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].