Estudo Gas Arraste

Passo a Passo para o Uso do

Cromatgrafo Gasoso Modelo

GC-CP3800 Varian para Anlises

de Gases de Efeito Estufa (GEEs)

ISSN 1983-0513

Maio,2014 403

Documentos 403

Juliana Feitosa FelizzolaCristiane Formigosa Gadelha da CostaSteel Silva Vasconcelos

Passo a Passo para o Uso do Cromatgrafo Gasoso Modelo GC-CP3800 Varian para Anlises de Gases de Efeito Estufa (GEEs)

ISSN 1983-0513Maio, 2014

Empresa Brasileira de Pesquisa AgropecuriaEmbrapa Amaznia OrientalMinistrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento

Embrapa Amaznia OrientalBelm, PA2014

Exemplares desta publicao podem ser adquiridos na:

Embrapa Amaznia OrientalTv. Dr. Enas Pinheiro, s/n.Caixa Postal 48. CEP 66095-903 - Belm, PA.Fone: (91) 3204-1000Fax: (91) [email protected]

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Superviso editorial: Luciane Chedid Melo BorgesReviso de texto: Narjara de Ftima Galiza da Silva PastanaNormalizao bibliogrfica: Luiza de Marillac P. Braga GonalvesEditorao eletrnica: Euclides Pereira dos Santos FilhoFoto da capa: Juliana Feitosa Felizzola

1 edioVerso eletrnica (2014)

Todos os direitos reservadosA reproduo no autorizada desta publicao, no todo ou em parte, constitui violao dos direitos autorais (Lei no 9.610).

Dados Internacionais de Catalogao na Publicao (CIP)Embrapa Amaznia Oriental

Felizzola, Juliana FeitozaPasso a passo para uso do cromatgrafo gasoso modelo

GC-CP3800 varian para anlises de gases de efeito estufa (GEEs) / Juliana Feitoza Felizzola, Cristiane Formigosa Gadelha da Costa, Steel Silva Vasconcelos. - Belm, PA: Embrapa Amaznia Oriental, 2014.

68 p. : il. color. ; 22 cm x 15 cm (Documentos / Embrapa Amaznia Oriental, ISSN 1983-0513 ; 403)

1. Cromatografia gasosa. 2. Cromatgrafo gasoso Segurana. 3. Cromatgrafo GC-CP3800. 4. Equipamento de proteo individual (EPI). I. Costa, Cristiane Formigosa Gadelha da. II. Vasconcelos, Steel Silva. III. Ttulo. IV. Srie.

CDD 543.0896 21. ed.

Embrapa 2014

Juliana Feitosa FelizzolaNutricionista, doutora em Qumica Ambiental e Analtica, pesquisadora da Embrapa Amaznia Oriental, Belm, [email protected]

Cristiane Formigosa Gadelha da CostaEngenheira-agrnoma, mestre em Cincias Florestais, bolsista da Embrapa Amaznia Oriental, Belm, [email protected]

Steel Silva VasconcelosEngenheiro-agrnomo, doutor em Recursos e Conservao Florestais, pesquisador da Embrapa Amaznia Oriental, Belm, [email protected]

Autores

Apresentao

O documento apresentado tem o objetivo de mostrar detalhadamente as etapas de anlise no cromatgrafo gasoso GC-CP3800 Varian, para que pesquisadores, alunos e estagirios possam utilizar a metodologia de anlise de forma rotineira e obtenham resultados precisos e de boa qualidade para as pesquisas relacionadas a gases de efeito estufa (GEEs).

Erros de rotina so mostrados neste trabalho e suas correes e origens so discutidas para anlises de metano e xido nitroso, desde a injeo das amostras gasosas at a obteno de cromatogramas e interpretao de resultados.

Os autores lanaram esta publicao enfatizando todos os aspectos tcnicos para o funcionamento perfeito do cromatgrafo gasoso GC-CP3800 Varian.

,

Adriano VenturieriChefe-Geral da Embrapa Amaznia Oriental

Sumrio

Passo a Passo para o Uso do Cromatgrafo Gasoso Modelo GC-CP3800 Varian para Anlises de Gases de Efeito Estufa (GEEs) ........................................................................9Introduo ........................................................................................9Princpio da cromatografia gasosa (CG) com detector de chama (FID) e detector de captura de eltrons (ECD) ..........10O cromatgrafo GC-CP3800 Varian .........................................11Sugesto de preparao de amostras .......................................16Reviso do software Varian CP3800 ........................................16Perigos em potencial .....................................................................19Equipamentos de proteo individual (EPIs) ............................19Procedimentos em caso de acidentes .......................................19Protocolo de uso ............................................................................20Resultados analticos .....................................................................47Outras funes que podem ser alteradas ou monitoradas .....................................................................................56Clculos de concentrao no Excel ...........................................62Possveis problemas .....................................................................64Procedimentos de segurana importantes antes da coleta ...........................................................................................65Coleta de amostras em campo ...................................................68

Passo a Passo para o Uso do Cromatgrafo Gasoso Modelo GC-CP3800 Varian para Anlises de Gases de Efeito Estufa (GEEs)

Juliana Feitosa FelizzolaCristiane Formigosa Gadelha da CostaSteel Silva Vasconcelos

Introduo

Este guia esclarece o uso da cromatografia gasosa no GC-CP3800 Varian para anlise de variveis associadas aos processos de emisso de gases de efeito estufa (GEEs). Os procedimentos destinam-se avaliao do fluxo de metano (CH4), xido nitroso (N2O) e gs carbnico (CO2) nas diversas matrizes ambientais: gases emitidos pelo solo, gases presentes na gua e no ar.

A descrio e os procedimentos a seguir englobam linhas de estudo como a emisso de GEE em sistemas agropecurios, o balano das emisses de GEE e a determinao de fatores de emisso, tambm para as reas de produo de gros, sendo considerada a utilizao do mesmo equipamento.

Neste documento estabelecido um procedimento de operao padro (POP) que no considerado como um substituto do manual do equipamento GC-CP3800. Estudantes e a equipe tcnica devem ser treinados pelos supervisores de operao e as metodologias de uso devem ser documentadas. Esse POP tem o objetivo de promover o uso seguro do GC-CP3800 para fins de pesquisa, levando em considerao cuidados como o uso de equipamentos de proteo individual (EPIs), procedimentos em caso de acidentes e operao do Varian GC-CP3800.

