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


A cromatografia é uma técnica analítica importante amplamente utilizada em pesquisas científicas e na indústria para separar e analisar misturas complexas de produtos químicos. A palavra cromatografia deriva das palavras gregas chroma, que significa "cor," e graphein, que significa "escrever." Historicamente, referia-se ao processo utilizado para separar pigmentos vegetais e aparecia como faixas de cores diferentes em uma coluna. Com o tempo, a técnica evoluiu para uma ferramenta poderosa que vai muito além dos compostos analisados por cor, incluindo analitos incolores encontrados em estados sólidos, líquidos e gasosos.

Fundamentos da cromatografia

O princípio básico da cromatografia envolve duas fases: a fase estacionária e a fase móvel. A separação de vários componentes dentro de uma mistura depende do particionamento diferencial entre essas duas fases.

1. Fase estacionária: Esta fase permanece estacionária, seja na coluna ou como uma camada, como um filme fino, na placa. A fase estacionária pode ser um sólido, um sólido revestido com líquido ou um gel.

2. Fase móvel: A fase móvel se move através ou através da fase estacionária e pode ser um líquido ou gás transportando os componentes da mistura a ser analisada.

A separação ocorre devido a diferenças na taxa com que os diferentes componentes de uma mistura passam pela fase estacionária. Essas diferenças são influenciadas pelas moléculas de cada componente e por interações específicas entre as fases, como adsorção, solubilidade e troca iônica.

Tipos de cromatografia

A cromatografia pode ser amplamente classificada com base na natureza da fase móvel ou no sistema de separação:

1. Cromatografia gasosa (GC)

A cromatografia gasosa é usada para separar e analisar compostos que podem ser vaporizados sem decomposição. A fase móvel é um gás de arraste (geralmente um gás inerte, como hélio ou nitrogênio), e a fase estacionária é uma camada microscópica de líquido ou polímero em um suporte sólido inerte dentro de uma coluna. Os componentes são separados com base na sua volatilidade e interação com a fase estacionária.

Imagine um equipamento de GC composto por uma coluna com uma fase estacionária líquida. Uma mistura contendo os compostos A, B e C é introduzida. O composto A eluimento primeiro, pois interage menos com a fase estacionária e é mais volátil. O composto B é o próximo, e finalmente o composto C, que tem a interação mais forte com a fase estacionária, eluimento por último.

Coluna GC Gás inerte

2. Cromatografia líquida (LC)

A cromatografia líquida envolve uma fase móvel líquida que passa por uma coluna preenchida com uma fase estacionária sólida. A separação é baseada no particionamento diferencial entre as fases líquida móvel e sólida estacionária, usando diferenças de polaridade, tamanho molecular ou troca iônica.

Cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC)

É uma forma altamente avançada de cromatografia líquida na qual alta pressão é usada para forçar a fase móvel líquida através da coluna. HPLC oferece alta resolução e sensibilidade e é amplamente utilizada para análises quantitativas e qualitativas de misturas complexas.

O sistema HPLC é usado para separar misturas que contêm os compostos X, Y, Z. À medida que a fase móvel viaja sob alta pressão, ela transporta os compostos em diferentes taxas. O composto X tem uma forte afinidade pela fase estacionária e é o último a eluimento, enquanto o composto Z é o primeiro a eluimento devido à sua interação mais fraca.

3. Cromatografia em camada delgada (TLC)

Neste método, a fase estacionária é uma camada delgada de um material adsorvente, como gel de sílica ou alumina, revestida em uma superfície plana, como vidro ou plástico. A fase móvel é um solvente que se move por ação capilar.

Placa TLC fase móvel

Na TLC, os compostos são separados à medida que sobem na placa a diferentes velocidades. O fator de retenção, R f, é uma medida de quão longe um composto viaja ao longo da frente do solvente.

R f = (distância percorrida pelo composto) / (distância percorrida pela frente do solvente)

4. Cromatografia de troca iônica

Este tipo de cromatografia usa uma fase estacionária carregada para separar íons e moléculas polares com base em sua afinidade pelo trocador de íons. É particularmente útil na bioanálise para separar proteínas, peptídeos e nucleotídeos.

Uma coluna de troca iônica preenchida com resinas de carga positiva atrai íons de carga negativa da amostra. Os íons são então eluídos ao alterar gradualmente a força iônica da fase móvel ou seu pH.

5. Cromatografia por exclusão de tamanho

Também conhecida como cromatografia de peneira molecular, esta técnica separa moléculas com base no tamanho. Moléculas maiores escapam primeiro porque não conseguem penetrar nos poros menores da fase estacionária e, assim, passam pela coluna mais rapidamente.

Esta técnica é valiosa para purificar proteínas, polímeros e outras moléculas grandes.

Aplicações da cromatografia

A cromatografia é indispensável em uma variedade de campos devido à sua capacidade de separar quantidades mínimas de substâncias. Aqui estão algumas de suas muitas aplicações:

1. Indústria farmacêutica

A análise de pureza, ingredientes ativos e testes de estabilidade de medicamentos farmacêuticos dependem muito da cromatografia. Técnicas como HPLC garantem a qualidade e segurança dos medicamentos.

2. Monitoramento ambiental

A cromatografia gasosa é utilizada para detectar e medir compostos orgânicos voláteis (VOCs) e poluentes orgânicos persistentes (POPs) no ar, água e solo. É importante para a avaliação e controle da poluição.

3. Indústria de alimentos e bebidas

Técnicas cromatográficas garantem a qualidade e autenticidade dos produtos alimentícios, analisando aditivos, pesticidas e sabores. Por exemplo, técnicas de LC determinam a quantidade de cafeína em bebidas ou vitaminas em suplementos alimentares.

4. Pesquisa biológica e biomédica

Neste campo, a cromatografia desempenha um papel vital na separação e análise de biomoléculas como proteínas, peptídeos, ácidos nucleicos e metabolitos. Esta informação é vital para a descoberta de medicamentos e análise de doenças.

Conclusão

Em conclusão, a cromatografia é uma ferramenta extremamente versátil e essencial para análises qualitativas e quantitativas na química analítica. Ela permite que os cientistas separem misturas complexas em componentes individuais, facilitando análise e aplicação adicionais. À medida que a tecnologia avança, a precisão e a aplicação da cromatografia continuam a se expandir, solidificando seu papel como um pilar na análise científica.


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