Cromatografia de permeação em gel

E aí [Música] Ah beleza então pessoal boa tarde eu sou a Larissa com a Ellen bem apresentou hoje a gente vai falar um pouquinho aqui sobre cromatografia de permeação em gel e antes de começar a falar sobre a técnica dgpc é vou falar para vocês um breve sumário do que a gente vai abordar nesta tarde nessa palestra vou iniciar apresentando engepol que é o grupo de Pesquisa que eu trabalho em seguida fazer uma breve introdução sobre polímeros e depois a gente vai começar a falar mais sobre GPC a gente vai falar sobre os princípios da

técnica e vamos descrever o equipamento e seus componentes posteriormente a gente vai falar um pouquinho sobre as colunas cromatográficas sobre os cromatogramas e sobre as distribuições de massas molares e por fim a gente vai abordar um pouco sobre a calibração do equipamento e Sobre o cálculo das distribuições de massas molares então começamos a falar um pouco do nosso grupo grupo engepol Quem Somos Nós somos formados por cinco professores da UFRJ na sempre e da própria são eles Professor José Carlos Pinto Professor Martinelli Professor primo e as professoras Ellen e a Ariane e ao todo nós

somos 12 funcionários e mais de 40 alunos divididos entre alunos de graduação pós-graduação e Pós-doutorado em e esse somos nós e o grupo engepol é a gente trabalha com uma infinidade de coisas né a gente é dividido em três grupos são eles o engepol o engecol e o MCP vou começar falando um pouquinho para vocês sobre leme-sp que é laboratório de modelagem simulação e controle de processos foi o primeiro laboratório do grupo e os alunos que fazem tema de tese relacionadas ao relacionados ao isp e Estudam o monitoramento a simulação A modelagem e o controle

de processos químicos e processos da engenharia química de uma forma geral o laboratório engecol tá laboratório de engenharia de colóide ele é focado é na pesquisa relacionada e a emoções na e Emoções mais propriamente ditas relacionadas a petróleo na então a gente estuda muito electrocoalescence de petróleo é estabilidade de emulsões e outros Outras Aplicações relacionadas a emoções EA emoções com petróleo e por último O engepol que é o laboratório de engenharia de polimerização e no engepol a gente estuda desde a síntese a caracterização a aplicações e destinação final de materiais poliméricos então a gente estuda

desde aplicações para a área médicas para área alimentícia para olha automobilística várias outras aplicações relacionadas aos estudos de polímeros se vocês quiserem conhecer um Pouco mais sobre o que a gente faz no nosso laboratório a gente tem um Instagram onde a gente faz divulgação O que significa das coisas que a gente faz no nosso laboratório então se vocês tiverem curiosidade dei uma olhadinha Lá você encontrará informações legais agora vou começar a falar com vocês um pouco sobre polímeros né E por que que eu quis fazer essa introdução sobre polímeros antes da gente entrar propriamente dito

começar a falar sobre GPS primeiro Porque é o grupo que a gente trabalha um grupo de engenharia de polimerização E também porque vocês vão entender um pouco mais à frente de que a técnica de tecer é uma das principais técnicas de caracterização de polímeros então entender um pouco o contexto dos polímeros é importante para essa breve introdução bom então falando de polímeros O que são de onde vem para onde vão temos essas essas perguntinhas né os polímeros eles São macromoléculas né moléculas gigante que são formadas por unidades repetitivas essas unidades repetitivas elas são chamadas de

monômeros então aqui eu coloquei o exemplo para vocês do polietileno ele é formado por unidade de repetitivas muitas unidades repetitivas da molécula de etileno é de onde vêm os polímeros eles podem ser de natureza natural ou de natureza sintética e aí a gente tem nessa nessa imagem e o amido de milho que é um Exemplo de polímero natural que a gente tem eles podem ser eles podem vir da natureza naturalmente sem precisar o homem fazer nenhuma modificação química né Como por exemplo o amido a gelatina e outras Ou eles podem ser de origem sintética né

O que que você quer dizer é que a gente precisa fazer alguma transformação dele nele em laboratório alguma transformação química para que ele se transforme em material polimérico e aí os polímeros sintéticos eles podem Vir tanto da plataforma petroquímica eles podem vir tanto do petróleo através né de derivados do petróleo quanto podem ser oriundos de fontes renováveis como por exemplo a cana-de-açúcar os polímeros o verão é o primeiro bolinho era ele foi sintetizado em 1907 né ele era o baquelite mas assim eu uso em grande escala ele só começou a ser feio só só se

deu a partir da década de 50 então da década de 50 para cá a gente vê uma Curva que cada vez cresce mais de uma curva exponencial tanto na fabricação quanto no uso de materiais poliméricos estima-se que em 2017 é eram produzidos foram produzidos cerca de 400 milhões de toneladas de plástico somente no ano de 2017 e essa curva ela cresce ela tem a tendência de crescer cada vez mais como passar dos anos e aí a última pergunta que eu fiz é para onde eles vão né Eu Quis colocar essa pergunta para o vocativo porque

hoje em dia a gente o Plástico ele tá sendo o alvo de muita mídia Messi a gente liga a televisão você a gente abre no Google e coloca a Páscoa Provavelmente você vai ver várias notícias sobre banimento de plástico sobre o plástico sendo tratado como um vilão e eu gostaria de causarem vocês uma certa reflexão com essas imagens que eu coloquei né os plásticos na costa ali de uma praia ou os plásticos no aterro sanitário Será que essa é a melhor forma da disposição dos Clássicos do resíduo plástico certamente que não né Será que a

garrafinha plástica ela tem perna e ela foi lá para praia sozinha eu tenho certeza que também não então se o plástico ele tá no mar hoje ou se ele tá na beirada da praia ou se ele tá no aterro sanitário que a gente entende que não é a melhor destinação adequada para o plástico significa que o homem né precisou um ser pensante levá-lo até lá bom e é isso justamente que a gente Conseguiria mudar essa Filosofia é que a gente conseguiria mudar isso a gente poderia conversar depois na o propósito do curso da palestra mas

