(a) Por que a força eluente aumenta quando o solvente se torna menos polar na cromatografia de fase reversa, enquanto a força eluente aumenta quando o solvente se torna mais polar na cromatografia de fase normal?
(b) Qual é o tipo de gradiente usado na cromatografia de fluido supercrítico?

Passo 1

O enunciado faz duas perguntas sobre cromatografia líquida e de fluido supercrítico:
(a) Por que em cromatografia de fase reversa a força eluente cresce quando o solvente fica menos polar, enquanto em fase normal ela cresce quando o solvente fica mais polar?
(b) Que tipo de gradiente se aplica na cromatografia de fluido supercrítico?
Para responder vamos usar os conceitos de fase estacionária/apolar versus polar, interação soluto-fase móvel e o papel do modificador em SFC.

Passo 2

Definimos força eluente como a “capacidade” do solvente de deslocar o analito retido na coluna. Essa capacidade depende de quão forte o solvente compete com a fase estacionária pelas interações com o analito. Na fase reversa (estacionária apolar) e na fase normal (estacionária polar) a polaridade relativa entre solvente e fase estacionária inverte a natureza dessas competições.

Passo 3

Na cromatografia de fase reversa a fase estacionária é apolar (cadeias C_{1}₈, C_{8} etc.) e a fase móvel é relativamente polar (água, acetonitrila, metanol). Se eu diminuir a polaridade da fase móvel (isto é, aumentar a fração de solvente orgânico menos polar), o solvente passa a solvatizar melhor os analitos apolares. Em outras palavras, o solvente menos polar “atrai” mais o analito apolar para a fase móvel e enfraquece sua retenção na fase estacionária. Logo, a força eluente aumenta à medida que a fase móvel fica menos polar.

Passo 4

Na cromatografia de fase normal a fase estacionária é polar (sílica, diol etc.) e a fase móvel é relativamente apolar (hexano, heptano, etc.). Se eu aumentar a polaridade da fase móvel (por exemplo, adicionando Éter de Etila, acetonitrila), esse solvente polar começa a competir com o analito pelas interações na superfície da sílica. Quanto mais polar a fase móvel, mais eficaz ela é em “desgrudar” o analito polar da fase estacionária, aumentando assim a força eluente.

Passo 5

Na cromatografia de fluido supercrítico (SFC) usa-se tipicamente um gradiente de composição do modificador orgânico (co-solvente) misturado ao C O_{2} supercrítico. Ao longo da eluição aumenta-se a fração desse modificador – ou seja, faz-se um gradiente de concentração do co-solvente – para alterar a densidade/poder de solvatação do fluido e, assim, controlar a força eluente.

Resposta

(a) Porque em fase reversa a fase móvel menos polar solvata melhor analitos apolares e compete mais com a fase estacionária apolar, enquanto em fase normal a fase móvel mais polar compete com analitos polares retidos na fase estacionária polar.
(b) Emprega-se um gradiente de concentração do modificador orgânico (co-solvente) no C O_{2} supercrítico.