10 Passo a Passo para o Uso do Cromatgrafo Gasoso Modelo GC-CP3800 Varian para Anlises de Gases de Efeito Estufa (GEEs)

Princpio da cromatografia gasosa (CG) com detector de chama (FID) e detector de captura de eltrons (ECD)

A cromatografia gasosa (CG) uma tcnica de separao e anlise de misturas por interao dos seus componentes entre uma fase estacionria e uma fase mvel. De forma geral a tcnica de CG aplicvel para separao e anlise de misturas cujos constituintes sejam volteis e que sejam termicamente estveis.

A fase mvel em CG no interage com a amostra, apenas a carrega atravs da coluna, sendo assim usualmente referida como gs de arraste. Este deve ser inerte e no deve reagir com a amostra, fase estacionria ou superfcies do instrumento. Alm disso, deve ser isento de impurezas que possam degradar a fase estacionria.

A amostra injetada (injetor de amostra) e arrastada pela fase mvel (gs de arraste) atravs da coluna que contm a fase estacionria (coluna CG aquecida), na qual ocorre a separao da mistura. As substncias separadas saem da coluna carreadas pela fase mvel e passam por um detector que gera um sinal eltrico proporcional quantidade de substncias separadas na coluna.

A funo do detector situado na sada da coluna de separao medir os componentes separados presentes no gs de arraste que eflui da coluna. O sinal de sada do detector entra num registrador que gera o cromatograma. Os dois detectores de ionizao amplamente utilizados so: o detector de ionizao de chama (FID) e o detector de captura de eltrons (ECD). A base do detector de ionizao de chama a de que o efluente da coluna, misturado com hidrognio e ar, produz uma chama com energia suficiente para ionizar as molculas do composto que tenham potenciais de ionizao baixos. Os ons assim produzidos so coletados por eletrodos e a corrente inica resultante medida, ou seja, a deteco envolve o monitoramento da corrente produzida pela coleta desses portadores de carga. O FID til para anlises de amostras orgnicas contaminadas com gua, xido de nitrognio e

11Passo a Passo para o Uso do Cromatgrafo Gasoso Modelo GC-CP3800 Varian para Anlises de Gases de Efeito Estufa (GEEs)

enxofre e exibe sensibilidade alta (~ 10-3 s. s-1), larga faixa linear de resposta (~107 ), alm de possuir baixo custo e baixo rudo. No ECD, a amostra eluda da coluna passa sobre uma fonte radioativa emissora B, geralmente Ni63. Um eltron do emissor causa a ionizao do gs carreador (frequentemente nitrognio) e h produo de uma rajada de eltrons. Na ausncia de espcies orgnicas, produz-se uma corrente constante entre o par de eletrodos em decorrncia desse processo de ionizao. Contudo, a corrente decresce na presena de molculas orgnicas que contm grupos funcionais eletronegativos que tendem a capturar eltrons, como os compostos halogenados, quinonas e grupos nitro que so detectados com alta sensibilidade. Esse detector insensvel a grupos funcionais como aminas, alcoois e hidrocarbonetos.

Desvios e oscilaes (identificados por meio do rudo do cromatograma) na linha base podem ser causados por problemas eletrnicos, impurezas e sujeiras nos gases e no detector.

O cromatgrafo GC-CP3800 Varian

Os principais componentes de um GC incluem: gases de arraste e gases para o detector, controladores de fluxos e vlvulas, porta de injeo, coluna, forno, detector e um registrador de dados, como mostra a Figura 1.

Gases de arraste e gases para detectores

A fase mvel composta por um gs inerte que passa pelo injetor e transporta os componentes da amostra para a coluna. O gs carreador frequentemente usado o hlio, entretanto nitrognio, argnio e ainda hidrognio podem ser usados. A seleo do gs de arraste depender do tipo de detector, das caractersticas da coluna, da matriz da amostra, de condies de segurana e do custo. Se forem usadas colunas capilares, os gases mais utilizados so o hlio e o hidrognio, que proporcionam alta eficincia em diferentes fluxos de gs programados. Se forem usadas colunas empacotadas, com o uso de nitrognio possvel obter alta eficincia com baixos fluxos.


Figura 1. Cromatgrafo gasoso.

Injetores

Existem duas classes de injetores: os de vaporizao e os de injeo direta na coluna, os chamados on-column. Os injetores de vaporizao podem ser do tipo split, splitless ou direct, e os injetores on-column, os do tipo injeo direta na coluna e injeo resfriada cooled. A funo dos injetores depositar as amostras dentro da coluna de forma homognea para que se obtenham bandas finas e com uma boa discriminao entre os componentes da amostra. Os injetores split e splitless so aquecidos de forma que causam a vaporizao das amostras antes de entrar na coluna. As temperaturas dos injetores so geralmente ajustadas para 50 C acima do ponto de ebulio do composto menos voltil da mistura. Os modos split/splitless determinam a quantidade de amostra que entra na coluna, de modo que o splitless tipicamente usado para anlises trao e transfere toda a quantidade de amostra para coluna, enquanto o split elimina para fora do injetor uma poro de amostra pr-determinada atravs do split vent e a outra poro para dentro


da coluna. O injetor em modo split permite a entrada de amostras em concentraes que variam de 0,1-10 g.L-1 sem a saturao da coluna. A velocidade de injeo dever ser rpida no modo split e lenta no modo splitless.

Em injetores on-column, amostras lquidas entram diretamente na coluna ou passam pela slica desativada chamada retention gap. As amostras so vaporizadas de acordo com o aumento da temperatura do injetor. Injetores on-column a frio so ideais para amostras sensveis a calor ou amostras que tem grandes diferenas no processo de vaporizao de injetores. Injees diretas so feitas em colunas com grandes dimetros (0,45 mm a 0,53 mm).

A maioria dos injetores tem um aparato chamado liner, que fica dentro do injetor e protege o corpo do injetor dos diversos tipos de amostras, mistura amostras e afeta a quantidade de amostras a ser injetada na coluna.

