Alguns compostos foram separados por cromatografia gasosa em uma dada coluna, com 25 metros de comprimento. Calcule os seguintes parâmetros, de acordo com as informações mostradas na tabela a seguir:
A velocidade linear do gás de arraste
substância
metano
75
1,0
n-pentano
100
3,0
n-hexano
105
3,0
n-heptano
110
2,0
A velocidade linear do gás de arraste
| substância |
|
|
| metano | 75 | 1,0 |
| n-pentano | 100 | 3,0 |
| n-hexano | 105 | 3,0 |
| n-heptano | 110 | 2,0 |
Passo 1
O enunciado pede para calcular a velocidade linear do gás de arraste numa coluna de cromatografia gasosa de comprimento
. Listei abaixo os dados fornecidos na tabela (peguei estes valores da tabela do enunciado):
- Comprimento da coluna:
. - Tempos de retenção
(em segundos) extraídos da tabela: - metano:
- n-pentano:
- n-hexano:
- n-heptano:
- metano:
- Larguras de base
(em segundos) extraídas da tabela (informação disponível, pode ajudar a identificar composto não-retido): - metano:
- n-pentano:
- n-hexano:
- n-heptano:
- metano:
Passo 2
Explicando o conceito (passo didático): a velocidade linear do gás de arraste, que vou chamar de
, é a velocidade média com que o gás móvel percorre o comprimento da coluna. O tempo característico para o gás móvel atravessar a coluna é o tempo morto (ou tempo de retenção do gás não-retido), geralmente indicado por
(ou
). Para um composto totalmente não-retido, o seu tempo de retenção experimental
coincide com
. A fórmula simples que relaciona esses termos é
Aqui:
-
é a velocidade linear do gás de arraste (unidades: ), -
é o comprimento da coluna (unidades: ), -
é o tempo morto (unidades: ).
Justificativa prática para a escolha do padrão: normalmente na prática usa-se um composto muito pouco retido (um marcador de tempo morto). No conjunto de dados fornecido, o metano tem o menor tempo de retenção (
) e a menor largura de pico (
), o que é consistente com ele ser o composto praticamente não-retido. Portanto vou assumir que
. Se essa suposição não fosse válida, seria preciso um marcador explícito; mas com os dados dados essa é a hipótese razoável.
Passo 3
Aplicando a fórmula com os valores conhecidos:
Convertendo para uma forma decimal:
Passo 4
Conversões úteis (para ter outras unidades que normalmente aparecem em problemas):
- Para obter metros por minuto, multiplicar por
:
- Para obter centímetros por segundo, multiplicar metros por
: