Cromatografia

A cromatografia (do grego χρώμα:chroma, cor e γραφειν:"grafein", grafia) é uma técnica quantitativa que tem por finalidade geral a identificação de substâncias e a separação-purificação de misturas. Usando propriedades como solubilidade, tamanho e massa, envolve uma série de processos de separação de misturas. A cromatografia acontece pela passagem de uma mistura através de duas fases: uma estacionária . A grande variabilidade de combinações entre a fase móvel e estacionária faz com que a cromatografia tenha uma série de técnicas diferenciadas.

Teoria da cromatografia

Cromatografia é uma técnica de separação de misturas e identificação de seus componentes. Esta separação depende da diferença entre o comportamento dos analitos entre a fase móvel e a fase estacionária. A interação dos componentes da mistura com estas duas fases é influenciada por diferentes forças intermoleculares, incluindo irônica, bipolar, apolar, e específicos efeitos de afinidade e solubilidade.

Analogia

Uma analogia que é às vezes útil é a suposição da mistura de abelhas e moscas passando sobre uma flor. As abelhas serão atraídas pela flor e serão separadas das moscas por esta atração. Se observarmos esta passagem sobre a flor, as moscas irão passar antes seguidas pelas abelhas. Nesta analogia, as abelhas e as moscas são os analitos, as flores representariam a fase estacionária e o ar onde as duas espécies passam seria a fase móvel. A chave da separação está na diferença de afinidade entre o analito, a fase móvel e a fase estacionária. O observador seria representado pelo detector usado em uma série de formas de cromatografia. Todavia os valores determinados podem sofrer mudanças. Pode se ter dois tipos a fase estacionaria e a fase de absorção do procedimento citado.

História

Foi o botânico russo, Mikhail Semenovich Tswett quem inventou a primeira técnica cromatográfica em 1900 durante suas pesquisas sobre a clorofila. Ele usou uma coluna de absorção líquida contendo carbonato de cálcio para separar pigmentos de folhas de plantas. O método foi descrito em 30 de dezembro de 1901 no 11o Congresso de Médicos e Naturalistas em São Petersburgo. A primeira publicação feita foi em 1903. Ele usou pela primeira vez o termo cromatografia em uma publicação em 1906 no jornal de botânica alemão, Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft. Em 1907, demonstrou sua cromatografia para a Sociedade Botânica Alemã.

Em 1952, Archer John Porter Martin e Richard Laurence Millington Synge ganharam o Prêmio Nobel de Química pela invenção da cromatografia de partição. Desde então, a tecnologia tem avançado rapidamente.

Termos usados na cromatografia

• Analito é a substância a ser analisada posteriormente, após a separação com o processo de cromatografia.

Classificação das técnicas cromatográficas

De acordo com o sistema cromatográfico

• Em Coluna
  • Cromatografia líquida
  • Cromatografia gasosa
  • Cromatografia supercrítica
• Planar
  • Centrífuga (Chromatotron)
  • Cromatografia em camada delgada (CCD)
  • Cromatografia em papel (CP)

De acordo com a fase móvel

• Utilização de gás
  • Cromatografia gasosa (CG)
  • Cromatografia gasosa de alta resolução (CGAR)
• Utilização de líquido
  • Cromatografia líquida clássica (CLC)
  • Cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE)
• Utilização de gás pressurizado
  • Cromatografia supercrítica (CSC)

De acordo com a fase estacionária

• Líquida
• Sólida
• Quimicamente ligadas em moléculas polares

De acordo com o modo de separação

• Por adsorção
• Por partição
• Por troca iônica
• Por afinidade

Principais técnicas cromatográficas

Cromatografia de adsorção

Neste processo, o de mais ampla utilização, duas substâncias são ligadas por uma interface onde ocorre solubilização. A fase estacionária é sólida e a fase móvel pode ser líquida ou gasosa. Baseia-se nas atrações eletrostáticas ou dipolares da superfície da fase estacionária pelas moléculas da substância a separar.

Cromatografia de partição

A fase estacionária é líquida. Este processo é baseado na diferente solubilidade dos componentes da mistura nas duas fases líquidas.

Cromatografia planar

Na cromatografia planar, também chamada de camada fina, ou TLC ("Thin Layer Chromatography"), a fase estacionária, por exemplo alumina ou sílica, é suportada sobre uma placa plana ou nos poros de um papel. Nesse caso, a fase móvel desloca-se através da fase estacionária, sólida e adsorvente, por ação da capilaridade ou sob a influência da gravidade. Útil em separação de compostos polares. Encontra-se bastante difundida devido à sua facilidade experimental e ao seu baixo custo.

Cromatografia em papel (CP)

Fases da Cromatografia em Camada Delgada.

Ou PC, do inglês "paper chromatography". É uma técnica de partição, utiliza dois líquidos, ou misturas de líquidos, um atuando como fase móvel (eluente) e outro, suportado sobre papel, atuando como fase estacionária. Ocorre a retenção das substâncias devido às diferentes afinidades para com as fases estacionária e móvel. Utiliza-se papel normal ou papel de filtro (mais utilizado) como suporte da fase estacionária.

Exemplificando: a mistura é aplicada no papel e mergulhada na mistura das fases líquida e estacionária. A tira de papel de suporte é colocada em um cuba contendo o eluente. Esta fase móvel (solvente) sobe por capilaridade e arrasta a substância pela qual tem mais afinidade, separando-a das substâncias com maior afinidade pela fase estacionária. Como a maioria das substâncias separadas são incolores, utiliza-se um revelador. As manchas podem ser reveladas por meio de luz UV, vapores de iodo, soluções de cloreto férrico e tiocianoferrato de potássio, fluorescências, radioatividade, etc.

Cromatografia em coluna

Cromatografia em Coluna.

É a técnica de separação cuja fase estacionária acontece dentro de um tubo. Utiliza-se uma coluna de vidro aberta na parte superior e munida de uma torneira na extremidade inferior, por onde elui o líquido. Dentro da coluna encontra-se a fase estacionária constituída por um enchimento sólido no caso da cromatografia de adsorção, ou por uma fase líquida no caso da cromatografia de partição. A fase móvel é líquida em ambos os casos.A ordem das substâncias dependerá da sua polaridade.

Cromatografia de leito móvel

A cromatografia de leito móvel verdadeiro (True moving bed, TMB) é uma forma de transformar a cromatografia de leito fixo num processo contínuo em contracorrente, e desta forma maximizar as taxas de transferência de massa entre fases. Nesta técnica, o absorvente move-se no sentido oposto ao do eluente com uma velocidade compreendida entre as velocidades de migração dos dois componentes.

Ligações externas

• Química Nova Na Escola número 7, maio de 1998 (http://sbqensino.foco.fae.ufmg.br/uploads/K8/IY/K8IYg8H9w8MzVTIEuoauRA/atual.pdf)