Analítica SLIDE (1) OFC[1].pptx aula de quimica analitica

aula apresentada sobre assuntos de quimica analitica. apresentacao sobre metodos cromatógraficos e suas funções.

1. Universidade Federal do Maranhão – UFM A C entro de Ciências de São Bernardo Licenciatura em Ciências Naturais/Química Disciplina: Química Analítica Integrantes: Alessandra Correia da Costa; Dailson Miranda Escórcio; Fagner Cruz de Melo; Joana Carolina de O. Sales Ribeiro; Maria Luísa Sousa dos Santos; Mércia Cristina Silva de Sousa. MÉTODOS CROMATOGRÁFICOS

2. O QUE É CROMATOGRAFIA ? A Cromatografia é uma técnica usada para separar, identificar e quantificar os componentes de uma mistura. Ela funciona com base na distribuição diferencial dos componentes entre duas fases imiscíveis: Fase móvel: é o meio que transporta a mistura (pode ser um líquido ou gás). Fase estacionária: é o material fixo que retém os componentes da mistura por diferentes tempos.

3. POR QUE A CROMATOGRAFIA É IMPORTANTE ? Química: Para analisar compostos e purificar substâncias. Biologia: Para separar moléculas biológicas como proteínas e ácidos nucleicos. Farmacêutica: Para controlar a qualidade de medicamentos e identificar componentes. Principais tipos de cromatografia: GC (Cromatografia Gasosa); LC (Cromatografia Líquida); Cromatografia de troca iônica; Cromatografia de exclusão por tamanho.

4. CROMATOGRAFIA GASOSA (CG) É uma técnica (método) de separação de misturas usada para separar, identificar e quantificar substancias voláteis e estáveis ao calor. Fase móvel: é um gás (geralmente hélio, hidrogênio ou nitrogênio) Fase estacionária: é um líquido ou sólido revestido no interior de uma coluna. Aplicações: análise de ar, perfumes, combustíveis, bebidas alcoólicas .

5. CROMATOGRAFIA GASOSA (CG) 1. Fase móvel: Gás de arraste que transporta a amostra. 2. Regulador: Controla pressão e fluxo do gás. 3. Amostra: Substância a ser analisada. 4. Injetor: Introduz e volatiliza a amostra. 5 .Forno + Coluna: Mantém temperatura e separa os compostos (fase estacionária). 6. Detector: Identifica os compostos que saem da coluna. 7.Eletrônica: Processa e transmite o sinal do detector.8. Cromatograma: Gráfico com os picos dos compostos separados.

6. CROMATOGRAFIA LÍQUIDA (CL) CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA (CLAE OU HPLC) É uma técnica (método) de separação usada para separar, identificar e quantificar componentes em uma mistura líquida em substâncias não-voláteis ou termicamente instáveis. Fase móvel : um líquido (solvente único ou mistura de solventes) que arrasta a amostra pela coluna. Fase estacionária : um sólido ou líquido imobilizado em suporte sólido dentro da coluna (ex.: sílica modificada). Aplicações : fármacos, pigmentos, análises de alimentos e ambientais especialmente compostos polares, de alto PM e termolábeis

7. CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA (CLAE OU HPLC) 1. Solvente (fase móvel): carrega a amostra pelo sistema. 2. Bomba: empurra o solvente com alta pressão, mantendo fluxo constante. 3.Injetor: introduz a amostra sem interromper o fluxo. 4. Coluna cromatográfica: contém a fase estacionária; separa os componentes com base em propriedades químicas. 5. Detector: identifica e mede cada componente, gerando sinal elétrico. 6. Aquisição de dados: computador registra e processa os sinais, formando o cromatograma 7.Descarte: solvente e amostra usados são coletados em recipiente apropriado.

8. CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA (TLC) A TLC utiliza uma placa onde a fase estacionária está fixa normalmente uma camada fina de sílica ou alumina. A amostra é aplicada na base na base da placa é colocada em um solvente sobe pela placa por capilaridade, arrastando os componentes da amostra da amostra. Cada componente se move a uma velocidade diferente, separando-se na placa. Aplicações: Usada para monitorar reações químicas, identificar e triagem de compostos, controle de qualidade, entre outras.

9. HPTLC ( CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA DE ALTA EFICIÊNCIA) É versão aprimorada da TLC. Utiliza placas com partículas menores e mais uniformes, oque proporciona maior resolução uma separação mais nítida dos compostos e maior sensibilidade detecção de menores quantidades Análises mais detalhadas e exigentes: Farmacêutica; Controle de qualidade e pesquisa.

10. HPTLC ( CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA DE ALTA EFICIÊNCIA)

11. A cromatografia de troca iônica é uma técnica de separação de moléculas baseada na carga elétrica. A coluna utilizada contém uma fase estacionária com grupos carregados (positivos ou negativos). Assim, moléculas com cargas opostas se ligam a esses grupos e são separadas conforme sua afinidade iônica. CROMATOGRAFIA DE TROCA IÔNICA (IEC)

12. EXEMPLOS E APLICAÇÕES Exemplo: Uma coluna com cargas negativas retém moléculas carregadas positivamente. Suas aplicações: Purificação de proteínas e aminoácidos. Análise de íons em soluções. Separação de moléculas com diferentes cargas.