Colunas

As colunas mais utilizadas em cromatografia gasosa so as colunas capilares de slica fundida, que contm dentro uma fina camada de fase estacionria quimicamente ligada e poliamida na superfcie externa para proteo. A escolha da coluna depender dos componentes da amostra, do tempo de vida da coluna e do custo.

Os componentes das amostras so primeiramente separados pela volatilidade do composto e temperatura estipulada. A fase estacionria deve ser estvel acima de temperaturas requeridas para a separao. A maioria das colunas pode ser operada a temperaturas acima de 350 C por um perodo curto ou a 325 C por perodo longo. Baixas temperaturas promovem boa separao, mas proporcionam tempos longos de corrida cromatogrfica e largos picos. A temperatura do forno progressivamente aumentada para liberar os compostos menos volteis.


A polaridade da coluna determina a capacidade de separar componentes polares e apolares. Fases estacionrias mais polares retero compostos mais polares e fases apolares so conhecidas como mais estveis e de longa vida, como as de 100% de metilpolisiloxano. A seletividade da coluna influencia a separao baseada em foras intermoleculares como as de disperso, dipolo e ligaes de hidrognio. As foras de disperso so aquelas que influenciam primeiramente em todas as fases estacionrias: pequenas molculas e molculas com baixa solubilidade tem baixa reteno em decorrncia da disperso.

Fases estacionrias so compostas de material constitudo de polisiloxanos com metil, fenil, cianopropril ou trifloropropil. Os polisiloxanos que podem ser substitudos nas colunas so mais robustos e geralmente tm tempo de vida til longo. Colunas constitudas de polisiloxanos modificados com arileno no so robustas, mas nelas ocorrem menos sangramentos (danos na estrutura qumica das colunas) e so ideais para serem usadas com espectrmetro de massas. Colunas constitudas com polietileno glicol (PEG) so conhecidas por separarem compostos em misturas difceis, mas so facilmente degradveis. Colunas com abertura tubular e camadas porosas (Plot) so apropriadas para anlises de gases na temperatura ambiente. Fases estacionrias tambm podem ser ligadas ou no ligadas: as fases ligadas so mais estveis e preferidas.

As colunas podem ter mais de 100 m de comprimento, com dimetro entre 0,1 mm e 5 mm. Colunas longas com dimetro pequeno proporcionam melhor resoluo com custo mais alto do que colunas pequenas.

Todas as fases estacionrias so degradadas quando expostas ao oxignio e a altas temperaturas, entretanto algumas so mais sensveis que outras. A exposio mnima deve ser mantida, garantindo um fluxo de alta pureza de gs hlio.


Detectores

O cromatgrafo gasoso pode ser equipado com diferentes detectores, dois detectores ou mais com mais de uma coluna. Os diferentes detectores utilizados em cromatografia gasosa esto listados na Tabela abaixo.

Tabela 1. Tipos de detectores.

Detector Seletividade Limite de detecoFaixa de

concentrao

Ionizao de Chama (FID) Compostos orgnicos 100 pg 10

7

Condutividade Trmica (TCD)

Detector universal para compostos no orgnicos 1 ng 10

7

Captura de eltrons (ECD)

Haletos, nitratos, nitritos, perxidos, anidros, organometlicos

50 fg 105

Nitrognio-fsforo Nitrognio, fsforo 10 pg 106

Fotometria de Chama (FPD)

Enxofre, fsforo, estanho, boro, arsnico, germnio, selnio, cromo

100 pg 103

Fotoionizao (PID)

Alifticos, aromticos, cetonas, steres, aldedos, aminas, heterocclicos, organosulfricos, organometlicos

2 pg 107

Espectrmetro de massa (MS)

Detector universal para compostos ionizveis fg levels 10

7

Fonte: Manual CP3800 Varian.


Sugesto de preparao de amostras

Padres de calibrao

O sinal produzido pelo detector nico para cada composto e deve ser comparado com padro conhecido para identificao e quantificao. Padres de calibrao devem ser usados e injetados como as primeiras injees do dia e antes de cada batelada de amostras. A menor concentrao do padro deve ser injetada primeiro e dever ser igual ou ligeiramente abaixo da menor concentrao esperada da amostra. O maior padro deve ser igual ou maior do que o esperado para amostra de maior concentrao. Os outros padres devem estar entre as concentraes de menor valor e as de maior valor, devendo ser usado no mnimo 3 padres (3 concentraes) para elaborao da curva de calibrao.

Padres internos

Se as amostras forem diludas e extradas antes da anlise, um conjunto de amostras controle padro dever passar pelo mesmo processo de extrao para determinar os efeitos (as perdas) de preparao da amostra. Alternativamente, a cada amostra deve ser inserida uma quantidade conhecida de padro e o clculo da concentrao final deve ser normalizado com base na concentrao interna desse padro. O uso de padro interno corrige erros relacionados a volumes de injeo e altamente recomendado por anlises em cromatografia gasosa.

Reviso do software Varian CP3800

O cromatgrafo gasoso acoplado com o detector FID e ECD controlado pelo software 5.51 da Workstation, usado para desenvolver e controlar mtodos em corrida nica ou para mltiplas injees, ver resultados e modific-los. As principais aplicaes so acessadas via Star toolbar, mostradas na tabela abaixo. Esse toolbar tambm tem botes para mtodos mais recentemente usados e resultados recentemente vistos.


Todas as anlises de amostras e mtodos so controladas pelo System Control Application e essa janela deve permanecer aberta durante o funcionamento do mtodo e durante standby. O System Control Toolbar est localizado abaixo do Star toolbar. A tabela abaixo mostra o System Control Toolbar e descreve a funo de cada tecla.

Tabela 2. Descrio do Star Toolbar.

Aplicao dos cones Star Toolbar Objetivo

System Control Controle do Sistema

Monitorar o status do instrumento e controlar as anlises de amostras. Essa janela se mantm aberta quando se est analisando ou em standby

Method Editor Editor de Mtodo

Ver os parmetros do mtodo, aquisio e manipulao de dados

Automated File Edition Edio de Sequncias

Editar listas de amostras e sequncias para injeo enquanto o instrumento usa outro mtodo

Interactive Graphics Manipulao de Cromatogramas

Ver o cromatograma da amostra, fazer a integrao de picos e recalcular resultados

GC Report Viewer Relatrio

Ver resultados e modificar relatrios, incluindo informaes do mtodo e da corrida

GC Batch Reporting Processamento de Relatrios

Criar relatrio para um grupo de resultados

Quick Start Incio Rpido

Ativar o mtodo e correr uma nica amostra sem a necessidade de uma Sample List


Tabela 3. System Control Tool Button.

