Vogel: Análise Química Quantitativa

J Mendham · Capítulo 459 de 495

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Vogel: Análise Química Quantitativa

18.14 Sistemas GC-FTIR

espectro obtido não pode ser usado diretamente para a análise quantitativa.

Kubelka e Munk desenvolveram uma expressão que relaciona a

concentração da amostra à intensidade da radiação espalhada:

 

onde R∞ é a refletância absoluta do feixe, c é a concentração e k é a absortividade molar.

 

18.14 Sistemas GC-FTIR

 

A combinação entre a cromatografia com fase gasosa e a espectroscopia de

infravermelho com transformações de Fourier (GC-FTIR) tem o potencial

de dar informações sobre a estrutura molecular dos componentes de

misturas complexas, permitindo até a distinção entre isômeros de posição

— que não pode ser feita por cromatografia a gás–espectrometria de massas

(GC-MS) — e entre grupos funcionais. Porém, embora utilizada em muitos

laboratórios, a técnica de GC-FTIR freqüentemente exige um compromisso

na cromatografia ou na espectroscopia para permitir a ligação entre dois

instrumentos. Se a combinação foi projetada desde o início como um

espectrofotômetro especializado (GC-FTIR) e o programa de computador

foi escrito para controlar esta combinação, pode-se, então, obter o melhor

desempenho e custo. Em um sistema comercial, o detector de infravermelho

e o GC ocupam um espaço da bancada que não é muito maior do que o de

um GC de desempenho semelhante. A Fig. 18.17 mostra o esquema de um

GC-FTIR típico.

O eluente de uma coluna capilar convencional passa diretamente para

uma célula de fluxo aquecida, transparente ao infravermelho, com passo

óptico de 12 cm e 1 mm de diâmetro interno (volume < 0,1 ml), na qual é

irradiado com radiação infravermelha convencional e a absorção resultante

dispersa para um detector de telureto de cádmio e mercúrio (MCT)

resfriado. O acoplamento direto e a célula de pequeno volume reduzem a

perda de resolução cromatográfica, que era uma fonte de problemas nos primeiros cromatógrafos acoplados. O detector é muito mais sensível do

que os sistemas convencionais, com um limite de detecção, sob condições

favoráveis, inferior a 5 ng de amostra injetada no sistema.

O instrumento é completamente controlado por computador e existem

programas que permitem várias técnicas de aquisição de dados e elaboração

de relatórios. Como para GC-MS, existem programas para procura e

comparação de espectros em bibliotecas especiais para a identificação de

compostos desconhecidos. O sistema é uma ferramenta analítica poderosa

que permite a identificação de muitos compostos de vários tipos, incluindo

compostos diferentes que dariam o mesmo espectro de massas. Isto pode

ser muito útil na análise de compostos farmacêuticos, em que drogas que

têm muitas funções químicas e, portanto, atividades farmacológicas

diferentes, dão modelos de fragmentação idênticos em espectrometria de

massas. Assim, por exemplo, não se pode distinguir facilmente a droga de

abuso 1-anfetamina da metil-anfetamina por métodos de espectrometria de

massas, mas os espectros são completamente diferentes no infravermelho

(Fig. 18.18).

Existem problemas, entretanto, no uso de GC-FTIR, porque os espectros

são obtidos em fase vapor e são, muitas vezes, significativamente diferentes

dos espectros obtidos em fase condensada. Os espectros em fase vapor

mostram freqüentemente a estrutura fina rotacional que é normalmente

incluída nas bandas largas dos líquidos e sólidos. Além disso, bandas que

são observadas em fase condensada e que têm origem em interações

intermoleculares, particularmente ligações hidrogênio, e que ajudam a

interpretação do espectro estão ausentes em fase vapor. Isso pode causar

problemas quando se usam bibliotecas de espectros de infravermelho que

contêm principalmente espectros obtidos em fase condensada. No entanto,

um certo número de bibliotecas baseadas em espectros obtidos em fase

vapor já está disponível [9].