13. Essa técnica separa moléculas com base no tamanho e forma molecular. A coluna contém um material poroso que permite a passagem de moléculas pequenas pelos poros, enquanto as maiores passam rapidamente, sem entrar nos poros. As moléculas maiores, por não penetrarem nos poros do gel, eluem primeiro da coluna, enquanto as menores são retidas nos poros, eluem depois e, assim, a separação acontece com base no tamanho molecular. CROMATOGRAFIA DE EXCLUSÃO POR TAMANHO (SEC) / PERMEAÇÃO EM GEL (GPC)

14. Separação por exclusão de tamanho para amostra de polímero por GPC: (A) injeção da amostra; (B) separação por tamanho (as massas molares menores são retidas por mais tempo no gel poroso); (C) separação das massas molares maiores; (D) separação das massas molares menores.

15. Exemplo : Moléculas grandes saem primeiro da coluna, e as pequenas ficam retidas por mais tempo. Aplicações: Determinação do peso molecular de substâncias; Purificação de polímeros e grandes biomoléculas; Estudo de estruturas macro moleculares. EXEMPLOS E APLICAÇÕES

16. É um método de separação e purificação de moléculas, especialmente biomoléculas, que se baseia numa interação de ligação específica e reversível entre uma molécula-alvo e um ligante imobilizado numa coluna . Como funciona: Ligante imobilizado: A fase estacionária da coluna contém um ligante de afinidade que se liga especificamente à molécula que se quer separar.  Aplicação da amostra: Uma mistura complexa contendo a molécula-alvo é passada pela coluna. A molécula-alvo liga-se ao ligante, enquanto outros componentes são eluídos .  Eluição: Um tampão de eluição é usado para quebrar a interação entre a molécula-alvo e o ligante. Isso pode ser feito alterando o pH, a força iónica ou usando um agente competitivo.  CROMATOGRAFIA POR AFINIDADE

17. Técnica analítica que separa os componentes de uma mistura com base na sua distribuição entre duas fases imiscíveis, uma estacionária e uma móvel . Princípio Fundamental Partição: Os componentes da amostra são distribuídos entre essas duas fases imiscíveis com base em suas solubilidades relativas.  Diferenças de solubilidade: Os componentes que são mais solúveis na fase estacionária permanecem mais tempo em contato com ela e se movem mais lentamente, enquanto os que são mais solúveis na fase móvel se movem mais rápido.  Separação: Essa diferença na velocidade de migração permite a separação dos componentes da mistura, formando bandas separadas ao longo da coluna cromatográfica.  CROMATOGRAFIA POR PARTIÇÃO

18. É uma  técnica analítica usada para separar e purificar compostos quirais, como enantiômeros e racematos, utilizando fases estacionárias quirais que interagem de forma diferente com as várias formas tridimensionais de uma molécula . Quiralidade e Enantiômeros : Moléculas quirais são como imagens espelhadas que não se sobrepõem, chamadas enantiômeros . Fase Estacionária Quiral (CSP): A coluna cromatográfica contém uma fase estacionária quiral (derivada de ciclodextrinas , amilose, celulose, etc.). Interação Diferencial: Os enantiômeros da amostra interagem de forma distinta com a CSP, formando complexos temporários de diastereoisômeros . Separação: Devido a essas diferentes interações, um enantiômero é retido mais tempo na coluna, enquanto o outro é eluído mais rápido, permitindo a sua separação. CROMATOGRAFIA QUIRAL

19. MINIATURIZAÇÃO A miniaturização em cromatografia aplicada a sistemas “ lab - on -a-chip” refere-se à adaptação das técnicas cromatográficas tradicionais (como cromatografia em camada fina, líquida ou gasosa) para dispositivos micro fluídicos de dimensões muito reduzidas, geralmente construídos em chips de vidro, quartzo, polímeros ou silício. Vantagens : menor consumo de reagentes e amostras, maior rapidez e portabilidade .

20. NOVAS FASES ESTACIONÁRIAS Uso de materiais inovadores (nanomateriais, híbridos e modificados): É o componente fixo em um processo de separação cromatográfica, no qual os componentes de uma amostra se interagem e são retidos em diferentes graus, permitindo sua separação. Objetivo : maior eficiência, seletividade e resolução.

21. ACOPLAMENTO COM DETECÇÃO AVANÇADA Integração com LC-MS (cromatografia líquida + espectrometria de massas) e GC-MS (cromatografia gasosa + espectrometria de massas): refere-se à integração de uma técnica de separação (LC ou GC) com um espectrómetro de massas (MS) para análise e identificação de substâncias químicas. A LC-MS: é usada para compostos não voláteis ou instáveis termicamente. GC-MS : é ideal para compostos voláteis e termicamente estáveis, proporcionando a identificação e quantificação de moléculas em misturas complexas.

22. A Cromatografia 2D: é uma técnica que combina duas diferentes técnicas cromatográficas, utilizando duas colunas em sequência, cada uma com um mecanismo de separação diferente, para aprimorar a resolução e o poder de separação de misturas complexas. Funcionamento : O efluente da primeira coluna é transferido para a segunda, onde ocorre um segundo estágio de separação, permitindo resolver componentes mal separados na primeira dimensão. Aplicação: aplicada para amostras complexas, aumentando a resolução da separação. CROMATOGRAFIA 2D

23. REFERÊNCIAS HARRIS, Daniel C. Análise Química Quantitativa. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017. SKOOG, Douglas A. Fundamentos de Química Analítica. 9. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2014.