eu quis colocar apenas essa provocação para a gente pensar não poderia deixar de falar sobre isso visto que é um tema tão atual e tão relevante na mesma E aí bom então com números não é porque usava olímpicos Existem várias vários benefícios e Várias Vários benefícios no Uso dos materiais poliméricos e dentre eles a gente pode citar por exemplo a alta durabilidade e alta durabilidade está associada com a baixa degradabilidade desses materiais e aí você para para pensar hoje esse é um benefício será que é mesmo hoje em dia a gente se fala ouve tanto

se falar de que os pais que deveriam ser biodegradáveis deveriam se degradar mais rápido não é bom que ele quer que demore tanto tempo para degradar mas aí deixa eu te fazer Uma pergunta você quer que a sua geladeira se de grade ou você quer que no seu caso da grade Aposto que não né Então essa propriedade de alta durabilidade baixa degradabilidade confere aos materiais plásticos uma ótima propriedade e além de além dessas a gente pode citar por exemplo a flexibilidade né EA leveza quem é um pouco mais antigo aqui deve-se Recordar aqui há 30

trinta quarenta anos atrás os carros eram diferentes se a Gente for um pouco mais para trás ainda a gente vai chegar lá na época em que os carros eram feitos e quase que única e exclusivamente de materiais metálicos E aí vamos vamos parar para pensar enquanto que se gastava de combustível nessa época certamente muito mais do que hoje hoje em dia a gente vê inovações né carros que cada vez Gastão menos combustível cada vez voltam mais quilômetros com menos combustível e essa essa essa Melhoria é que se teve no setor automobilístico se deve também a

parte de melhorias nos motores mas se deve muito né boa parte dessa melhoria se você vem porque atualmente os plásticos carros são constituídos com muito Material Plástico né cada vez mais é conseguiu se colocar os materiais plásticos dentro dos carros para conferir leveza que é uma propriedade que acaba gerando uma economia de custo aos consumidores E aí consequentemente Menos emissões de gases por é só dois gases do efeito estufa e várias outras implicações com isso Além disso é os plásticos tem baixo custo estabilidade química biocompatibilidade aí quando a gente fala de biocompatibilidade relacionadas aos plásticos

a gente pode pensar numa Gama de aplicações médicas e biomédicas que os plásticos podem ter então agora falando um pouquinho sobre as aplicações a gente vê os plásticos na os polímeros Presentes no nosso dia-a-dia desde aí desde as coisas mais simples ou está as coisas mais sofisticadas desde uma embalagem plástica para transportar algo até uma roupa que você veste que pode ser por exemplo de uma colher ser até um artefato que tenha na sua casa inclusive hoje a gente tá aqui se comunicando eu estou falando com vocês através do meu notebook vocês estão vivendo provavelmente

através do computador de vocês ou através do celular É preciso de materiais são constituídos na a maior parte do Peso desse material de cima desses objetos são oriundos de plásticos Além disso na área médica Principalmente quando a gente se vive esse momento tão tão intenso sinais de coronavírus a gente entende que os plásticos descartáveis desempenham é uma uma função muito importante visto que eles protegem tanto o profissional da Saúde quanto o doente não é quanto o paciência e a gente vê as aplicações dos Polímeros em muitas áreas em vários aspectos dentro da área da saúde

desde a parte de encapsulamento de fármacos lentes de contatos até mesmo preservativos e dentre outros a e vocês sabiam que o avião hoje mais de oitenta por cento do avião é constituído de plástico Pois é quando você viaja de avião Você tá voando sobre as nuvens Praticamente em cima de material de plástico Outras aplicações de materiais poliméricos área Automobilística Como eu disse anteriormente área de construção civil como por exemplo as tintas os acrílicos que são usados nas fachadas e dentre outras a gente ficasse aqui falando sobre aplicação de plásticos acho que seria uma palestra só

de aplicações de plástico já deu para entender que os plásticos estão ao nosso redor todos os dias os polímeros estão ao nosso redor todos os dias a todos os momentos aqui eu trouxe para vocês um gráfico das Principais resinas consumidas no Brasil e aí a gente vê uma a gente vê que as principais regiões mais consumidas são polipropileno e polietileno Oi e agora a gente vai começar a falar um pouco mais sobre cromatografia Agora sim a gente vai entrar no no tema da nossa palestra aprontou grafia ela é uma técnica de separação ou de purificação

de misturas quando associada a detectores específicos ela se torna uma técnica capaz de identificar e Quantificar substâncias em geral na cromatografia a gente tem duas fases E aí sempre uma fase móvel e uma fase estacionária senda faz imóvel responsável por carrear a amostra por dentro e a coluna EA fase estacionária sendo responsável por fazer efetivamente a separação dos componentes da mistura um pano de cromatografia a gente tem a cromatografia gasosa que pode ser dividida entre gás líquido e gás sólido e a cromatografia líquida a Cromatografia líquida ela pode ser de troca iônica EA distorção de

partição de biofilme idade Geral de faz e químicamente ligada e ela pode ser por exclusão de tamanho que é o que a gente vai falar um pouco mais hoje e ainda falando sobre sobre cromatografia líquida ela se divide em duas classes existe acromata cromatografia líquida clássica onde a técnica consiste em colunas de vidro recheadas com a fase estacionária E aí é Ela é feita a pressão atmosférica onde é Face móvel ela desce ela percorre a com a coluna por efeito da gravidade e existe a clique é a cromatografia líquida de alta eficiência onde são colunas

Metálicas em que a fase móvel é bombeada sobre pressão para dentro dessas colunas dentro dessas colunas estão as estão a fase estacionária e a fase estacionária pode ser de alguns tipos a gente não curso de hoje a gente vai falar um pouco mais sobre a Cromatografia é de permeação em gel ou de exclusão de tamanho esses nomes são sinônimos e elas estão enquadradas dentro da cromatografia O que é de alta eficiência uma caixinha de premiação em gel a principal característica dessa técnica né É porque porque fazer uma uma análise de GPC é para os íntimos

dgpc a principal a principal motivação é a caracterização de massas molares E aí por que que eu falei antes eu quis trazer antes de Todas a contextualização sobre polímeros não é só porque eu trabalho com polímeros e defendo a bandeira dos polímeros não é só por causa disso mas também porque é hoje é PC é uma técnica mais utilizada para caracterização de massas molares e entender a massa molar dos polímeros caracterizar as massas molares dos polímeros é algo muito importante para definir a aplicação e o uso desses polímeros então a técnica ela consiste em um

