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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Queiroz, Sonia Claudia do Nascimento de
Título: Estudo de Variáveis Experimentais no Desempenho de Colunas Recheadas para Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE)
Ano: 1995
Orientadora: Profa. Dra. Isabel Cristina Sales Fontes Jardim
Departamento: Química Analítica
Palavras-chave: Cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), Fase reversa, Quimiometria
Resumo: O interesse por CLAE vem crescendo nos últimos anos devido a sua alta capacidade de separação, sensibilidade, rapidez e versatilidade. Porém, o custo desta técnica é bastante elevado e todos os acessórios, incluindo as colunas, são importados. Assim, para baratear o custo das colunas, desenvolveu-se uma tecnologia de recheio que produz colunas com qualidade comparável às comerciais, porém de menor custo. As fases estacionárias utilizadas neste estudo foram as imobilizadas do tipo reversa, C-8 e C-18, pois são as mais amplamente empregadas em CLAE. As fases estacionárias C-18 foram obtidas comercialmente e as C-8 foram produzidas no nosso próprio laboratório. O sucesso da separação de uma mistura em seus componentes individuais, por CLAE, é obtido em função de 3 parâmetros cromatográficos: número de pratos ou eficiência (N), fator de retenção (k) e fator de seletividade (a). Para análises de misturas complexas a variável N é de especial importância, pois ocorre muitas vezes que mesmo após a otimização de k e a, não se consegue uma resolução cromatográfica adequada. Visando este tipo de aplicação, fez-se um estudo sistemático de algumas variáveis que afetam N, utilizando sempre que possível métodos quimiométricos para determinar as melhores condições de análise. Dessa forma, o acoplamento de colunas foi testado para aumentar o comprimento e consequentemente, a eficiência e para isso estudaram-se dois tipos de conexões: capilar e cabeça-cabeça. Ambos apresentaram baixa dispersão e se mostraram adequados para serem empregados no acoplamento de colunas. O acoplamento de quatro colunas similares, forneceu um aumento na eficiência de 4 vezes, gerando N = 12.825 pratos e uma relação linear entre N e Rs foi observada. A eficiência obtida com as colunas acopladas foi suficiente para obter a separação completa de uma mistura de compostos peralogenados. Observou-se que no acoplamento de colunas é preferível utilizar colunas recheadas com tamanho de partículas de fase estacionária maiores devido às menores pressões de operação. O comprimento máximo estimado para colunas recheadas com tp = 5 e 3mm são 750 mm e 180 mrn respectivamente, gerando na pressão máxima, N igual a 67.596 e 25.248 pratos. Estes números são suficientes para resolverem misturas (k=3) com um a = 1,02 e 1,03. Através do método Planejamento Fatorial verificou que o comprimento da coluna é o principal fator a proporcionar aumento da eficiência, entre as variáveis volume de injeção, composição da fase móvel e temperatura da coluna. Usando o Simplex Sequencial Modificado conseguiu obter uma alternativa a construção da curva de van Deemter, onde além da vazão consegue-se determinar a temperatura ótima de análise com um número reduzido de experimentos.
Abstract: Interest in HPLC has increased in recent years due its high capacity for separation, as well as its sensitivity, rapidity and versatility. However, the cost of this technique is very high and all accesories, including the columns are imported. Thus, we have developed a technology for packing columns with quality as good as commercial columns. The stationary phases used in this study were inunobilized reversed phases, C-8 and C-18, because they are the most widely used in HPLC. The C-18 stationary phases were obtained commercially and C-8 were produced in our own laboratory. The success or tbe HPLC separation of a mixture into individual components is obtained as a function of 3 chromatographic parameters: plate number (N) or efficiency, retention factor (k) and selectivity factor (a). For analysis of complex samples, the efficiency has a special importance since sometimes, after the optimization of k and a, we do not obtain a good resolution. With this aim, we did a systematic study of some factors that affect N, using whenever possible, chemometrics methods to establish the best conditions of analysis. The coupling of columns was tested to increase the length and consequently to increase the chromatographic efficiency and, for this, we studied two kinds of connections: a capilary connection and head to head. Both kinds showed little dispersion either could be used for coupling columns. Coupling four similar columns provided a four times increase in the efficiency, resulting in N = 12,825 and a linear function between N and Rs was observed. The efficiency obtained with the coupling columns was sufficient to separate completly a mixture of perhalogenated compounds. We observed that for coupling columns it is better to use columns packed with larger particule sizes of stationary phase due the lower pressure of operation. The maximum length , estimated for columns packed with 5 and 3 mm particule sizes are: 750 mm and 180 mm, respectively, having, at the maximum pressure, N = 67.596 and 25.248, These are adequate to separate mixtures (k=3) and a = 1.02 and 1.03 Through Factorial Projection we observed that the length of the column is the main factor to produce an increase in the efficiency, among the possibile factors: injection volume, composition of the mobile phase and temperature of the column. Using the Sequential Modified Simplex we obtained an alternative to van Deemter plots, where we optimize the flow rate and the best temperature for analysis using a small numbers of experiments.
Arquivo (Texto Completo): vtls000101525.pdf ( tamanho: 1,52MB )

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