unicamente para a análise cromatográfica dos gases fixos e de alguns hidrocarbonetos de baixo ponto de ebulição.3

A cromatografia por patição pode ser tratada visualisando a coluna cromatográfica de um modo análogo à coluna de destilação e associá-la àquela algumas das propriedades da destilação.3

A figura 2 ilustra o esquema de uma coluna cromatográfica. A fase estacionária encontra-se acondicionada dentro da coluna, através da qual o gás de arraste flui continuamente. As moléculas da amostra irão distribuir-se ou equilibrar-se entre o gás de arraste e a fase líquida. As espécies mais solúveis na fase líquida permanecerão menos tempo no gás de arraste em movimento e, como consequência irá deslocar-semais lentamente através da coluna. Caso se encontre uma fase líquida que apresente solubilidade seletiva para dois dados compostos, então eles poderão ser separados por cromatografia líquido-gás, uma vez que sofrerão partição, devido à diferença de solubilidade na fase líquida. Segue na Figura 2, a representação de uma coluna cromatográfica.4

[pic 6]

Figura 2 - Representação Esquemática do fenômeno de partição em uma coluna cromatográfica. [3]

A Figura 3, traz a separação de dois componentes por cromatografia gasosa.

[pic 7]

Figura 3 - Representação Esquemática da separação de dois compostos por cromatografia em fase gasosa. [3

Devido à grande diversidade de fases líquidas disponíveis, a cromatografia líquido-gás torna-se a mais versátil e seletiva forma de cromatografia em fase gasosa. Isto permite que sejam analisadas amostras sólidas, líquidas ou gasosas, desde que sejam voláteis ou possam ser volatilizadas, sem sofrerem decomposição no cromatógrafo.4

O grande potencial apresentado por esta técnica (mais de 30 mil publicações anuais) aliado a certas controvérsias existentes quanto à terminologia e simblogia, em português, motivaram a presente série sobre o assunto.4

4.CROMATOGRAMA

Um cromatograma é o registro gráfico da análise, trata-se de um pedaço de papel de um registrador gráfico, onde se indicam os componentes e o grau de concentração em que se encontravam presentes em determinado tempo. Quando apenas o gás de arraste sai da coluna, aparecerá desenhada uma linha reta, denominada de linha de base. Quando se eluem componentes da amostra, aparecerão os perfis de suas concentrações, o que permite obter-se dois importantes parâmetros de informação: o tempo de retenção e a área do pico.5

A área do pico permite determinar a concentração de cada componente separado na coluna. Duplicando-se a concentração da amostra, obtém-se um pico com o dobro da área anterior. 5

O tempo de retenção (tr) é o tempo transcorrido desde o momento da injeção da amostra até que se tenha obtido o máximo do pico. Este tempo é característico do soluto, da fase líquida, da vazão e da temperatura da coluna.4 O mesmo composto, na mesma coluna, em idênticas condições, terá sempre o mesmotempo de retenção. Este fato permite utilizar os tempos de retenção para a identificação dos picos, já que em condições estritamente controladas são reprodutiveis . Ocorre, porém, que qualquer modificação nas condições de operação irá alterar a posição do máximo do pico e, como consequência, o tempo de retenção. 5

A teoria cromatográfica permite determinar duas características dos picos: a posição do máximo do pico e a velocidade de alargamento do pico. 5

A amostra é injetada na coluna na forma de um estreito perfil de concentração e, à medida em que se reparte entre as duas fases e se arrasta através da coluna, passa a apresentar-se de uma gaussiana. 5 (tempo 1 ou t1).1

4.1 Posição do Pico

A posição do pico é determinada pela velocidade do fluxo do gás de arraste e pelo fator de capacidade k,denominado relação de distribuição, e pode ser expresso por:

k = [pic 8]

Esta relação existente entre a quantidade da amostra na fase líquida e na fase gasosa, e está relacionada com otempo de retenção pela equação.5

tr = to + tok

Onde, tr é o tempo que transcorre desde o ponto de injeção até o máximo do pico.