suporte fim E na forma de um gel esse gel ele não é a fase estacionária mas ele a contém ficou confuso eu vou explicar peraí Como eu disse anteriormente é constituído de duas fases sendo a fase móvel líquida e normalmente solvente para solvente que solubilizam em a sua amostra EA fase estacionária muitos pensam que a fase estacionária é o gel mas vou trazer para vocês aqui um Breaking News de que não é o gel a fase estacionária é o oro que o gel contém o que faz funcionar é o que Faz a separação da coluna

né é o coração do que que vai fazer essa coluna separar os análises né separar as substâncias não era simplesmente um gel mas sim eu oro que o gel contém então a fase estacionária no caso do CPC são os poros nesse Gelo 1 e em relação ao suporte que esse gel que a gente está chamando né de Fases estacionárias esporos desse gel ele deve ser mecanicamente estável porque são altas pressões envolvidas nessa técnica Ele deve possuir área superficial e diâmetros de poros adequados a aplicação então se você quer é fazer uma medida em um polímero

que tem uma alta massa molar você tem que ter uma coluna com gel que tenha poros adequados para essa massa molar que você que você pretende medir e ela deve ser nerd ou seja ela não devem interagir quimicamente com a sua mostro e aqui um esquema Zinho dos analitos percorrendo a coluna e o equipamento né o equipamento ele Consiste de um garrafão que contém a fase móvel esse garrafão nessa essa fase móvel ao sair do Garrafão ela passa por um dele de gaseificador em seguido passa por uma bomba essa bomba ela injeta a fase móvel

para dentro do injetor né e o no injetor a gente injeta amostra que que vai ser analisada essa mostra ela passa pelas colunas né as colunas elas normalmente ficam dentro de formas porque precisam ser aquecidas e após sair da coluna elas façam procuram Detector que pode ser de alguns tipos que a gente vai falar um pouco mais na frente e o detector transmitir o sinal para o computador para que seja feita a aquisição de dados agora a gente vai falar um pouco sobre cada parte do equipamento começando pela pelo e já faz um imóvel ele

novamente é um garrafão ele é tipicamente um frasco de vidro escuro para que não haja interferência de luz e oxidação do seu solventes e pode existir sistemas com Mais de um de um solvente né com dois ou mais ou verdes e aí você vai ter mais de um um garrafão dentro desse garrafão a gente tem esses filtros sinterizados esses filtros sinterizados eles pedem para evitar que o material particulado entre no sistema do cromatógrafo e eles permitem uma boa vazão esses filtros eles devem ser limpos regularmente e depois do solvente sair do Garrafão ele passa por

um de gaseificador de gaseificador o que que ele vai fazer ele Vai remover os gases dissolvidos no solvente Então nada mais é do que ele vai remover pequenas bolhas micro bolhas que às vezes a olho nu a gente não conseguiria ver no solent ele vai remover essas bolhas para que essas bolhas não entrem para o cromatógrafo e não danifiquem as colunas e esse de gaseificador ele pode ser em linha ele pode estar em linha com a sua bomba ou ele pode ser fora de linha né eu posso ter um sistema de um Cromatógrafo que eu

não tenho de gaseificador E aí eu faço entrada da gaseificação mãe do com o meu somente antes de colocá-lo no sistema eles devem ser limpos regularmente e ele é um equipamento né um acessório Vital para para análise de cromatografia porque uma bolha de gás no interior da coluna ela pode causar danos irreparáveis e comprometer sua análise então é muito importante certificar que o seu solventes está livre de micro bolhas G Só passando para partir da bomba a bomba a a principal função dela é controlar a vazão do solvente essa vazão ela pode ir desde 0,01

a 10 ml por minuto e aí vai depender muito da característica da sua morte da característica das suas colunas qual é a finalidade que você tem quando você faz a caracterização tá por exemplo no nosso laboratório A gente trabalha com a vazão de 1 ml por minuto e é uma vazão que é normalmente recomendada pelos fabricantes das colunas essa vazão De 1 ml por minuto O que é essa bomba ela deve ser capaz de bombear o solvente a elevadas pressões Ela deve ter né ser química a solvente e ela pode ser contínua ou pode ser

pulsante se ela for possante idealmente a bomba deve ter um amortecedor de pulsos para que o sinal desse pulso da bomba não seja percebido pelo pelo pelo gestão pelo restante dos equipamentos do cromatógrafo oi e ela pode ser de pistão simples ou Duplo e ela também pode ser isocratica como a gente vê aqui nessa foto ou ela pode ser Gradiente como a gente ver nessa daqui vo analisou prática ela permite é o uso de um único solvente enquanto a bomba Gradiente você consegue ter dois ou mais solvente e você consegue despertar uma proporção de mistura

que você queira desse solventes na Sua bomba a bomba mesma faz a mistura para você Só passando para parte do injetor Injetor ele nada mais é do que o componente para inserir amostra Na Linha Do solvente esse injetor ele pode ser manual ou pode ser automático né aqui na foto a gente vê um injetor manual e quando ele é de característica manual o próprio operador ele vai preparar a seringa com a amostra e ele vai manusear ou injetor ou ele pode ser automático quando ele foram automático o operador ele vai preparar os vai os vizinhos

quais Amós fez vai colocar no Carrossel Vai fazer a programação no computador e o próprio equipamento vai fazer injeção das amostras sozinho mas se chamar um braço mecânico né um robô que que executa a ação discriminada pelo operador de ir lá no vai o número um injetar x ml de amostra e de dentro do injetor existem o que a gente chama de Lupi e é o que a gente vê nessa imagem aqui o que que é esse loop nada mais é do que está essas pecinhas metálicas que tem um volume interno bem Definido e o

volume interno calibrado né gente compra esses lucros com os volumes fixos Então se o meu cromatógrafo eu quero injetar é sem microlitro vou comprar um loop de 100 micro litros e normalmente deve injetar cerca de dez vezes mais do que o volume do look you e a gente vê se esqueci de algo a calça é dentro dos injetores novamente a gente tem filtros sinterizados para impedir a passagem de partículas de partículas pelo pelo injetor E ai que a gente tem as seringas que a gente usa para a injeção aqui Eu Quis colocar para vocês um

