Vogel: Análise Química Quantitativa
9.3 Temperatura programada
Os cromatogramas são usualmente obtidos mantendo-se constante a temperatura da coluna. Duas desvantagens decorrem da operação isotérmica:
1. Os picos iniciais são finos e pouco espaçados (isto é, a resolução é relativamente
pequena nesta região do cromatograma) e os picos do final do cromatograma tendem a ser baixos, largos e muito espaçados (isto é, a resolução é excessiva).
2. Com freqüência, compostos com pontos de ebulição elevados não são detectados,
particularmente no caso de misturas de compostos desconhecidos com grande faixa de pontos de ebulição. A solubilidade das substâncias de alto ponto de ebulição na fase estacionária é muito alta, o que faz com que eles permaneçam presos na entrada da coluna, especialmente quando a temperatura de operação da coluna é relativamente baixa.
Estas conseqüências da operação isotérmica podem ser em parte evitadas com o uso da técnica da cromatografia com fase gasosa e programação de temperatura (CGPT) na qual a temperatura da coluna é aumentada durante a análise. A programação de temperatura consiste em uma série de alterações da temperatura da coluna controladas por um microprocessador. O programa envolve usualmente um período isotérmico inicial, um período de aumento linear da temperatura e um período isotérmico final após ter sido atingida a temperatura desejada. Este esquema pode ser alterado de acordo com a separação a ser feita. Como a velocidade do aumento da temperatura pode variar muito, busca-se um compromisso entre a necessidade da velocidade de troca lenta para manter a resolução máxima e a de troca rápida para reduzir o tempo de análise.
A cromatografia com fase gasosa e temperatura programada permite a separação
de compostos cujos pontos de ebulição são muito diferentes com rapidez maior do que a operação isotérmica. Os picos dos cromatogramas são também mais estreitos e têm forma mais uniforme, o que permite que a altura dos picos possa ser usada nas análises quantitativas acuradas [11].
9.4 Análise quantitativa
Na cromatografia com fase gasosa, a determinação quantitativa de um componente com detectores diferenciais dos tipos descritos anteriormente baseia-se na medida da área e da altura do pico, sendo esta última mais apropriada no caso de picos pouco intensos ou de pequena largura. Duas condições são essenciais para que se possa relacionar estas duas grandezas com a concentração de soluto na amostra:
(a) A resposta do conjunto detector/registrador deve ser linear em relação à
concentração do soluto.
(b) Fatores como a vazão do gás de arrasto, a temperatura da coluna etc. devem
permanecer constantes ou seus efeitos devem ser eliminados.
A área do pico é comumente usada nas medidas quantitativas de um dado componente da amostra e pode ser medida por técnicas geométricas ou por integração automática.
Técnicas geométricas
Nas chamadas técnicas de triangulação, traçam-se tangentes pelos pontos de inflexão
do pico de eluição de modo a formar um triângulo com a linha de base (Fig. 9.5). A área do triângulo é a metade do produto do comprimento da base pela altura do pico. O valor obtido nesta aproximação corresponde a cerca de 97% da área correta dos picos cromatográficos quando estes têm a forma gaussiana. A área pode ser também calculada como o produto da altura do pico pela largura na metade da altura do pico, isto é, pela técnica do produto da altura vezes a largura à meia-altura. Como a localização exata das tangentes (necessária para a triangulação) não é fácil, é mais acurado, em geral, usar a técnica baseada na largura à meia-altura.
Fig. 9.5 Área do pico por triangulação
Integração automática
As técnicas mais antigas de obtenção da área do pico são lentas e nem sempre satisfatórias em termos de acurácia e reprodutibilidade. O emprego generalizado de colunas capilares, que levam a picos agudos e muito próximos, acentuou a necessidade de métodos instrumentais rápidos para o processamento dos dados. Hoje, computadores são muito usados na cromatografia com fase gasosa quantitativa para processar o sinal analítico gerado durante a corrida cromatográfica. Estes sistemas identificam os picos, computam as áreas e alturas de picos, e registram os resultados como um impresso ou em um dos vários formatos compatíveis com os computadores.