Cromatografia Gasosa

A cromatografia gasosa é uma técnica muito eficaz para compostos voláteis. Com certeza você já ouviu falar que os analitos analisados nesta técnica, necessariamente precisam ser voláteis. Pois bem, é verdade, e neste artigo vou mostrar outros benefícios em utilizar esta técnica. Mas primeiro vamos falar um pouco sobre a história desta técnica cromatográfica.

HISTÓRIA DA CROMATOGRAFIA GASOSA

Voltando aos anos de 1950, dois pesquisadores, Archer John Porter e Laurence Millington Synge ganharam o prêmio Nobel de Química em 1952 por terem inventado o conceito de cromatografia em fase gasosa. Os dois pesquisadores foram pioneiros ao separar aminoácidos utilizando um gás transportador em uma coluna capilar. Desde então, a técnica de cromatografia gasosa evoluiu muito rapidamente, com avanços em tipos de coluna cromatográficas, detectores mais sensíveis e software de análise de dados. Novas técnicas, como a espectrometria de massas (GC-MS), acopladas a cromatografia gasosa, estão se tornando padrão em análises químicas, pois permite a identificação e quantificação precisa de compostos com base em padrões de fragmentação.

Hoje a cromatografia gasosa é uma técnica tão importante quanto a cromatografia líquida em laboratórios de controle de qualidade e pesquisa e desenvolvimento. Sua capacidade de separar e identificar uma variedade de compostos voláteis a torna uma ferramenta indispensável para o avanço científico, o aumento da segurança das análises e qualidade dos produtos que necessitam deste técnica.

PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS

Esta técnica baseia-se em princípios de partição e adsorção de compostos de uma amostra em relação a uma fase estacionária sólida e a fase móvel gasosa. Abaixo vou citar os princípios fundamentais da técnica:

• Fase estacionária: Componente essencial para o funcionamento da técnica de cromatografia gasosa, onde os componentes da amostra separam-se devido às interações específicas entre os compostos da fase estacionária e fase móvel. Logo, a escolha adequada desta coluna cromatográfica é crucial para o desempenho destas separações. Existem dois tipos de colunas cromatográficas para cromatografia gasosa, as colunas de parede fina ou capilares, e as colunas de parede grossa. Vou explicar melhor sobre colunas cromatográficas gasosas em um artigo separado;

• Fase móvel: É composta por um gás inerte, como o Hélio, Hidrogênio ou Nitrogênio. Este gás inerte carrega a amostra vaporizada através da coluna cromatográfica;

• Injeção da amostra: Uma pequena quantidade da amostra é injetada, geralmente na forma de líquido com um solvente muito volátil, ou vaporizado na forma de um gás através de um forno chamado HeadSpace, e por meio de um injetor automático;

• Separação na coluna cromatográfica: Quando a amostra vaporizada entra na coluna cromatográfica ocorre uma interação com os componentes e os compostos presentes na amostra são separados com base em suas diferentes afinidades pela coluna e pela fase móvel. Estes compostos que tem mais afinidade pela coluna permanecem por mais tempo na coluna e produzem um maior tempo de retenção, ou seja, demoram mais tempo para chegar ao detector, enquanto os que não interagem muito com a coluna cromatográfica chegam mais rápido ao detector e tendo um menor tempo de retenção;

• Detecção da análise: Após os compostos da amostra chegarem ao detector, que pode ser um detector de ionização de chama (FID), detector de captura de elétrons (ECD) ou um espetrômetro de massas acoplado (GC-MS), o detector vai converter o sinal analítico em um cromatograma, em forma de um gráfico de intensidade do sinal em relação ao tempo de retenção de cada composto. Cada pico presente no cromatograma representa um composto separado da amostra;

• Processo de separação da amostra na cromatografia gasosa: Os componentes da amostra são separados com base em suas características físico químicas, que incluem massa molecular, polaridade e volatilidade. Existem dois princípios de separação:

  • Partição: Quando os componentes da amostra se distribuem entre os componentes da coluna cromatográfica e o gás inerte da fase móvel, este processo é dependente de suas afinidades relativas;

  • Adsorção: Alguns componentes da amostra podem se adsorver temporariamente à coluna cromatográfica antes de ser carregados pela fase móvel e esta taxa de adsorção influencia o tempo de retenção de cada componente na coluna.

VANTAGENS DA CROMATOGRAFIA GASOSA

A cromatografia gasosa é uma técnica analítica versátil e robusta para compostos voláteis. Abaixo estão listadas as principais vantagens desta técnica:

1. Análise rápida e sensível para compostos voláteis;

2. Alta resolução;

3. Alta eficiência de separação;

4. Custo menor em relação a cromatografia líquida;

5. Ampla faixa de aplicação em indústrias e áreas científicas;

6. Possibilidade de acoplar diferentes detectores.