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Cromatografia

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Definição

A Cromatografia um processo no qual uma mistura química transportada por um líquido ou gás é separada em componentes como resultado da distribuição diferencial dos solutos à medida que eles fluem ao redor ou sobre uma fase estacionária líquida ou sólida.

Método para separar os constituintes de uma solução (gás ou líquido), explorando as diferentes propriedades de ligação de diferentes moléculas. Utilizada na análise qualitativa e quantitativa de substâncias biológicas e químicas, esta técnica emprega duas substâncias imiscíveis. Uma substância (um gás ou líquido, chamado de fase móvel ) transporta a solução que está sendo analisada através da outra substância (um líquido ou sólido, chamado fase estacionária). A fase estacionária absorve ou impede diferentes componentes da solução em diferentes graus e, assim, faz com que sua separação seja diferente.

Inventado em 1906 pelo botânico russo Mikhail Tsvet (1872-1919).

Cromatografia – Técnica

A cromatografia é uma das técnicas de separação laboratorial mais populares.

O nome originou-se das palavras gregas “chroma” (cor) e “graphein” (escrever).

A cromatografia foi usada pela primeira vez como método científico em 1903 por Mikhail Tsvet, um cientista russo que a aplicou para separar pigmentos coloridos de plantas.

A cromatografia também é uma das primeiras técnicas de análise química que as crianças aprendem na escola, como pode ser demonstrado em um formato mais simples usando papel e tinta.

Noções básicas de cromatografia

A cromatografia líquida envolve vários componentes: uma fase estacionária (sorvente), uma fase móvel (solvente) e um analito.

O analito é transportado com o fluxo da fase móvel através da fase estacionária e interage com ele. Se o analito é uma mistura dos componentes, cada componente interage com a fase estacionária de uma maneira diferente e assim avança através de uma fase estacionária a uma velocidade diferente. A interação com a fase estacionária determina a retenção de cada componente.

A fase estacionária pode ser empacotada em uma coluna (cromatografia em coluna) ou revestida como uma camada fina em um suporte sólido (cromatografia em camada fina). Dependendo do tamanho da coluna, a cromatografia pode ser realizada em escala analítica (para analisar a mistura) ou escala preparativa (para purificar um componente da mistura). O papel também pode ser usado como fase estacionária (cromatografia em papel).

Diversos tipos de sorventes podem ser usados como a fase estacionária (também às vezes chamada de leito cromatográfico). As propriedades da fase estacionária, juntamente com as propriedades da fase móvel em movimento, determinam o tipo de separação cromatográfica. Existem vários tipos possíveis de interação entre os componentes do analito e a fase estacionária, que podem ser usados para separação, como absorção, troca iônica, afinidade, etc., e todos usados em diferentes tipos de cromatografia.

O que é Cromatografia?

A Cromatografia é um processo que pode ser usado para isolar os vários componentes de uma mistura.

Há um número de diferentes tipos em uso, incluindo cromatografia de permeação de gás, líquido, papel e gel, e este processo pode ficar bastante envolvido, especialmente com misturas complexas.

É também uma adição extremamente útil para uma variedade de campos, incluindo ciências puras e aplicadas, forense e atletismo, entre outros.

O processo baseia-se no fato de que diferentes moléculas se comportarão de diferentes maneiras quando forem dissolvidas em um solvente e se moverem através de um meio absorvente. Em um exemplo muito simples, alguém poderia pegar tinta e fazer uma marca em um pedaço de papel. O papel poderia ser mergulhado na água e a ação capilar da água puxaria a tinta através do papel. Conforme a tinta se movia, seus ingredientes se separavam, revelando um padrão distinto que poderia ser usado para determinar os componentes da tinta.

Na cromatografia preparativa, os pesquisadores separam componentes individuais de um composto para uso em laboratório ou em pesquisa.

Esse processo pode ser extremamente preciso: usando essa técnica, por exemplo, os cientistas podem isolar dois filamentos de DNA que diferem apenas por algumas poucas informações.

Na cromatografia analítica, o objetivo é descobrir o que está em uma amostra. O teste de drogas baseia-se nesta técnica para isolar substâncias ilícitas em amostras de urina e sangue, por exemplo.

cromatografia
A cromatografia analítica é usada em testes de drogas

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Cromatografia é realizada em amostras de urina usadas para testes de drogas

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A cromatografia é um processo científico em
que um solvente é usado para separar os muitos
componentes de uma mistura complexa

No exemplo acima, com um ponto de tinta e um pedaço de papel, os conceitos básicos por trás do processo são ilustrados, embora a maioria dos métodos seja um pouco mais sofisticada.

É importante escolher o solvente ou fluido transportador correto para dissolver a amostra e selecionar um meio sólido apropriado para passar a amostra.

Escolhas inadequadas podem resultar em resultados confusos ou imprecisos, e o procedimento requer habilidades substanciais por parte do operador para garantir que ele retorne dados úteis.

O resultado de uma sessão é um cromatógrafo, uma impressão que fornece informações sobre a substância que está sendo analisada.

A impressão geralmente assume a forma de um gráfico com uma série de valas e picos.

Cada pico representa uma substância presente na amostra e as concentrações dessas substâncias podem ser determinadas observando a altura e a largura do pico.

Máquinas de cromatografia computadorizada geram tais impressões automaticamente conforme os dados são produzidos, e eles também podem ser feitos manualmente.

Química de Cromatografia

Cromatografia, técnica para separar os componentes, ou solutos, de uma mistura com base nas quantidades relativas de cada soluto distribuído entre uma corrente fluida em movimento, chamada fase móvel, e uma fase estacionária contígua. A fase móvel pode ser um líquido ou um gás, enquanto a fase estacionária é um sólido ou um líquido.