System Control Tool Button Objetivo

Ilustrao do Toolbar

Criar um novo arquivo, selecionar previamente um arquivo recm-criado ou editar notas para um arquivo

Ver, editar ou reativar um mtodo

Ativar um mtodo

Editar a informao de um mdulo on-line (autosampler ou outro componente acoplado ao GC)

Injetar uma nica amostra

Iniciar o reclculo da lista, da lista de amostras, da lista de sequncias (a lista deve estar aberta)Pausas na automao. A amostra que est correndo ser completada e, aps a automao, a lista de sequncia ser suspensa. Quando o cone Begin for pressionado, a sequncia ser reiniciada do ponto no qual foi suspensa

Inicia a sequncia de amostras

Imediatamente para a corrida e a sequncia. Se o cone Begin for ativado a corrida comea do incio da lista de sequncia das amostras


Perigos em potencial

O cromatgrafo gasoso conectado a diversos cilindros que devem ser mantidos em locais controlados e seguros. Quando os cilindros se encontram vazios (200 psi), devem ser devidamente fechados e lacrados.

O gs hlio que flui na coluna cromatogrfica purificado e seco por um tubo conversor que contm zircnio. Esse tubo pode explodir se aquecido em presena de ar. Nunca desconecte o tubo conversor do forno se estiver em funcionamento.

O forno do cromatgrafo, o injetor e o detector operam em altas temperaturas, por isso no se deve abrir a porta do forno ou tentar acessar o detector ou o injetor enquanto o instrumento estiver em operao.

Equipamentos de proteo individual (EPIs)

Equipamentos de proteo individual como jalecos, luvas de nitrila ou ltex, sapatos e culos de proteo so obrigatrios para toda e qualquer atividade laboratorial (Figura 2).

Figura 2. EPIs.


Procedimentos em caso de acidentes

Em caso de algum procedimento no usual no equipamento (cheiros, barulhos, etc.) contatar suporte tcnico. Todos os incidentes devem ser comunicados ao tcnico de instrumentao e ao responsvel pelo equipamento e laboratrio para que sejam tomadas aes e medidas de segurana.

O usurio do cromatgrafo gasoso com detector ECD (captura de eltrons) deve possuir um certificado da Comisso Nacional de Energia

Nuclear (CNEN) e o laboratrio deve ser autorizado por essa comisso para o uso de detectores com fontes radioativas. Qualquer incidente com esse tipo de detector deve ser comunicado ao responsvel pelo laboratrio, ao tcnico de instrumentao e CNEN. O monitoramento com detector Geiger (detector para radiao ), nesse caso, deve ser feito mensalmente.

Protocolo de uso

Procedimentos para ativao do cromatgrafo

1) Abertura dos gases de arraste (localizados na parte externa do laboratrio).

Ar sinttico, hidrognio, nitrognio e hlio.

Girar para o sentido anti-horrio a vlvula de abertura marcada em vermelho na Figura 3.


2) Ligar o compressor na tomada 220 V e ativar colocando para baixo a chave vermelha em destaque na Figura 4.

3) Acionar as chaves internas dos gases de arraste do laboratrio (Figura 5) colocando na mesma direo da linha do gs.

4) Ligar o computador conectado ao cromatgrafo e acionar a chave da esquerda para direita para ligar o mdulo do cromatgrafo GC-CP3800 Varian (Figura 6). Obs.: Por segurana esperar 3 minutos para ligar o mdulo1.

1Existem filamentos dentro do cromatgrafo GC que so danificados se o equipamento for aquecido sem os gases de arraste.

Figura 3. Gases de arraste.

Figura 4. Compressor de

ar comprimido.


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Observar na tela do mdulo a mensagem initializing e esperar a mensagem Waiting for network connection (Figura 7). Aps essas mensagens, a tela de controle do sistema (system control) pode ser acionada no computador (Figura 8).

5) Acionamento do sistema de controle (conexo computador e mdulo

do cromatgrafo GC). Aps todos os procedimentos de conexo do computador com o mdulo do aparelho, seguir os seguintes procedimentos:

Figura 6. Chave de acionamento

localizada na parte superior

do mdulo do cromatgrafo

GC-CP3800 Varian.

Figura 7. Painel de controle do

mdulo do cromatgrafo

GC-CP3800 Varian.


Criar ou copiar o mtodo que vai ser utilizado para anlise (Obs.: como existem mtodos j configurados no computador, deve-se fazer cpia de um mtodo preexistente para manter as informaes de configurao).

Clicar com boto direito do mouse no boto Iniciar do Windows e abrir o Windows Explorer abrir a pastar Star selecionar o mtodo desejado (se possvel um mtodo de uma curva padro com elevado R2), copiar (CTRL + C) e colar (CTRL + V) na prpria pasta (pasta em que se encontra todos os mtodos executados). Renomear o mtodo com as informaes de local de coleta e data [extenso (*.MTH)] (Figura 8).

Figura 8. Efetuao da cpia do mtodo de analtico do cromatgrafo GC.

Abrir na tela do computador a janela (view) de controle do sistema (System Control CP) de automao Star Chromatography Workstation para iniciar a conexo do computador com o mdulo do cromatgrafo GC (Figura 9).


Figura 9. Tela de automao do software Star Chromatography Workstation no

computador.

Esperar a estabilizao das temperaturas do sistema do cromatgrafo GC antes de ativar um mtodo. Verificar ao lado esquerdo da tela do System Control a cor do cone ao lado das indicaes Equilibrating e No fault. Adota-se: verde para sistema equilibrado e vermelho para no equilibrado. As temperaturas do forno da coluna, vlvulas e detectores precisam atingir os padres de temperaturas configurados no sistema2 (Figura 10).

Iniciar os procedimento de limpeza da coluna necessrios para eliminao de possveis impurezas3. Executar o mtodo de limpeza da coluna por 2 horas nas seguintes temperaturas: Front-FID = 200 C; Mid-FID = 250 C; Rear-ECD = 300 C.