sistema que existe em que é alguns injetores eles são Associados a um sistema de válvula que permite a seleção da coluna então quando quando injeta ele não vai para uma única coluna Existem várias colunas e aí você consegue ser tá vamos dizer assim ah eu quero que essa mostra ela faz pela coluna ou não quero que ela faz pela coluna dois existem injetores e só um Pouco mais sofisticados que permitem é você ter mais de uma coluna acoplada ele sair cada coluna 10 pelo não dois três na verdade isso aqui tá representando pode representar 17

de colunas não são uma única coluna e em seguida a gente fala um pouquinho sobre a pré-coluna pré-coluna o nome dela é disse ela vem antes da coluna e qual é a função dela é um amigo e coluna e ela tá ali para proteger as colunas as colunas de cromatografia em geral são Muito caras então você é a existência da pré-coluna antes da coluna lá tá ali para proteger de certa forma para proteger mesmo a coluna para não deixar que nenhuma sujeira paz para coluna para se por exemplo é o de gaseificador não está muito

não estava muito bom e deixa eu passar uma micro bolha essa micro bolha não vai chegar até a coluna ela vai ficar parada na pré coluna e pede para colunas elas são feitas de um filtro de aço sinterizado e algumas Marcas você consegue fazer ali algumas marcas de pré coluna você consegue abrir essa para coluna e fazer a limpeza outras você não consegue quando você me toca para coluna você tem que jogar fora e não tem não tem o que fazer e agora falando das colunas né as colunas elas são responsáveis vou separar os componentes

elas são recheadas por polímeros reticulados e esse recheio é constituído de partículas na quais essas partículas contém poros De diversos tamanhos e são esses poros que vão fazer separação dos compostos por diferentes massas molares de dentro das colunas dgpc as amostras se distribuem de acordo com seus volumes hidrodinâmicos o quê que isso significa é as moléculas maiores elas vão sair da coluna antes do que as moléculas pequenas mais para frente a gente vai falar um pouquinho mais sobre isso as colunas elas são sensíveis ao solvente a temperatura pois são recheadas com Polímeros esses polímeros a

lição reticulados do tão Logo eles não é dissolvem nele ele não solubilizam no solvente Mas eles podem estar no solvente empregada é deve-se tomar cuidado com variações bruscas de de polaridade na coluna porque variações bruscas de polaridade podem danificar a coluna e o forno na para armazenar as colunas ele ele tem função apenas de aquecer de mantém as colunas aquecidas e manter a e A temperatura da análise é a maioria dos gp6 que vocês vão encontrar por aí o pessoal costuma trabalhar com 40 graus Celsius mas tem alguns da PCI de alta temperatura para por

exemplo pode olhar finas que trabalham com temperaturas um pouco maior em relação aos detectores é um o detector é ele ele ele pode ser né detector de incidir refração detector de Uber ou detector de espalhamento de luz evaporativo e aí nos próximos slides eu Vou explicar um pouquinho mais sobre cada um dele esses detectores eles são detectores de com a gente não me chama de concentração tá é importante dizer que existem outros detectores que são empregados a técnica dgpc são como por exemplo espalhamento de luz estáticos de viscosímetros e outros a gente vai abordar um

pouquinho aqui quais são os mais utilizados para técnica dgpc tá começando pelo detector Dr que audiência de refração e que é o mais Usado é qual o que que o detector de índice de refração faz né existe um feixe de luz e esse feixe de luz ele passa é por uma uma janela onde está passando solvente puro né Vamos imaginar começou a sua análise do está passando apenas solvente puro e aí tem a fonte de luz ela está incidindo sobre o solvente puro e ela tá refratando essa luz com um determinado ângulo quando a sua

mostra passar por esse por essa mesma janela ela você vai um detector vai sentir uma Diferença entre o índice de refração do solvente puro para o índice de refração do da sua mostro E aí essa diferença de índice de refração vai nos dar um sinal e que isso vai é formado em um cromatograma esse tipo de detector ele é o mais comum na técnica dgpc pelo detector de concentração e ele pode ser considerado um detector Universal porque é praticamente todos os tipos de amostras podem ser analisadas pelo pelo índice de Refração basta que o dndc

da mostra não seja Lulu para que essa técnica funciona e aí o que que é esse da nbc é justamente a inclinação da curva entre o índice de refração EA Concentração da sua da sua mostra esses equipamentos Normalmente eles têm um amplificador de sinal para esse sinal de índice de refração essa diferença de sinais entre entre esse de refrações serem amplificados e serem transformados em um cromatograma em E aqui a carinha do para vocês conhecerem ele Oi e aí ele pode ser de 2 chips ele pode ser tradicional que ele é o que eu acabei

de explicar para você e você tem uma célula você tá passando somente puro somente por somente público chega o momento que vai passar só amostra ele vai medir a diferença é um cliente de refrações entre o solvente puro solvente mais a tua nota ou ele pode ter duas janelas né onde em uma morte em uma Janela ele tá passando o solvente puro full timer e na outra ele vai passar a mostra no tempo determinado da amostra E aí ele também vai fazer essa diferença entre os índices de refração é medido em tô falando um pouquinho

agora sobre detector de espalhamento de luz evaporativo ele foi utilizado ele começou a ser empregado né e sistemas de GPS e recentemente uma uma característica de é que a amostra deve ser menos volátil do que a fase móvel o Espalhamento de luz evaporativo a amostra ela é dispersa no solvente e é vaporizada com auxílio de nitrogênio né é o soluto e suspensão no gás passa em frente a um detector de espalhamento de luz e aí é permito permites então o registro da concentração desse vapor passou em frente a esse a esse detector essa concentração é

medida pelo detector é transformada no sinal amplificado sinal e isso é transformado no cromatograma existe ainda também Detector de uv ele é um detector com alta sensibilidade eu e ele e ele é tipo de detector ele faz uso da lei de lambert-beer né na qual afirma que a intensidade da absorção é proporcional à concentração da monstro esse tipo de receptor ele é aplicado a polímeros com grupos funcionais e absorvem na faixa do ultravioleta e ele pode ser de 3 tipos ele pode medir o único comprimento de onda selecionável pelo usuário ele pode Medir dois comprimentos

de onda selecionáveis pelo usuário ou ele pode fazer uma varredura de 200 a 400 nanômetros dentro da faixa do ultravioleta em breve pausa para hidratação então é o princípio da técnica né a gente tem uma fonte de um ver e eles têm uma célula por onde vai passar a a sua língua tá proveniente da coluna né essa fonte de luz o bebê ela passa por essa célula de amostragem e aqui na os fotodiodos Reconhecem o quanto de luz o ver a sua mostra absorveu tão mais uma vez a gente tem a passagem do solvente puro

e a gente tem a passagem do solvente com a loja a diferença da absorção de luz o b entre essas duas entre essas duas situações nos causam nos proporcionaram um sinal e amplificado no e geram um cromatograma e ainda tem o detector viscosimétrico a viscosidade de um líquido ela é medida da sua dificuldade ou facilidade de Fluir Então essa técnica ela se baseia na diferença de pressão entre um solvente puro e o solvente com amostra E aí para fazer para falar um pouco de matemática vamos Zezinho né a matemática Envolvida Por trás dos detectores de