Movimento molecular cinético continuamente troca moléculas de soluto entre as duas fases. Se, para um determinado soluto, a distribuição favorece o fluido em movimento, as moléculas passam a maior parte do tempo migrando com o fluxo e serão transportadas para longe de outras espécies cujas moléculas são retidas por mais tempo na fase estacionária.

Para uma determinada espécie, a razão dos tempos gastos nas regiões móveis e estacionárias é igual à razão de suas concentrações nessas regiões, conhecida como coeficiente de partição. (A isotérmica de adsorção termo é frequentemente utilizado quando uma fase sólida está envolvido.)

Uma mistura de solutos é introduzida no sistema em uma região confinada ou zona estreita (a origem), após o que as diferentes espécies são transportadas em taxas diferentes na direção do fluxo de fluido. A força motriz para a migração do soluto é o fluido em movimento, e a força resistiva é a afinidade do soluto para a fase estacionária; a combinação dessas forças, manipuladas pelo analista, produz a separação.

A cromatografia é uma das várias técnicas de separação definidas como migração diferencial de uma zona inicial estreita.

A eletroforese é outro membro deste grupo. Neste caso, a força motriz é um campo elétrico, que exerce forças diferentes em solutos de diferentes cargas iônicas.

A força resistiva é a viscosidade do solvente não fluído. A combinação dessas forças produz mobilidades iônicas peculiares a cada soluto.

A cromatografia tem inúmeras aplicações em campos biológicos e químicos. É amplamente utilizado em pesquisas bioquímicas para a separação e identificação de compostos químicos de origem biológica. Na indústria de petróleo, a técnica é empregada para analisar misturas complexas de hidrocarbonetos.

Como método de separação, a cromatografia tem várias vantagens sobre as técnicas mais antigas – cristalização, extração por solvente e destilação, por exemplo.

É capaz de separar todos os componentes de uma mistura química multicomponente sem requerer um extenso conhecimento prévio da identidade, número ou quantidades relativas das substâncias presentes. É versátil porque pode lidar com espécies moleculares que variam em tamanho, desde vírus compostos de milhões de átomos até a menor de todas as moléculas – hidrogênio – que contém apenas dois; além disso, pode ser usado com grandes ou pequenas quantidades de material. Algumas formas de cromatografia podem detectar substâncias presentes no nível do atograma (10-18 gramas), tornando o método uma excelente técnica analítica de traços amplamente utilizada na detecção de pesticidas clorados em materiais biológicos e no meio ambiente, na ciência forense e na detecção de drogas terapêuticas e abusadas. Seu poder de resolução é inigualável entre os métodos de separação.

O que é cromatografia gasosa?

A cromatografia gasosa é uma técnica analítica usada para coletar informações sobre os componentes químicos de uma amostra de gás. Nem todas as amostras são receptivas a este tipo de análise, o que requer o aquecimento da amostra para vaporizá-la. Alguns podem degradar sob essas condições e podem produzir resultados imprecisos ou incompletos. Nos casos em que é apropriado usar essa técnica, vários passes podem ser necessários para reunir todos os dados necessários, dependendo da amostra e do motivo do teste.

Neste procedimento, um químico injeta uma pequena quantidade de uma amostra em uma porta que rapidamente a aquece, além do ponto de ebulição da mistura. O cromatógrafo a gás bombeia um gás inerte através da amostra, empurrando-o para uma coluna. Conforme se move pela coluna, os componentes se separam porque se movem em taxas diferentes quando são vaporizados. Isso permite que eles passem por um detector em momentos diferentes.

O detector dispara um gravador para observar a presença de gases específicos.

Alguns detectores usados em cromatografia gasosa são sensíveis a um composto específico e não reagem a outros, permitindo que os cientistas determinem se um determinado produto químico está em uma amostra e em que concentração.

Outros têm um mecanismo de ação mais amplo e podem notar a presença de vários produtos químicos em um único teste.

A cromatografia gasosa não é infalível, pois é possível que os produtos químicos se escondam atrás de traços um do outro, e outra passagem pode ser necessária para esclarecer os componentes de uma mistura e suas concentrações.

Um uso para cromatografia gasosa é em testes de pureza. Também pode ajudar as pessoas a determinar as concentrações de diferentes compostos em uma amostra mista. Alguns químicos usam-no para identificação de amostras desconhecidas.

Este processo é frequentemente apresentado em programas de televisão forenses, onde normalmente leva segundos e produz resultados muito precisos.

Nos laboratórios de química, a cromatografia a gás pode levar uma hora ou mais para a primeira passagem, e mais testes podem ser necessários para coletar todas as informações necessárias.

Este processo deve ser rigorosamente controlado para produzir os resultados mais confiáveis e efetivos.

O controle de temperatura é fundamental para manter a amostra dentro da faixa correta, e o equipamento precisa ser calibrado e limpo entre as amostras.

Muitos laboratórios fornecem um manual com instruções detalhadas sobre políticas e procedimentos para garantir que o teste seja consistente e que todo o pessoal saiba como lidar com o equipamento. No caso de uma disputa ou dúvida sobre uma amostra, o laboratório pode enviar a amostra para outra instalação para verificação ou solicitar uma visita de um técnico para confirmar se o cromatógrafo a gás está calibrado e funcionando corretamente.

cromatografia
Cromatografia utilizada em impressões digitais genética

Fonte: www.polymersolutions.com/www.wisegeek.org/www.britannica.com/www.bbc.co.uk/www.merriam-webster.com

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