Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

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Cromatografia Gasosa


A cromatografia gasosa (CG) é uma ferramenta analítica valiosa amplamente utilizada na química para separar e analisar compostos que podem ser vaporizados sem decomposição. Esta técnica permite aos cientistas identificar e quantificar várias substâncias dentro de uma amostra de teste. A CG é particularmente importante na química analítica por sua precisão e adaptabilidade, o que a torna aplicável em diversos campos, como ciência forense, análise ambiental, pesquisa médica e controle de qualidade na indústria de alimentos e bebidas.

Princípio da cromatografia gasosa

A cromatografia gasosa funciona segundo o princípio de partição entre duas fases: uma fase móvel e uma fase estacionária. A fase móvel é um gás inerte conhecido como gás de arraste que leva a amostra vaporizada através de uma coluna contendo a fase estacionária. A fase estacionária é geralmente um líquido ou polímero em um suporte sólido inerte dentro da coluna. À medida que os componentes da amostra viajam ao longo da coluna, eles interagem com a fase estacionária em diferentes graus, levando a diferentes tempos de retenção e separações desses componentes.

Fase móvel

A fase móvel na cromatografia gasosa é tipicamente um gás de arraste. Gases de arraste comuns incluem hélio, nitrogênio e hidrogênio. A escolha do gás de arraste afeta a resolução, velocidade e sensibilidade do processo cromatográfico. O hélio é frequentemente preferido por sua inércia, embora nitrogênio e hidrogênio também sejam comumente usados devido ao seu baixo custo.

Fase estacionária

A fase estacionária em uma coluna de CG é geralmente um líquido revestido em um material de suporte sólido, ou às vezes um sólido próprio. A composição da fase estacionária é importante porque afeta a solubilidade e interação de vários analitos com a fase estacionária. A interação entre os analitos e a fase estacionária determina a separação dos componentes.

Exemplo de interação: Analito + Fase Estacionária <-> Complexo Analito-Fase Est.

Instrumentação da cromatografia gasosa

Um sistema típico de cromatografia gasosa consiste em vários componentes principais: o injetor, coluna, forno, detector e sistema de registro ou dados.

  • Injetor: A amostra é introduzida no cromatógrafo gasoso através de um injetor. Ela é frequentemente vaporizada aqui (se não estiver já em forma gasosa) e misturada com um gás de arraste.
  • Coluna: A coluna, que contém a fase estacionária, é onde ocorre a separação dos componentes.
  • Forno: A coluna é colocada em um forno, que mantém a temperatura necessária para a separação ideal. A temperatura pode ser programada para mudar durante a execução, chamada programação de temperatura, o que melhora a separação.
  • Detector: O detector identifica e quantifica os componentes separados da coluna. Detectores comuns incluem detectores de ionização de chama (FID), detectores de condutividade térmica (TCD) e espectrômetros de massa.
  • Sistema de dados: A saída do detector é registrada, geralmente produzindo um cromatograma, que mostra os picos correspondentes aos diferentes componentes da mistura.

Procedimento operacional

O processo de análise por cromatografia gasosa geralmente envolve várias etapas, desde a preparação da amostra até a interpretação dos resultados.

  1. Preparação da amostra: A amostra deve estar em uma forma que possa ser injetada no cromatógrafo gasoso, geralmente um líquido ou gás.
  2. Injeção: A amostra é injetada no porta de injeção, onde, se necessário, é vaporizada. O gás de arraste então leva a amostra vaporizada para a coluna.
  3. Separação: À medida que a amostra passa pela coluna, é separada em suas partes componentes com base em sua interação com a fase estacionária.
  4. Detecção: Os componentes separados vão para o detector, que fornece um sinal correspondente à quantidade do componente.
  5. Análise de dados: Um cromatograma é produzido analisando o sinal do detector. Os picos no cromatograma correspondem a componentes individuais, que podem ser identificados e medidos.

Aplicações da cromatografia gasosa

A cromatografia gasosa é essencial em muitas aplicações devido à sua capacidade de separar e analisar misturas complexas. Algumas áreas importantes incluem:

Ciência forense

Na ciência forense, a CG é utilizada para analisar substâncias encontradas em cenas de crime, como drogas, explosivos e outros compostos voláteis. Por exemplo, a CG pode ajudar a determinar o nível de álcool em amostras de sangue ou urina, o que é importante na investigação de acidentes de direção sob efeito de álcool.

Análise ambiental

A CG é importante para monitorar poluentes como pesticidas, herbicidas e metais pesados no ambiente. Ela também é usada para analisar a qualidade do ar e da água, fornecendo informações valiosas para proteção ambiental e pesquisa.

Exemplo de análise de poluentes: Amostra de Ar -> Análise por CG -> Identificação de COVs (Compostos Orgânicos Voláteis)

Pesquisa médica

No campo médico, a cromatografia gasosa auxilia na descoberta e desenvolvimento de medicamentos analisando compostos bioquímicos. Pesquisadores usam CG para investigar vias metabólicas e identificar biomarcadores de doenças.

Benefícios e limitações

Benefício

  • Alta resolução: A CG fornece separação de alta resolução de misturas complexas.
  • Análise quantitativa: Isto permite análise quantitativa precisa de compostos.
  • Sensibilidade: A cromatografia gasosa é sensível e pode detectar traços de analitos.
  • Versatilidade: A CG é adaptável a uma ampla gama de análises em diferentes campos.

Limitações

  • Tipo de amostra: Apenas compostos voláteis e termicamente estáveis podem ser analisados.
  • Complexidade: Interpretar os resultados pode ser complexo e pode exigir software ou expertise adicional.
  • Custo do equipamento: Configurar um sistema de cromatografia gasosa pode ser caro.

Conclusão

A cromatografia gasosa é uma técnica integral na química analítica, com sua capacidade de separar e analisar de forma eficiente compostos voláteis e semi-voláteis. Embora tenha suas limitações, suas vantagens de alta resolução, sensibilidade e versatilidade a tornam indispensável em vários campos científicos e industriais. Com avanços contínuos na tecnologia e metodologia, a cromatografia gasosa está em constante evolução, oferecendo capacidades e aplicações aprimoradas.

entrada de gás de arraste Injeção de Amostra Coluna Detectores

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