20 cosméticos é considerado a equação depois e ele que relaciona a vazão que de um tubo cilíndrico transportado um líquido viscoso com raio R comprimento L pressão P e q e coeficiente de viscosidade então através dessa relação Depois e ele é possível encontrar a viscosidade e essa viscosidade que a gente encontra lá na equação de Torricelli a cidade dita específica existe uma relação há entre a viscosidade específica EA viscosidade intrínseca né que é essa relação aqui debaixo essa relação matemática aqui de baixo então encontramos viscosidade específica transformando ela em viscosidade intrínseca a viscosidade intrínseca é

Relacionada a massa molar do material EA constantes tabelados Então você tem se a viscosidade intrínseca sendo relacionada a massa molar do material EA uma constante k k e aqui apenas é o que que significa cada coisa das equações anteriores e para a gente finalizar essa parte do equipamento coloquei aqui alguns acessórios que a gente tem né eu falei os principais componentes mas existem alguns acessórios como por exemplo tampa Para fechar a coluna anilhas e porcas tubinhos para levar o solvente do Garrafão até a bomba o detector até o garrafão de descarte existem alguns tipos de

de de acessórios falando um pouco mais agora sobre a análise em cima vou começar a falando para vocês um pouco sobre a preparação da fase móvel né o solvente utilizado na técnica dgpc ele deve ser de grau hplc ou seja ele não pode estar sujo ele não pode ser de baixa qualidade ele não pode ser de Baixo pureza ele tem que ser ele tem que ser de faturar logo a pele ser tem uma elevada pureza os os solventes mais e utilizados são esses que vocês estão vendo aí na nos lá e pega F perceber DMS

tolueno a da FIPE couro forma soluções aquosas e outros mas estes são os mais utilizados É possível recuperar o solvente após análise você pode fazer uma destilação essa destilação pode ser simples ou pode ser uma destilação a vácuo se for a vá com ela vai ser mais Rápido e vai você vai conseguir um rendimento melhor para recuperar esse solvente é a escolha da fase móvel né o th SQL tetrahidrofurano ele é o solvente mais comum utilizado A análise dgpc ele solubilizam muitos polímeros ele solubiliza com a lixeira em ano polímeros acrílicos PVC policarbonato e vários

outros é o tolueno ele é utilizado normalmente para análise de elastômeros e a gente pode citar é o Pode botar de ler polibutadieno paralisou pleno SBR por exemplo o hcp que o hexa sua isopropanol ele normalmente solubiliza e é empregado para polímeros de policondensação E aí a gente pode citar o pet o nylon PBS e tantos outros polímeros Oi e o tcb ele é muito utilizado para análise de palestinas E como eu disse anteriormente palestinas normalmente requerem um é que é um dia pc de alta temperatura né você não vai conseguir Fazer análise a 40

Graus que é o que a gente vê normalmente vai precisar fazer uma temperatura um pouco mais elevada e existe ainda soluções aquosas né polímeros que são solúveis em soluções aquosas como por exemplo pode algo vinílico e polímeros naturais e em relação à preparação da amostra é preferencialmente deve-se utilizar o mesmo solvente do seu garrafão que é aquele aquele aquele garrafão lá amba que eu mostrei para vocês lá atrás que Fica armazenado a paz faz móvel deve usar o mesmo o mesmo solvente daquele assim do mesmo lote ou da mesma leva de destilação para a gente

não tem nenhum problema relacionado ao índice de refração as soluções normalmente são feitas utilizando um miligrama de polímero 1 MG de amostra para um ml de por ml de solvente então normalmente são aplicadas 2 A 3 MG em 2 a 3 ml e você pode fazer concentrações maiores para aumentar o sinal do seu cromatograma Especialmente como o seu detector começa a ficar da linha ele começa perder um pouco a sensibilidade você pode começar aumentar um pouco essas concentrações para você ter cromatogramas com sinais mais de melhores definidos é necessário aguardar Total solubilização das amostras E

aí pode ser interessante você aquecer essas amostras para ajudar a solubilização e depois de solubilizados essas amostras elas devem ser passadas Por filtros de membrana polimérica é esses filtros eles têm Hórus entre 0,2 0,5 micrômetro eles são filtros Normalmente dptf quando a gente utiliza solventes orgânicos ou filtros à base de ésteres de celulose quando a gente utiliza por exemplo solventes aquosos o mecanismo de separação aqui a gente tem um espinho da nossa coluna do recheio da nossa coluna então a gente imagina né ela recheada por polímeros é e claro então você imagina são para as

Bolinhas de polímeros né É em escala micro é dentro dessa dessa só coluna metálica E aí dando um no seu no seu polímero reticulado é isso aqui que a gente tem várias bolinhas e aí dá um zoom mais aumentado ainda é isso aqui que a gente tem a gente vê os poros né Essas bolinhas elas são ela sem poros nas suas superfícies então esses poros é o que vão permitir a passagem das moléculas por entre eles a bom então é como que acontece essa Separação né É aqui nesses esquemas a gente vê as essas bolas

elas estão representando as moléculas né as moléculas do nosso analito e essa aí Arvorezinha João de Zezinho estão representando os poros da nossa coluna Então as moléculas que estão pequenas elas vão entrar nos poros em todos os poros sejam eles os menores e os que tiverem elas vão entrar e elas vão perco percolar todos os povos já as moléculas grandes elas não vão conseguir entrar Nos poros pequenos então por isso que as moléculas maiores elas de Lua em da coluna ela está em da coluna é mais rápido do que as moléculas menores e bom então

