Explique como o tamanho do grupo R ( C 1, C8 e C 18 ) numa coluna de fase reversa podem influenciar no cromatograma obtido pra uma mesma mistura de compostos?

Passo 1

O enunciado pergunta como o tamanho do grupo R na fase estacionária reversa (C1, C8 e C18) afeta o cromatograma de uma mesma mistura de compostos. O conteúdo da matéria é Cromatografia Líquida de Fase Reversa (RP-HPLC). Para resolver, a gente vai precisar entender:
  1. O mecanismo de retenção por partição hidrofóbica.
  2. A definição do fator de capacidade (k) e como ele se relaciona com os tempos de retenção.
  3. Como o comprimento da cadeia ligada (R = C1, C8, C18) muda a hidrôfobicidade da fase estacionária.

Passo 2

Primeiro, fala um pouquinho de teoria da fase reversa. Numa coluna RP-HPLC, a fase móvel é mais polar (por ex., mistura água/ácetonitrila) e a estacionária é um sílico modificado com cadeias alquila (os tais R). Os analitos “partem” entre esses dois ambientes: parte do tempo estão na fase móvel (polar) e parte na fase estacionária (apolar). O equilíbrio entre esses dois ambientes é o que gera o tempo de retenção.

Passo 3

Definindo o fator de capacidade k:

onde
  • é o tempo de retenção do pico,
  • é o tempo morto (quando uma substância não retida sai).
Esse cresce quando o composto “gosta” mais da parte apolar da estação. E quanto mais longa e apolar for a cadeia R, maior a afinidade dos compostos apolares pela fase estacionária e maior o valor de .

Passo 4

Agora, compara os tamanhos de cadeia:
  • R = C1 (metila): quase não tem parte apolar; a coluna é pouco hidrofóbica. Os compostos escapam rápido, com baixos tempos de retenção ( próximo de , k pequeno).
  • R = C8 (octila): moderadamente hidrofóbico; os compostos apolares ficam mais tempo retidos, aumentando e .
  • R = C18 (octadecil): altíssima hidrôfobicidade; tudo que for apolar “gruda” bastante, então cresce bem mais e fica grande.

Passo 5

Consequências práticas no cromatograma:
  1. Tempo de retenção: C18 > C8 > C1 para compostos apolares.
  2. Resolução entre picos: Geralmente melhora com cadeias mais longas (até um certo ponto), porque as diferenças de interação ficam mais evidentes.
  3. Tempo total de análise: mais longo em C18 (pode ser bom pra separar bem, mas atrasa a corrida).
  4. Contrapressão: colunas C18 costumam gerar maior pressão do sistema.

Resposta

Coluna C1: retenção baixa, picos rápidos, pouca separação de compostos apolares.
Coluna C8: retenção e resolução intermediárias.
Coluna C18: retenção alta, melhor resolução de compostos hidrofóbicos, mas análises mais longas e maior contrapressão.

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