2A temperatura um dos fatores determinantes para a separao eficiente dos compostos analisados. Cada detector possui no manual do aparelho uma temperatura considerada eficiente para uma boa eluio das amostras.3Com o aquecimento do sistema em altas temperaturas (suportado pela coluna), resduos existentes ao longo da coluna eluem e so eliminados em amostras de limpeza do aparelho (ar atmosfrico = branco).


Figura 10. a) Sistema

de controle (System

Control CP) de

automao Star

Chromatography

Workstation com

as temperaturas do

forno da coluna,

detectores e vlvulas

no equilibradas para

anlise; b) Sistema

totalmente equilibrado

com destaque para os

cones de verificao

das temperaturas.


Procedimento de limpeza da coluna

1) Aps a estabilizao das temperaturas, abrir o mtodo Limpeza da Coluna; System Control File Activate Method Activate a System Control Method File Selecionar o mtodo de Limpeza da Coluna existente na pasta e clicar em Abrir (Figura 11).

Figura 11. a) Comandos para acionamento do mtodo de limpeza da coluna; b) Sistema do Star

Chromatography Workstation com mtodo de limpeza acionado. Detalhe para as temperaturas

e para a confirmao do acionamento do mtodo no lado direito superior da imagem.


Criar planilha e pasta de amostras a serem analisadas: System Control File Activate Method New Samplelist Create A New System Control Samplelist File Star Abrir a pasta Data Inserir o nome da planilha com dados do local e data [extenso (*.SMP)] e Salvar (Figura 12). Aparecer na tela a Generic Samplelist4 e criar pasta Data Files Data Files Generation New Folder (Inserir o mesmo nome criado para a planilha *.SMP) Create A New Folder in the Selected Diretory OK verificar o nome da planilha para confirmar o procedimento e OK (Figura 13).

Digitar na Sample List os padres em triplicata. Antes de passar o primeiro padro, deve-se executar trs brancos (procedimento de limpeza da coluna por segurana). Executar dois brancos entre cada padro analisado e, antes de iniciar as amostras de campo, executar trs brancos5 (Figura 14).

Figura 12. Comandos para criao da planilha de amostras a serem analisadas.

Obs.: importante fazer monitoramento dos brancos (ar atmosfrico analisado no aparelho para servir de amostra de eliminao de resduo), principalmente com a injeo de amostras muito concentradas, exigindo- -se uma quantidade maior de brancos. Para amostras de baixa e mdia concentrao, aps alguns testes em laboratrio, verificou-se a necessidade de dois brancos entre cada amostra para o CH4 e um branco para o N2O.

4A planilha *.SMP criada precisa ser colocada em uma pasta, pois o programa no cria pastas automticas para armazenamento de dados, o que faz com as informaes salvas fiquem espalhadas na pasta central Star.5Considerando a concentrao elevada do ltimo padro aps alguns testes, verificou-se a necessidade de eliminao de resduo da coluna.


Figura 13. a) Generic Samplelist esquerda e comandos de criao da pasta para

armazenamento das amostras analisadas; b) Finalizao da criao da pasta analtica.


Etapa analtica

1) Ativao do mtodo de anlise.

Aps as 2 horas de limpeza da coluna, ativar o mtodo copiado segundo os procedimentos de ativao de mtodo apresentado no tpico Limpeza da Coluna (Utilizar os mesmos comandos, trocando apenas o mtodo de anlise. Em lugar de limpeza da coluna.mth, ativar o mtodo desejado) e esperar estabilizarem as temperaturas do sistema.

2) Ativao da planilha de amostras.

Samplelist (Figura 14): Begin OK; verifica local da pasta e nome OK; no System Control aparecer a mensagem Not Ready e depois Waiting. Injetar o primeiro branco quando aparecer a mensagem Waiting (Figura 15).

Figura 14. Comandos para ativao da Samplelist. Destaque para o nmero de brancos a

serem executados de acordo com tipo de amostra (padro e/ou amostra de campo)6.

6Padres de calibrao de gases analticos N2O: A= 0,341; B=0,810; C=1,32 e CH4: A= 1,96; B=0,984; C=3,07, valores em ppm.


Figura 15. Tela do System Control com detalhe para as mensagens not ready e waiting

direita na parte superior da tela do computador.

Obs: Entre uma injeo e outra somente introduzir amostras quando aparecer a mensagem waiting.

3) Injeo manual (on-column) de amostras no cromatgrafo GC-CP3800 Varian.

Injetar no aparelho todos os padres analticos com a intercalao dos brancos necessrios para calibrao das curvas padro de anlise antes da injeo das amostras de campo7 (Figura 16).

Obs.: Os cilindros das misturas de padro analtico de referncia devem ser armazenados em local de temperatura homognea e sem interferncia de umidade. Todo o sistema da mistura padro deve ser bem isolado em termos de septos e vlvulas, pois no pode ocorrer entradas de ar nos cilindros por causa de contaminao. Por isso, necessrio realizar vistoria e manuteno nos septos em que se faz a introduo da seringa com agulha (ultra fine) para retirada do gs padro. Os padres analticos devem ter alta pureza [Valores de referncia para pureza de padres (ISO 6141:2000): Baixa= 99,995 (4.5); Mdia= 99,999 (5.0); Alta= 99,999 (6.0)].

7Aps a introduo no aparelho de todos os padres analticos de alta pureza, pausar as injees e calibrar a curva padro de anlise. A curva padro precisa ser calibrada todas as vezes que se iniciar uma nova anlise, pois de acordo com cada momento analtico poder ocorrer variaes no sistema (ex. corrente eltrica) o que vai interferir na acuraria dos dados analisados. importante deixar sempre uma amostra a mais na Samplelist sem analisar, pois esta quando totalmente analisada fecha automaticamente.


Figura 16. Cilindros de gases padro de calibrao do cromatgrafo GC e procedimento

de manuseio.

Introduzir a amostra no injetor manual (on-column) com auxlio de uma seringa de polipropileno de 10 ml8 que possui uma torneira de trs vias. Para a injeo, deve-se abrir a torneira da seringa e, posteriormente, abrir a torneira do injetor e apertar no boto Start do painel de controle do mdulo do cromatgrafo GC-CP3800 Varian (Figura 17).