as moléculas é que são pequenas bastante para entrar nos poros da coluna tem acesso a um volume maior da mesma em quantas moléculas maiores não tem por que elas não conseguem entrar nesses povos estão pequenos E aí agora a gente vai falar um pouco sobre o volume de luz são não sei se Você já ouviram esse termo mas eu não tenho muito bem comum é para quem trabalha com GPC O que que significa né o volume da fase móvel nas colunas é corresponde ao volume intersticial que é o v0e o volume de poros que é

o VP né E aí a gente pode considerar duas situações extremas a gente pode considerar a exclusão Total ou seja moléculas são grandes o bastante não penetra nenhum poro E aí a gente tem um v0e as moléculas é e a gente pode Considerar a permeação total na qual as moléculas são pequenas isso bastante delas disso não vem completamente nos poros e elas percorrem todos os poros da coluna E aí a gente tem o v0 mais bebê Oi e aí o v0 mais um Case p e esse cara está relacionado a temperatura em que a sua

coluna tá essa constante nessa relação à temperatura em que sua coluna está é o que a gente chama de volume o dia luz Tom aa e o fabricante das colunas ele já nos Informa isso é né ele Jardim só você tá comprando uma coluna que tem o seu volume de exclusão de x e o seu volume de permeação de y então baseado nesse princípio a gente é é possível concluir que nenhuma molécula Eloir a menor do que ver zero e nem maior do que fizeram mais p e esses dois volumes o fabricante da coluna nos

em forma e agora a gente chegou numa parte muito importante sobre a técnica dgpc que é é vamos falar um pouquinho sobre Volume 2 De nome você sabe o que que é volume do e dinâmico é exatamente isso que vocês vêm aqui na foto né a cadeia polimérica ela fica emaranhado ele é uma macromolécula mas ela não é uma macromolécula estendida nela é uma macromolécula que fica toda emaranhada então a gente chama o volume durou dinâmico de novelo né indica qual grande é um novelo em solução né a sua macromolécula qual grande é um novelo

dela eu emaranhamento dela em solução Para uma dada amostra é quanto maior for a massa molar maior é o volume do Dinâmico isso acontece na maioria dos casos mas não em todos a gente vai ver um pouco mais à frente e é por isso que a gente tem que tomar um pouco de Cuidado então aqui uma notícia bem importante para vocês a guardarem as informação é que a técnica dgpc ela não separa as moléculas de acordo com suas massas molares mas sim de acordo com o volume hidrodinâmico O que é o tamanho desse novelo dessa

macromolécula que vai conseguir ou não percolar esses poros do nosso gel da fase estacionária então Volume 3 dinâmico ele pode ser relacionado com a ver com a viscosidade intrínseca que pode ser relacionada com a massa molar como a gente viu anteriormente não é portanto a curva de calibração obtida ela só é válida para amostras que possuam a mesma relação entre massa molar volume hidrodinâmico que aquela Apresentada pelos padrões empregados o que que é certa a relação entre volume hidrodinâmico e massa molar algumas coisas afetam como por exemplo a configuração da cadeia polimérica a conformação da

cadeia a interação entre polímero e solvente EA temperatura e aqui uma coisa para gente é pensar nessa primeira imagem aqui a gente tem massa de molares iguais o tamanho da macromolécula é igual a gente tem volumes hidrodinâmico diferente porque o Novelo destas macromoléculas in solução tem tamanhos diferentes então o volume hidrodinâmica diferente nossa situação de baixo a gente tem por exemplo massa de molares diferente a gente consegue ver que essa massa molar é muito maior do que essa mas a gente tem volumes hidrodinâmicos iguais bom então é muito importante você levar em consideração que a

técnica dgpc médio Volume hidrodinâmica e não massa molar para você não tirar conclusões é Inapropriada sou inadequadas da análise E além disso é muito importante também a gente não fazer relações entre resultados obtidos com solventes diferentes O que os polímeros eles se comportam de maneira diferente em cada somente então é um polistireno ele vai se comportar o volume do Dinâmico dele vai ser diferente quando eles solubilizado entrega F do que quando ele solubilizados em Água FIPE por exemplo e a gente diz que a técnica dgpc ela mede É mais uma relativa né Ela não é

uma técnica absoluta ela é uma técnica relativa mas o que que significa na prática né quando a gente usa um padrão de massa molar é a gente tem né a gente tem a relação entre o volume hidrodinâmico desse padrão e a massa molar daquele padrão e a gente constrói o curva de calibração com esse risco esses padrões de massas moleculares conhecidas Mas a nossa a nossa morte do problema vamos de Zezinho Nosso analito não necessariamente é composto quimicamente igual ao padrão que a gente escolheu então logo o volume hidrodinâmico do nosso polímero problema em solução

vai ser diferente do volume traz dinâmico do padrão que a gente utilizou então quando é quando a gente diz que a massa molar obtida será relativa ao padrão usado na verdade o que que a gente quer dizer é o seguinte né a gente costuma haver muito aí na externas dissertações nos trabalhos né a Massa do coelhinho ele foi calculado usando padrões de polistireno obtendo-se o valor de 100 mil grama Mall ou a massa do colimero foi calculado em 100.000 gramagol em relação a padrões de poliestireno o quê que isso quer o que a gente está

querendo dizer quando a gente escreve isso nada mais é do que o pulinho ela apresenta o mesmo volume Dra dinâmico a um padrão de pode encher ela de massa molar igual a cem mil gramol isso é muito importante a gente Ter em mente a gente sempre fazer essa relação entre os padrões que serão utilizados na análise do insolvente que são utilizados na análise dos padrões para as análises da nossa amostra problema e aí Lembrando que a gente sempre tem que sempre tem que lembrar e a gente tá falando aqui de que o volume hidrodinâmico que

é uma propriedade que se relaciona com a massa molar e tua por isso que a massa molar obtida através de um GPS ela nunca é absoluta mas sim Relativa e esse aqui é o cromatograma típico tá a gente novamente tem esse essa quedinha aqui na linha de base que representa a injeção da amostra a gente tem na nossa amostra nosso o nosso pico né do nosso cromatograma a gente é Nossa mostra e normalmente a gente tem um lixo esse lixo aqui ele ele pode ser várias coisas né ele pode ser é na hora do injetor

a diferença entre o índice de refração a gente vai usando o índice de refração do Solvente com com do polímero pode ser pequenas moléculas que estão ali no nosso solvente que estão saindo aqui no nosso lixo o importante é que é a nossa mostra né dê a gente consiga sempre que o nosso analito saia com uma distância segura de si pico de lixo é para que não haja interferências nos cálculos tá bom e em relação à qualidade da Separação é o desempenho das colunas do que depende a é que a gente tem em relação a

seletividade e eficiência a seletividade Ela noite de risco quanto que a coluna consegue disfarçar os fios então se eu tenho dois analitos na minha mostra e eles vão sair eu quero que ele saia separados eu quero que ele eu quero que ele é tá eu tenho um bico dele que eles voltam para a linha de base e que depois eles o próximo hálito saia então conseguir ser separar bem esse esses esses analítico da minha mostra representa seletividade e o que que é eficiência a eficiência com larga o qual Estreita é a minha cura a minha

curva Então a gente tem curvas muito largas a gente tem uma baixa eficiência da nossa da nossa técnica Oi e o quê que é ideal né aqui eu coloquei um cenário ruim ou cenário ótimo né nesse cromatograma daqui a gente tem uma baixa seletividade porque os Picos eles estão juntos né você não retorna a linha de base para ter o próximo pico que você baixa de ciência que eu explico de instalarmos o ideal é Que a gente tem uma boa resolução que que significa significa uma alta eficiência os Picos bem separados de uma alta seletividade

dos bem Street e agora falando sobre massas polares existem alguns tipos de massas molares né eu vou falar para vocês né nos próximos slides não o que que significa cada uma delas tá começando pela massa molar é numérica média que eu acho que é a mais simples de se explicar e é que vocês devem Imaginar como massa molar mesmo e ela é definida como a soma das massas molares é de todas as cadeias dividido pelo número de cadeias Então essa massa molar numérica média ela leva com ela leva principalmente em consideração o número das cadeias

poliméricas né visto que as massas molares são divididas pelos números das cadeias poliméricas nós temos também a massa ponderal média que é a massa molecular mais utilizada para materiais poliméricos né normalmente Você compra um polímero pelo NW dele né pela massa molar ponderal média dele o que que ela é Ela é a contribuição ponderada de cada tamanho de cadeia no cálculo da massa molar Então não leva em consideração em mente a massa molar das cadeias poliméricas e não do número de cadeias poliméricas mas assim leva em consideração É principalmente a massa molar das cadeias poliméricas

nós temos também a MZ que nada mais é do Que é quando o interesse é de se levar mais fortemente em consideração a massa molar de cada fração então quando eu tenho infrações com diferentes tamanhos de cadeia e eu quero levar mais fortemente em conta cada fração de tamanho é utilizada a MZ e ainda a massa molar viscosimétrica média em que é como já dito anteriormente é a viscosidade das soluções poliméricas diluídas essa função do volume hidrodinâmico que postou a vez está relacionado a massa Molar tal medida de viscosidade de soluções diluídas permitem o cálculo

da chamada massa molar viscosimétrico e inclusive uma observação é que você consegue medir você consegue fazer o cálculo de massa molar fazendo uma análise de viscosidade da sua mostra é em um solvente então se você tiver um viscosímetro por exemplo você consegue fazer a sua caracterização de massa molar do só mostra medindo a viscosidade aí fazendo toda aquela aquele cálculo Que a gente falou da tarde né mas não deve depositar específica depois acham da viscosidade intrínseca E aí relacionando com a massa mola ainda é Padre falar sobre o índice de polidispersão e na que é

o m a n w sobre a n n e é uma maneira simples de se conhecer pão a água o qual Estreita é a curva de distribuição de massas molares é essência de óleo de expressão ele também pode ser chamada de polidispersividade esse valor ele é Sempre maior ou igual a 1 quando a gente tem MN = o ou seja índice de parede depressão igual um a gente diz que o polímero é modo disperso ou seja todas as cadeias tem o mesmo comprimento e quando a diferença entre MW e mm é pequena né valores próximos

a um a gente diz que a dispersão a dispersão de Estreita e quando a diferença entre Ltda Av em alta a gente tem o valor mais mais longe né mas se afastando de um a gente diz que Que a distribuição em dita larga os polímeros ramificados apresentam Picos largos ou seja eles têm alto índice de polidispersão falando sobre a curva de calibração a curva de calibração em um detector de concentração que pode ser por exemplo ver o r a gente usa padrões de gp6 com massas molares conhecidas na e distribuições de massas molares Oi e

aí a gente tem aquela premissa de quatro horas mas vamos lá a maior o volume hidrodinâmico mais cedo ele Deixar a coluna Essa é a curva de calibração na curva de calibração convencional os padrões são injetados para que se obtém o volume de diluição de cada um deles neste equipamento Então são injetados alguns padrões um por um E aí você tem a massa molar dele e o volume de alguns são dele você vai pilotando Isso numa curva né padrão um massa molar um padrão dois mas estamos lá dois Ele vai construir uma curva de calibração

dos padrões eles são Caros como qualquer padrão então normalmente o que a gente faz é utilizar amostras diluídas do padrão para tentar economizar o sal o mínimo possível do padrão às vezes até colocar dois padrões com massa de molares distantes na mesma solução para a gente tentar economizar em relação a isso não é qualquer alteração no seu sistema se mudar a sua temperatura se a sua pressão mudasse você mudar a vazão a fase móvel Qualquer mudança no seu Sistema requer uma nova curva de calibração porque a amostra vai passar pela coluna de maneira diferente quando

você precisa recalibrar os seus sistemas então aqui uma apenas uma ilustração né gente tem é a injeção do primeiro padrão a injeção segundo padrão injeção de terceiro padrão E aí depois a gente um homem que essa curva e essa curva ela é os eixos dela né nos diz a massa molar a mp que a gente chama que a massa molar de pico na qual é a massa vamo lá no Pico do cromatograma e o tempo de retenção Oi aqui é um exemplo real do equipamento lado nosso laboratório da nossa da nossa curva de calibração E

aí quanto mais quanto mais padrões você tiver na sua curva maior ela vai vai conseguir mas mais amostras com diferentes tamanhos de cadeia ela vai conseguir analisar então o ideal é que você tenha bastante padrões na sua curva para que ela seja uma curva bem Rica vamos ver sim em Informações para Tite fornecido mas em geral uma curva com 6 padrões já é uma curva suficiente para você fazer a análise e é por ela vocês podem ver ela não é linear é polinomial alguns fabricantes de colunas indicam uma equação polinomial de até quinto grau para

