CROMATOGRAFIA: IMPORTÂNCIA E APLICAÇÕES

A cromatografia é uma técnica analítica com aplicações diversas, desde o refinamento do petróleo à perícia criminal

imagem destacadaA cromatografia é uma das técnicas analíticas mais versáteis e abrangentes da atualidade.O termo cromatografia(do grego:”chroma”, cor e “grafein”, grafia) só se tornou relevante no início do século XX, quando o botânico russo Mikhail Semenovich Tswett, durante estudos sobre a clorofila de plantas, demonstrou pela primeira vez a adsorção como um método de separação.

 

No entanto, somente em meados do século XX houve um desenvolvimento mais pronunciado da técnica cromatográfica com advento de diversas técnicas como Cromatografia em Papel, Cromatografia em Camada Delgada (CCD/TLC), Cromatografia em fase Gasosa (CG), e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC/CLAE).

 

O princípio de funcionamento de um equipamento cromatográfico se baseia na distribuição dos componentes de uma amostra entre uma fase móvel (ou eluente) e uma fase estacionária ou fixa (adsorvente). A fase estacionária pode ser tanto um sólido quanto um líquido. No segundo caso, o líquido é depositado sobre aspartículas de um suporte sólido inerte sendo manuseado como se fosse um sólido.A separação resulta da diferença de velocidades de migração (migração diferencial) dos diversos componentes presentes na amostra, o que se deve às interações entre esses componentes com ambas as fases. Essas interações são influenciadas por diferentes forças intermolecularescomo,por exemplo, força iônica, bipolar, apolar, e efeitos específicos de afinidade e solubilidade.

 

As diversas técnicas cromatográficas podem ser ordenadas de acordo com diferentes fatores, como apresentado na figura a seguir:

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Entre as técnicas mais utilizadas estão a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC/CLAE) e a Cromatografia em Fase Gasosa (CG).

 

A Cromatografia Líquidade Alta Eficiênciaé uma técnica físico-química indicada paraseparar e quantificarcompostos de soluções líquidas e é utilizadapara fins analíticos ou para fins preparativos e em escala comercial. A amostra é injetada por intermédio de uma micro seringa na coluna (cromatografia analítica) ou através de uma válvula de injeção (sistemas preparativos) e é distribuída homogeneamente no topo da coluna. Os componentes dessa amostra são carreados continuamente pela fase móvel(por exemplo,solventes como metanol, acetonitrila e água) de modo a superar a resistência da coluna ao escoamento da fase móvel. No processo de percolação os componentes migram com velocidades diferentes e são identificados na saída da coluna por um detector, dispositivo queexamina continuamente a composiçãodo material analisado gerando umsinal de passagem de cada composto chamadocromatograma. O detector mais utilizado é o detector de ultravioleta (para compostos que absorvem aluz na faixa UV-visível), sendo também utilizados detectores de fluorescência, de índice de refração, eletroquímicos e de espalhamento de luz.

 

A Cromatografia em fase Gasosa é ummétodode separação e análise de substâncias voláteis arrastadas por uma fase móvel (H2, He, N2, entre outros gases) através de uma fase estacionária. A fase estacionária pode ser um sólido ou um líquido que proporciona a distribuição dos componentes da mistura entre as duas fases através de processos físicos e químicos tais como, adsorção, diferenças de solubilidade,volatilidade ou partição. A amostra é injetada e carreada pela fase móvel, gás de arraste, através da coluna, que contém a fase estacionária. Os compostos deixam a coluna dissolvidos na fase móvel e chegam ao detector onde os componentes separados são detectados, como exemplificado na figura a seguir.

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A HPLC tem aplicações naquantificaçãoe purificação de princípios ativos, quantificação de impurezas, na determinação de composição ouformulação,alémdo estudo de estabilidade e degradação de um produto.Além disso, vem sendo usada como ferramenta analítica para descoberta de novos medicamentos ou estudos de bioequivalência.

 

A CG é com certeza a técnica cromatográfica mais utilizadapara fins analíticoscomo, por exemplo, na determinação de antioxidantes, nutrientes ou contaminantes em alimentos, no monitoramento de processos industriais, em análises dos constituintes do sangue e análise forense, na determinação de resíduos de pesticidas em produtos alimentares, águas ou esgotos, na determinação de gases e solventes orgânicos na atmosfera, solos ou rios, análise de solventes residuais do processo de craqueamento catalítico do petróleo, dentre muitas outras aplicações.

 

A separação e a purificação do produto de uma mistura mais complexa é um estágio fundamental na linha de produção de uma indústria química ou de bioprocessos. Nesse contexto, cromatografia éuma das técnicas mais utilizadas uma vez que através dessa técnica pode-se analisar e separar misturas complexas com grande precisão em um intervalo de tempo relativamente curto, com alta resolução e eficiência. De fato, acromatografia pode purificar basicamente qualquer substância solúvel ou volátiluma vez que a montagem do sistemaseja feita corretamente, ou seja, coluna, fluido de arraste, detector, e condições de operação sejam escolhidos corretamente.

 

Bibliografia:

 

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Autor: Rayane Miranda Assis (UFRRJ)

Assessora de conteúdo: Silvielen Couto