Qual é a diferença entre a cromatografia em fase gasosa e a cromatografia em fase líquida?

O princípio da cromatografia

A cromatografia em fase gasosa (GC) é uma técnica de cromatografia que permite a separação de moléculas de uma mistura gasosa, que pode ser de grande complexidade e de natureza muito diversa. Aplica-se principalmente a compostos gasosos ou liquidos que possam ser vaporizados por aquecimento sem decomposição.
A cromatografia líquida (CL) utiliza uma fase móvel líquida na coluna. Os líquidos são geralmente misturas de solventes de polaridades compatíveis, enquanto na cromatografia em fase gasosa, a fase móvel é um único gás de elevada pureza (gás vetor ou gás de transporte).
A CG é utilizada para compostos voláteis, enquanto a CL é a melhor solução para amostras menos voláteis. Se uma amostra contiver sais ou um comportar uma carga, deve ser analisada por CL.

Diferenças entre as metodologias

As principais diferenças entre os dois processos cromatográficos residem na metodologia de cada técnica, por exemplo:

  • Fase móvel utilizada
    A principal diferença entre a CLHP e a GC é o tipo de fase móvel utilizada, daí a distinção do nome. A CLHP utiliza um solvente para a fase móvel. Isto é determinado pela polaridade, solubilidade e complexidade dos compostos da amostra.
    Em contrapartida, a CG utiliza um gás inerte ou não reativo, também designado por gás de vetor. O tipo de gás utilizado depende do método de deteção no final do processo.
  • Técnicas de separação
    A separação dos compostos na CLHP é determinada pela interação de cada composto da amostra com a fase móvel e a fase estacionária. Esta interação é normalmente devida à polaridade da amostra em relação às fases.
    Os componentes mais polares vão deslocar-se mais rapidamente através da coluna, uma vez que são mais atraídos pela fase móvel. Os componentes menos polares vão deslocar-se mais lentamente através da coluna, uma vez que são mais atraídos pela fase estacionária.
    No entanto, em CG, a separação é feita em função da volatilidade respetiva de cada composto na amostra. As moléculas menos voláteis movem-se mais lentamente, uma vez que interagem mais com a fase estacionária, enquanto as moléculas mais voláteis se movem mais rapidamente através da coluna com a fase móvel.
  • Tipo de composto
    O tipo de compostos a analisar determina também o tipo de cromatografia a selecionar. A CLHP é utilizada para analisar compostos solúveis (voláteis ou não voláteis). Estas incluem substâncias como aminoácidos, medicamentos e glúcidos.
    Em contrapartida, na cromatografia em fase gasosa, a mistura das amostras tem de ser volátil, o que normalmente significa que é um gás à temperatura ambiente. Por este motivo, a CG é geralmente utilizada como técnica de separação para amostras de ar e outros compostos orgânicos desconhecidos.
  • Temperatura
    Devido à volatilidade da amostra, a CG deve ser efetuada a uma temperatura muito mais elevada do que a CLHP. 
    A temperatura da coluna na cromatografia em fase gasosa situa-se geralmente entre 150 °C e 300 °C, enquanto a cromatografia líquida funciona à temperatura ambiente (cerca de 20 °C - 25 °C).
    Isto pode tornar o processo um pouco mais difícil no caso da cromatografia em fase gasosa, uma vez que é necessário ter cuidado no manuseamento do equipamento, nomeadamente das colunas.
  • Taxa de eluição
    Devido à volatilidade da amostra e à elevada temperatura da coluna, a CG é muito mais rápida do que a CLHP.
    A eluição por CG pode ocorrer em segundos ou minutos. Com efeito, a velocidade da eluição depende da amostra testada e do débito do gás de transporte (hélio, azoto, árgon ou hidrogénio).
  • Resolução
    Após a deteção, o cromatograma apresenta os compostos presentes na amostra. No entanto, pode ser difícil distinguir entre compostos se estes tiverem propriedades semelhantes, o que faz com que apresentem tempos de retenção indistinguíveis. A isto chama-se baixa resolução.
    Como a cromatografia em fase gasosa se baseia na volatilidade, um cromatograma gasoso pode ter uma resolução baixa com compostos de pesos moleculares semelhantes. Do mesmo modo, a polaridade dos compostos pode resultar numa baixa resolução nos cromatogramas líquidos.

Método

Diferença

Cromatografia em fase líquida

Cromatografia em fase gasosa

Fase móvel

Líquido

Gás 

Técnica de separação

Com base na polaridade

Temperaturas elevadas (150 °C - 300 °C)

Propriedades do composto

Solúvel (volátil ou não volátil)

Volátil

Temperatura

Temperatura ambiente (20 °C a 25 °C)

Temperaturas elevadas (150 °C - 300 °C)

Velocidade

Mais lento

Mais rápido

Resolução

Baixa resolução para polaridade

Baixa resolução para polaridade

 

Equipamento

Diferença

Cromatografia em fase líquida

Cromatografia em fase gasosa

Comprimento da coluna

Curta e larga

Longa e fina

Solvente

Deve ser polar

Deve ser capaz de evaporar

Deteção

Não destrutivo

Destrutivo

Custo

Mais elevado

Mais reduzido


Aplicações

Cromatografia em fase líquida

Cromatografia em fase gasosa

Iões inorgânicos, polímeros, açúcares, nucleótidos, vitaminas, péptidos, proteínas, lípidos e tetraciclinas.

Óleos, pigmentos vegetais, pesticidas, ácidos gordos, toxinas, amostras de ar e medicamentos.

 
Em resumo, a CG e a CLHP são técnicas diferentes mas complementares utilizadas para a separação de compostos. A CG é utilizada para compostos gasosos, enquanto a CLHP é utilizada para compostos líquidos e sólidos. A escolha da técnica dependerá dos requisitos específicos da análise.
 

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