Obs.: Para eliminar umidade residual da amostra usa-se drierite no injetor, que deve ser trocado periodicamente no incio de uma nova anlise. Para isso, retira-se com uma chave inglesa a porca e a conexo visualizada no ponto 1 e com o auxlio de um funil coloca-se o dessecante no ponto 2 (Figura 17). O drierite um dessecante de alta qualidade9 feito a partir de 97% de sulfato de clcio (CaSO4) e 3% cloreto de cobalto (CoCl2) anidro, quimicamente inerte, exceto para a gua, e pode ser regenerado. A substituio deve ser feita quando a cor padro (azul) ficar rosa por causa da absoro de traos de gua (H2 O). Recomenda-se regenerao a 235 C ou 450 F em mufla por 2 horas.

8As amostras devem ser transferidas para as seringa 3 minutos antes das injees para evitar trocas com o meio ambiente.9W.A. Hammond Drierite CO. LTD.


Figura 17. Injeo de amostras no cromatgrafo GC-CP3800 Varian.

Calibrao analtica

1) Executar a edio dos cromatogramas por meio dos procedimentos de integrao cromatogrfica para clculo de rea em volts min-1 ou mvolts sec-1. Para isso, deve-se abrir o mtodo copiado para a execuo da anlise de resultados e calibrao da curva padro segundo as configuraes preexistentes no mtodo.

Clicar em View/Edit Chromatograms abrir Interative Grafic; aparecer a view Open Mutiplus Data File Fechar Clicar em File e ir em Open Method Star; selecionar o mtodo copiado [extenso. *mth] Open para ativar Select Method Data Handing Section e escolher o canal de identificao detector (Front; Middle; Rear) OK; confirmar mtodo ativado na parte superior da tela de automao10 (Figura 18).

2) Integrao dos cromatogramas dos padres analticos.

Com o mtodo ativado, clicar em Open Chromatogram(s) Open Mutiple Data Files Star Data; procurar a pasta de anlise, abrir e selecionar 7 padres do menos concentrado para o mais concentrado com duplo clique clicar em Channel e escolher o identificador de anlise de resultados (Front=FID; Middle=FID; Rear=ECD) Open File(s) Reintegrate Now11 (Figura 19).

10O mtodo precisa sempre estar ativado, pois o software precisa da curva padro como referncia para o clculo de integrao. No caso de calibrao da curva padro o software vai utilizar a curva que foi salva no mtodo copiado.11A linha de integrao cromatogrfica deve ser posicionada tangenciando a linha de base, para isso, deve-se arrastar a barra amarela e a linha localizada na parte inferior da tela do computador. Deve-se integrar cada pico antes de efetuar a calibrao, para isso o software permite a integrao de 7 picos por view de edio.


Figura 18. Comandos para ativao do mtodo de edio dos cromatogramas. Com

destaque inicialmente sem mtodo e posteriormente com o mtodo ativado no

procedimento de anlise de dados.

3) Calibrao da curva padro com 9 pontos.

Reintegration List Dialog ( ) clicar em Sample Type e selecionar Calibration para todos os padres na coluna Cal. Level, ordenar os padres em sequncia crescente (1; 2; 3) em calibration coefficients, selecionar Clear Coefficients at Start of List12 Calculate Results aparecer a pergunta: All calibration coefficients will be cleared - continue reintegration? Selecionar Sim (Figura 20).

Clicar em Results View Calibration Curve no tpico origin clicar em Ignore13 Save Edit Calibration Curve Dialog; aparecer a pergunta: Write changed record to the file? Selecionar Sim e clicar em Fechar ( ). Sem fechar a view Interactive Graphics, voltar para os comandos iniciais do segundo tpico para incorporar os pontos restantes (Figura 21), seguindo os procedimentos descritos a seguir.

12Deve-se excluir a curva padro salva no mtodo copiado para poder configurar a nova curva de anlise que ficar salva e servir de parmetro tanto para s injees efetuadas no momento da anlise quanto para s integraes de dados. 13Anotar o coeficiente de determinao R2 e a curva linear da anlise estatstica (External Standard Analysis) descrita na view calibration curve.


Figura 19. a) Comandos de edio dos cromatogramas para integrao cromatogrfica

dos pontos da curva padro; b) Detalhe para os procedimentos e parmetros de

integrao: Barra de simetria e linha de integrao, ponto inicial e final do pico, linha de

simetria para parmetro de saturao de coluna e cone de integrao (reintegration now).


Figura 20. Procedimentos para calibrao da curva padro analtica.


Figura 21. View de calibrao final de curva padro com sete pontos e com nove pontos.

Destaque para a curva linear e o valor de R2, referncia de acuraria dos pontos inseridos

na curva.

Incorporar os dois pontos restantes para completar a curva de calibrao. Para acrescentar os dois pontos restantes, devem-se repetir os procedimentos do segundo tpico Calibrao da curva padro (Integrao dos cromatogramas dos padres analticos). Na view Open Mutiples Data Files, clicar em Clear All, selecionar os padres restantes e continuar conforme os procedimentos do segundo tpico. Em seguida, efetuar a repetio do terceiro tpico da Calibrao da curva padro view Reintegration List Dialog; clicar em calibration coefficients, selecionar Incorporate New Calibrations Into Data Set e continuar conforme os procedimentos do terceiro tpico (Figura 22).

Aps a calibrao, anotar as reas dos pontos da curva. Na view Calibration Curve, executar duplo clique em cima de cada ponto inserido na curva de calibrao, aparecero dados de rea em mvolts sec-1 e concentrao em ppm. Para finalizar e salvar a curva padro, clicar em Fechar ( ) Interactive Graphics na janela Save Modified Method clicar em Save14 (Figura 23).

14Efetuar os mesmos procedimentos repetindo o processo desde o incio para todos os canais a serem analisados (Front=FID; Middle=FID; Rear=ECD). A opo de troca do canal na view Select Method Data Handing Section apresentada no primeiro tpico da Calibrao da curva padro.


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4) Confirmao da curva padro.

Aps a execuo das curvas padro para os canais de anlise, deve-se confirmar se as curvas criadas foram salvas com sucesso.