descrever essa curva de calibração e aqui algum alguns exemplos de curva de calibração com o mesmo solvente e diferentes polímeros para vocês verem como Como de fato muda né que ela Relação lá do Google Android Norma comprar massa molar e agora a gente chega na parte do tratamento do cromatograma né aqui a gente tem o cromatograma você já viram lá atrás eu mostrei a carinha dele dele para vocês como que a gente faz a gente faz para calcular esse cromatograma e a gente precisa de mim primeiro identificar linha de base e fazer com que a

gente base e seja mais reta possível abaixo do Pico depois depois de Fazer isso a gente precisa sentar delimitar o limite é Inicial e o limite final que você vai integrar a sua curva E aí então o soft vai calcular para você e vai te dizer a massa molar e Distribuição de massa molar da sua curva então aqui uma uma um cenário real para vocês né de um padrão que a gente fez esse padrão se não me engano era de 104 mil daltons Então é a gente tem que o pico e a gente porque a

gente fez aqui foi Marcar linha de base delimitou o início eo final do pico e a gente deu Execute no programa o programa já tem o os as fórmulas matemáticas para me devolver a resposta em massa molar E aí que ele me dá o mnv Davi eu me dizer não entende para depressão e como saber se a minha curva de calibração tá válida depois que você terminou de fazer a curva de calibração Primeiro passo é você tem injetar um padrão e calcular pela sua curva de Calibração E aí você tem que ter uma resposta né

similar ao valor do padrão que você que você tá usando também tem a forma mais simples e mais prática e você saber se eu sou convite calibração tá realmente eficiente e mais a realidade não é tão bonita assim não trabalhamos com amostras padrões a vida toda então bem-vindo ao mundo real de um cromatograma é basicamente isso aí que a minha habilidade de Pente conseguiu desenhar Então essa é realidade mais ou menos de um cromatograma mas o que tá ruim sempre pode piorar a Google a linha de baixo pode subir você pode ter coisas bem bizarras

e isso aqui é um mundo mais real dessa nós então como calcular algo neste cenário então mais uma vez ai o sócio ele pode fazer isso automaticamente mais nada melhor do que a sensibilidade do operador para saber delimitar ali os limites de integração e o seu cálculo fica bem certinho então a Gente marca ou a linha de base mais reta possível que a gente conseguir e delimita o os limites o iniciais e finais e pense o o resultado há alguns cuidados que a gente tem que ter com equipamentos são é cuidados que a gente tem

que ter em geral com qualquer equipamento analítico né mantendo sim Limpo seco fazer a manutenção é diária nele correr sempre linha de base fazer sempre Purga da Bomba para evitar que haja bolhas de dissolver no solvente que essas bolhas entre para coluna manter a rede elétrica estabilizada alguns cuidados também com o operador são muito importantes o cuidado ao filtrar mostra mostra ela precisa ser bem filtrada por isso você deixar passar alguma partícula Zinha você vai entupir o seu sistema E aí você vai demorar horas dias para desentupir e você vai provavelmente perder para coluna de

repente perder coluna isso Esses são gastos bem caros e a gente não quer isso é evitar contato prolongado com com solventes de que tem um cloro por exemplo Então as partes de inox do equipamento tentar manter distância é o mínimo de contato possível de solventes clorados E é aquele cuidados com os equipamentos com tubulações estreitas ou com células de fluxo pequeno né ou seja não deixa não deixar secar o somente dentro do aparelho não deixar o nosso garrafão lá Da fase móvel de carne nunca quis não vai gerar uma um ar assim infinito no seu

sistema que você vai demorar semana para tirar esse ar lá de dentro é corrigir pequenos vazamentos assim que eles surgirem não deixar o vazamento crescer senão você vai ter uma dor de cabeça maior lá na frente também é cuidado também eu não sei se tá escrito aqui mas tem que ter bastante cuidado também o operador porque nesses sistemas de GPS normalmente a gente trabalha com Um solvente perigosos né é somente às vezes cancerígenas às vezes inflamáveis às vezes tóxicos então usar os epis adequados máscara é jaleco óculos tudo que for necessário luva tivessem mais o

lado tinha mereço vai falar aqui para vocês é basicamente isso estamos chegando ao fim do Nossa da nossa palestra então gostei de falar pra vocês algumas vantagens e desvantagens do uso da técnica dgpc ela é uma técnica é que permite a análise de grande variedade de Polímeros visto que baixa o polímero ser solúvel em um solvente possível de ser aplicado em GPC e ele pode ser medido era uma técnica rápida então por exemplo negócio laboratório A gente trabalha com GPC com sete de três colunas em linha né são três colunas né E a nossa análise

hoje demora cinquenta minutos então em menos de uma hora a gente tem o resultado é uma o aparato experimental é de certa forma simples a gente consegue análise ter análise rápida e a técnica Mais utilizada para a oração de massa molar de polímeros na de macromoléculas em geral Existem algumas desvantagens Como por exemplo o custo dos equipamentos são equipamentos caros na ordem de $100000 mais ou menos os solventes por precisarem ser de grau hplc são somente também caros os padrões ou precisarem ter uma precisão uma uma confiabilidade de massa de massa molar também são caros

e Panamá técnica carvão pode-se dizer Não tem necessidade da calibração never é necessária calibração apareci detectores de de concentração que eu expliquei para vocês hoje é uso de solventes relativamente perigosos Como eu disse anteriormente E mais uma vez é um resultado não é o resultado absoluto né Ele é um resultado é relativo aqui algumas referências que usei para montar esse esses materiais esses olhos para vocês e aqui o meu muito obrigada estou aberta a dúvidas comentários eu não sou Uma especialista em cromatografia de permeação em gel mas eu trabalho há 8 anos com essa técnica

então nessa caminhada eu fui aprendendo um pouquinho mais sobre a técnica é depois de passar por vários problemas tentar resolver os Neco assistência técnica foi me dando um certo hei de aprender a lidar com GPC mas eu estou longe de ser especialistas sobre cromatografia de permeação região mais uma vez obrigado pela atenção de vocês [Música]