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Efeito da Variação de Fluxo e de Comprimento de onda de detecção na análise de amostra de naftaleno por CLAE

Por:   •  11/5/2017  •  Trabalho acadêmico  •  1.282 Palavras (6 Páginas)  •  673 Visualizações

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Discussão da Prática 2 – Efeito da Variação de Fluxo e de Comprimento de onda de detecção na análise de amostra de naftaleno por CLAE

Após a realização de três análises da amostra de naftaleno 0,001 mol/L através da Cromatografia Líquida de Alta Eficiência utilizando um Cromatógrafo Varian Modelo Polaris, com detector por arranjo de diodos( UV-Vis), tendo como fase estacionária a sílica ligada ao octilsano e fase móvel o metanol, obteve-se 3 cromatogramas evidenciados nas Figuras 1.

[pic 1]

Figura 1 – Cromatogramas das análises de naftaleno : corrida 2, corrida 1 e corrida 3 (de cima para baixo).

Estas análises foram realizadas efetuando-se variações de fluxo da fase móvel e de comprimento de onda de detecção e verificando os seus efeitos no tempo de retenção e na largura de banda . Através da Tabela 1 pode-se inferir que o naftaleno não foi detectado na amostra utilizando-se o comprimento de onda de 600nm e que existe uma relação inversamente proporcional entre o fluxo de vazão da fase móvel e a largura de banda.

Tabela 1 – Resultado das análises de Naftaleno através da CLAE

Corrida

Fluxo (mL.min-1)

Comprimento de onde de detecção (nm)

Tempo de retenção (min)

Largura de banda (s)

1

1

260

3,1488

5,91

2

1

600

0

0

3

0,5

260

6,3409

10,6

Cabe salientar a diferença do alargamento da banda entre a corrida 1 (5,91s) e a corrida 3 (10,6 s) como consequência da variação do fluxo da fase móvel.  A teoria cinética da cromatografia descreve as variáveis que afetam a largura de uma banda baseada em mecanismos de caminhos aleatórios, explicando assim a migração de moléculas através da coluna cromatográfica.1  O cromatograma típico possui um formato gaussiano e isto pode ser atribuído à combinação aditiva dos movimentos aleatórios de milhares de partículas de um soluto ou área de camada cromatográfica.2 As partículas de um mesmo soluto se movimentam de maneira diferente, devido ao fato que uma única molécula do soluto durante sua eluição, sofre milhares de transferências de fases entre a fase estacionária e a fase móvel.1 O tempo de permanência em cada fase é profundamente irregular, pois ao longo da eluição o tempo de permanência pode ir variando  de acordo as transferências de fases.

Assim, certas partículas individuais caminham rapidamente sob inclusão acidental na fase móvel durante a maior parte do tempo, enquanto outras, pelo contrário, pode ser retardada porque  são incorporadas na fase estacionária durante um tempo mais longo do que a média. A consequência destes processos aleatórios individuais é uma distribuição simétrica em torno do valor médio, o que representa o comportamento mais comum da partícula .1,2 Estes processos aleatórios dão origem a largura da banda.

Segundo Van Deemter, alguns fatores contribuem para o alargamento de um pico dentro de uma coluna cromatográfica, como diferentes caminhos percorridos pelo soluto dentro da coluna em função de irregularidades no empacotamento, difusão molecular do soluto na fase móvel e resistência à transferência de massa. 3 Como o movimento da molécula só pode ocorrer quando esta se encontra na fase móvel, a largura de uma zona aumenta á medida ela se desloca através da coluna, porque é concedido mais tempo para ocorrer a migração.2 Dessa forma, com a diminuição do fluxo da fase móvel reduz-se  a velocidade da vazão fase móvel, e o resultado é que com uma vazão reduzida haverá mais tempo para ocorrer as transferências do soluto entre a fase móvel e a fase estacionária, portanto um alargamento da banda na saída da coluna e um aumento do tempo de retenção.  Por isso que com a diminuição da vazão de 1 mL/min para sua metade resultou em um aumento aproximadamente dobrado da largura da banda, evidenciando-se uma relação inversamente proporcional entre o fluxo da fase móvel e a largura de banda.  Enquanto que com relação ao tempo de retenção da corrida 1 com vazão de 1 mL.min-1  e da corrida 2 com vazão de 0,5 mL.min-1, mostraram valores dobrados, também evidenciando-se uma relação inversamente proporcional entre fluxo da fase móvel e o tempo de retenção.

A corrida 1 e 3 foram realizadas utilizando-se como comprimento de onda o feixe de 260 nm, enquanto que a corrida 2 foi efetuada com um comprimento de onda de 600 nm. Como este detector não possui o sistema de varredura, este só analisa nesta faixa previamente escolhida pelo operador. Cabe salientar também que o gráfico de absorbância está relacionado apenas com a amostra de naftaleno, sem interferência da fase móvel, pois um dos parâmetros para solventes da CLAE é a alta transmitância, ou seja, não absorver a fração da energia luminosa emitida pelo detector.

A espectrometria no ultravioleta, o método utilizado para detecção desse experimento, consiste na absorção de energia pelo analito, esta energia é quantizada e conduz à passagem dos elétrons  de orbitais do estado fundamental para orbitais de maior energia em um estado excitado.4 Segundo a mecânica quântica, apenas certas configurações de órbitas de elétrons são permitidas para cada átomo e que apenas certas frequências e amplitudes vibracionais, e certas taxas de rotação são permitidas para uma molécula particular. Isto implica que cada combinação possível de órbitas de elétrons, vibração e rotação pode ser identificada com um nível particular de energia, que representa a soma dos três tipos de energia. Ou seja, como cada substância possuí a sua estrutura eletrônica, esta vai ter uma determinada combinação de órbitas de elétrons, podendo interagir apenas com certos comprimentos de onda. Assim, as propriedades de absorção e emissão de uma molécula podem ser descritas em termos de um espectro de linhas, que consiste de um número finito de linhas de absorção ou emissão muito finas, separadas por lacunas nas quais a absorção e emissão de radiação não é possível.  Por isso, uma substância absorve em um determinado comprimento de onda, e não absorve em outro comprimento de onda. 5

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