Para iniciar a anlise das amostras de campo,clicar em View/Edit Chromatograms abrir Interative Grafic; aparecer a view Open Mutiplus Data File Fechar Clicar em File e ir em Open Method Star; selecionar o mtodo copiado [extenso. *mth] Open para ativar Select Method Data Handing Section e escolher o canal de identificao detector (Front; Middle; Rear) OK Results; clicar em View Calibration Curve, verificar curva criada e fechar ( ) sem salvar clicar em Fechar ( ) Interactive Graphics. Repetir os mesmos procedimentos para todos os canais em anlise.

Incio da injeo das amostras de campo Aps a calibrao e confirmao das curvas padro, retornar planilha

de amostras que j deve estar com as amostras digitadas (a planilha precisa ser sempre alimentada com uma amostra a mais para no fechar automaticamente) e continuar o processo de anlise com as amostras de campo.

Retirar as amostras do refrigerador (4 C), colocar na sequncia da Samplelist e organizar prximo do aparelho em ordem de injeo. Dessa forma, deve-se retirar todas as amostras a serem efetuadas na bateria de anlise do dia. As amostras devem ficar em ambiente com ar refrigerado, em temperatura estvel, sem interferncia de umidade.

Para prolongar a integridade dos septos dos frascos de coleta, utilizar agulha de transferncia do tipo ultra fine, que deve ser empregada somente para a passagem da amostra dos frascos de coleta para a seringa. O furo no septo deve ser centralizado (Figura 24).

Cuidado com entupimento de agulhas. Devem-se fazer trocas e vistorias peridicas no material de anlise: agulhas e septos dos frascos de campo.

Confirmar o mtodo e verificar a mensagem Waiting no System Control abrir a Samplelist e observar um (x) ao lado da amostra a ser injetada. A amostra s deve ser introduzida no sistema se ao lado do nome estiver aparecendo o cone de amostra atual (x). Quando forem selecionadas duas ou mais repeties de injeo (ocorre nos brancos) na mesma amostra, aparecer ao lado do nome a quantidade crescente em nmeros at chegar na ltima repetio, na qual aparecer o (x) (Figura 25).


Figura 24. Organizao das amostras de campo.

Figura 25. Planilha de anlise cromatogrfica ativada para injeo de amostras. Destaque para os procedimentos a serem verificados antes da injeo.


Procedimentos para desligar o cromatgrafo GC ou ativar Standy by

1) Ativao do mtodo desligar.

Fechar a Samplelist ( ). No System Control, ir em File Activate Method Activate a System Control Method File. Selecionar o mtodo Desligar existente na pasta Star e clicar em Abrir; esperar equilibrar as temperatura para esfriamento do sistema (Figura 26).

2) Fechamento do sistema: software de automao, gases de arraste e modulo cromatogrfico.

Fechar ( ) o software de automao Star Chromatography Workstation. Aparecer a mensagem Shutting Down (Figura 27).

Na parte interna do laboratrio, fechar as chaves dos gases interno e desligar o mdulo cromatogrfico. Na parte externa, desligar o compressor e fechar as vlvulas de gases de arraste.

3) Ativao do mtodo Standy by.

Em baterias analticas extensas, adota-se o mtodo standy by. Tal procedimento permite a utilizao e manuteno da curva padro calibrao sem alterao das condies de anlise e sistema.

Fechar a Samplelist ( ). No System Control, ir em File Activate Method Activate a System Control Method File. Selecionar o mtodo Standy By Novo existente na pasta Star e clicar em Abrir; esperar estabilizar as temperaturas para esfriamento do sistema (Figura 28).

Esperar esfriarem as temperaturas15, desligar as chaves internas do Ar sinttico, Ar comprimido e Hidrognio e manter todo o sistema ligado (mdulo cromatogrfico e computador). Na parte externa do laboratrio, desligar o compressor e fechar os gases de arraste Ar sinttico e Hidrognio.

15No mtodo Stand by, como o cromatgrafo GC no vai ficar em anlise durante um tempo, os detectores so configurados com as temperaturas desligadas para no ficar aquecido sem necessidade. Mantendo-se assim a precauo de no danificar o aparelho por algum problema com os gases de arraste.


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Procedimentos de segurana e possveis problemas (troubleshooting)

1) Gases de arraste.

Os cilindros de gs devem ser mantidos na parte externa do laboratrio, em local sem umidade e luz. Certifique-se de que os cilindros estejam contidos firmes na posio vertical. Se ocorrer um acidente, o cilindro for derrubado e danificar a vlvula, acontecer uma exploso. Deve-se monitorar os reguladores de presso para saber a quantidade de gs dentro do cilindro.

Presso padro (entrada no aparelho cromatogrfico) verificada nos manmetros das chaves internas dos gases de arraste: Ar comprimido= 500 Kpa; Ar sinttico= 400 Kpa; Hidrognio= 300 Kpa; Nitrognio= 500 Kpa; Hlio= 600 Kpa.

No deixar o comatgrafo aquecer sem a passagem dos gases de arraste por causa de degradao de componentes internos do aparelho. Na Figura 29, pode ser visualizada uma indicao de no passagem de gs de arraste no sistema. Os sinais de automao not ready (aparelho no ativado para injeo da amostra), ready (aparelho ativado para injeo da amostra) e run (amostra em anlise) ficam acionados ao mesmo tempo e todo o sistema trava. Ocorrendo isso, deve-se acionar o mtodo Stand by e verificar, primeiramente, os gases de arraste e, posteriormente, o mtodo configurado.

Figura 27. Finalizao do software de automao Star Chromatography Workstation.


Figura 28. a) Mtodo Stand by ativado com as temperaturas fora do equilbrio;

b) Temperaturas em equilbrio do mtodo Stand by. Detalhe para a indicao off

dos detectores.


Figura 29. Sinais de automao not ready, ready e run acionados ao mesmo tempo

indicando algum problema no sistema.

2) Controle da temperatura.

No alterar as temperaturas da configurao padro de anlise por causa de risco de degradao da coluna, volatilizao da FE lquida, aumento da viscosidade dos gases de arraste e consequentemente menor vazo, no eluio da amostra. A temperatura deve ser mantida com exatido e preciso de 0,1C.

A temperatura do forno da coluna tem que ser uniforme em seu interior e no pode ser afetada pela temperatura do injetor e detector.

3) Controle de umidade do ambiente e das amostras.

