UNIVERSIDADE DO ALGARVE
Faculdade de Ciências e Tecnologia
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E BIOQUÍMICA
TÉCNICAS LABORATORIAIS DE ANÁLISE - Problemas sobre Cromatografia
Considere uma análise cromatográfica em que dois componentes, de factores de capacidade k'1= 4,00 e
1)
k'2= 5,00, são injectados numa coluna com N=1,00x103 pratos teóricos. O tempo de retenção para o componente
menos retido é tR1=10,0 min.
a. Calcule tM e tR2. Calcule a largura de banda a meia altura e a largura de banda na base, para cada pico.
b. Desenhe o cromatograma, admitindo que os dois picos têm a mesma altura.
c.
2)
Calcule o factor de resolução entre os dois picos, e critique este valor.
Os seguintes dados aplicam-se a uma coluna de cromatografia líquida:
L=10,0 cm
Q=0,313 mL/min VM=1,37 mL
VS=0,164 mL
Um cromatograma da mistura das espécies A, B, C e D deu
os resultados da tabela ao lado. Calcule:
a) A velocidade linear do eluente.
b) O número de pratos teóricos de cada pico.
c) A média e o desvio padrão de N.
não
retido
A
B
C
D
tr (min)
3,1
w (min)
-
5,4
13,3
14,1
21,6
0,41
1,07
1,16
1,72
d) A altura equivalente de um prato teórico.
e) O factor de capacidade para cada componente.
f) A constante de distribuição para cada componente.
g) A resolução entre B e C.
h) O factor de selectividade entre B e C.
i) O comprimento da coluna necessário para um factor de resolução de 1,5, mantendo as mesmas condições
experimentais. Critique o resultado.
j) O tempo necessário para separar B e C com um RS de 1,5, nas condições da alínea anterior. Critique o resultado.
3)
Qual será a ordem de eluição dos seguintes ácidos numa coluna de HPLC cuja fase estacionária é do tipo C18
enquanto a fase móvel é uma solução tampão de formato C=200mM a pH9.
i. ácido linólico: CH3(CH2)CH=CHCH2CH=CH(CH2)7CO2H
4)
ii. ácido araquídico:
CH3(CH2)18CO2H
iii. ácido oleico:
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO2H
A tabela seguinte contém valores do factor de retenção k’ de quatro gases de refinaria, estudados a três temperaturas
diferentes na mesma coluna capilar (comprimento L=30 cm, d.i=250µm), cuja fase estacionária é do tipo SE-30.
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UNIVERSIDADE DO ALGARVE
Faculdade de Ciências e Tecnologia
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E BIOQUÍMICA
Composto
eteno
etano
propeno
propano
a.
p.e.(ºC)
-104
-89
-47
-42
-35ºC
0.249
0.408
1.899
2.123
25ºC
0.102
0.148
0.432
0.481
40ºC
0.0833
0.117
0.324
0.352
Pode deduzir qual é a polaridade da fase SE-30 a partir da ordem de eluição destes compostos?
b. Calcule o factor de selecividade α para o par propeno-propano às três temperaturas indicadas.
c.
Porque é que, para o mesmo composto, k’ diminui com o aumento da temperatura?
d. Qual é o número de pratos teóricos da coluna para o propano a 40ºC, sabendo que a esta temperatura o
factor de resolução do par propano-propeno é 2,0?
5)
Na figura apresenta-se o cromatograma obtido na separação de açúcares numa amostra de mel por HPLC.
a) O que entende por "eficiência" de uma coluna cromatográfica? Como pode ser medida?
b) Calcule o nº de pratos teóricos e a altura equivalente de um prato teórico para esta separação (baseie-se apenas no
pico 6)
c) Calcule os factores de capacidade e o factor de selectividade para a maltose e a lactose.
d) Para fazer uma análise cromatográfica, é importante que os picos estejam bem separados. Como pode medir a
separação entre os picos? Pode considerar que a maltose e a lactose estão bem separadas?
e) Se substituir esta coluna por outra exactamente igual, mas com o dobro do comprimento, mantendo constantes o
caudal do eluente e a temperatura da coluna, indique, justificando, como variam os seguintes parâmetros (aumentam,
diminuem ou permanecem aproximadamente constantes):
- eficiência da coluna
- factores de selectividade
- factores de capacidade
- factores de resolução
- velocidade linear da fase móvel.
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