Verificar as datas de troca de pr-filtro e substituir em todas as anlises o drierite do injetor. Os cilindros de padro analtico devem passar por monitoramento e manuteno em vlvulas e septos para evitar entrada de O2 e traos de H2O em engates e conexes. Verificar presso do manmetro para controle de quantidade de gs interno.


4) Fontes de problemas.

As principais fontes de rudos so: erros do operador, contaminao nas amostras por falta de limpeza nos frascos de coleta, entrada de ar ou traos de H2O por ineficincia de septos, aterramento eltrico e sistema deficiente16, provocando alterao da linha de base, contaminao nos gases de arraste, impurezas acumuladas no detector e no sistema de fluxo de gases.

5) reas e itens a serem checados.

Gases presses, velocidade linear, fluxo (no detector e injetor).

Temperaturas coluna, injetor, detector, linhas de transferncia.

Linhas dos gases e filtros limpeza, vazamentos, expirao dos filtros.

Consumveis do injetor septos, liners, anilhas, drierite.

Integridade da amostra estocagem, limpeza do material de coleta, septo do frasco de coleta, procedimentos de coleta.

Seringas tcnica de manuseio, vazamentos, limpeza, agulhas.

Sistema de dados ajustes e conexes.

Resultados analticos

Edio e anlise de cromatogramas view / edit chromatograms ( )

Aps a finalizao da etapa analtica no cromatgrafo GC-CP3800 Varian, necessrio fazer a manipulao e edio dos cromatogramas gerados para quantificao da concentrao do analito (ppm) em identificao.

Na edio e anlise de cromatogramas possvel:

Alterar o modo de integrao cromatogrfica.

Obteno do resultado de rea (volts min-1 ou mvolts sec-1) do pico e concentrao do analito (ppm).

Alterar parmetros do mtodo de integrao (inibio de solvente, eventos de tempo, funo zoom, etc.).

Obter a relao sinal/rudo.

16 indicada a existncia de um circuito eltrico separado para o aparelho cromatogrfico para no haver problemas de oscilao de corrente eltrica, amperagem e tenso do sistema.


Nmero de pratos tericos.

Comparar cromatogramas.

Verificar simetria do pico: gaussian, tailing, leading.

1) Abrir os cromatogramas para anlise de resultados.

Para a execuo da anlise de resultados, segundo as configuraes preexistentes no mtodo analtico salvo, deve-se fazer a alterao de integrao cromatogrfica, funo presente na Star Toolbar (Figura 30), com o mtodo ativado.

Figura 30. Barra de ferramentas da Workstation Varian - Verso 5.0.

A partir da Star Toolbar (pgina de apresentao da Workstation), com o boto direito do mouse, selecionar Run Application (Figura 31) e View/Edit Chromatograms ou clicar no cone ( ).

Figura 31. Comandos de entrada na view de edio de cromatogramas.

View/Edit Chromatograms abrir Interative Grafic. Aparecer a view Open Mutiplus Data File Star Data; abrir a pasta de amostras analisadas, selecionar os cromatogramas (sete no mximo) com um com um duplo clique no nome da amostra ou clique no nome do arquivo Add To List Open File(s) clicar em Channel e escolher o identificador de anlise de resultados (Front=FID; Middle=FID; Rear=ECD) Open File(s) (Figura 32). Em seguida, abrir o mtodo.


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Obs.: Ocorrendo algum problema na seleo do cromatograma em anlise, deve-se clicar em File Names Clear ou Clear All (Figura 33).

Figura 33. Comandos para desfazer a seleo de cromatogramas.

2) Abrir o mtodo de anlise de resultados.

Clicar em File e ir em Open Method Star; selecionar o mtodo criado [extenso. *mth] Open para ativar Select Method Data Handing Section e escolher o canal de identificao - detector (Front; Middle; Rear) OK; confirmar mtodo ativado na parte superior da tela de automao (Figura 34).

Clicar na barra de rolagem para mudar unidade de volts min-1 para mvolts sec-1 para poder executar a integrao cromatogrfica. Com a visualizao do pico, colocar o mouse no centro do pico em anlise e observar um quadro de informao no lado direito inferior da tela do computador (Figura 35).

3) Realizar integrao cromatogrfica

Para obter os resultados de rea e concentrao do analito analisado, deve-se alterar as integraes cromatogrficas. A linha de integrao dos cromatogramas precisa ser posicionada tangenciando a linha de base.


Figura 34. Procedimentos de ativao do mtodo de anlise.

Figura 35. Procedimentos de mudana de grandeza para integrao e anlise de

resultados.


Aps abrir os cromatogramas a serem integrados e o mtodo para anlise (o software precisa da curva padro como referncia para o clculo de integrao), clicar na barra de simetria do pico ( ) e ajustar colocando centralizada partindo do ponto inicial do sinal do pico ao ponto final. Efetuar o mesmo procedimento com a linha de integrao ( ); em seguida, clicar no cone localizado na Star Toolbar Reintegrate Now ( ) (Figura 36).

Figura 36. a)

Demonstrao do

ajuste da linha de

base para integrao;

b) Picos integrados.


Obteno do resultado Clicar no centro do cromatograma com o boto direito do mouse

View Results Only Channel Front-Fid Results; escolher o canal de identificao detector (Front; Middle; Rear) em Channel. Anotar em uma planilha a rea (mvolts sec-1) do pico e a concentrao do analito (ppm) observada no relatrio de anlise (Figura 37).

Figura 37. a) Comandos para abrir a view de resultados; b) Relatrio de resultado

analtico da amostra.


Elaborao de relatrio de anlise (standard reports)

O relatrio de anlise contm informaes sobre o cromatograma analisado, podendo ser alterado em funes bsicas de layout.

Clicar com o boto direito do mouse no Start Toolbar; selecionar Run Application Standard Reports ou clicar no cone ( ) Open Data File Star Data; abrir a pasta de amostras analisadas, selecionar os cromatogramas com um com um duplo clique no nome da amostra Open File. Aparecero duas views, uma referente ao cromatograma e outra ao relatrio de anlise (Figura 38).

Para alteraes no relatrio de anlise (ttulo do relatrio de anlise, opes do cromatograma e opes do resultado), clicar em Options na barra de ferramentas, escolher as funes de opo de edio desejadas do Standard Reports para alterar e finalizar clicando em OK (Figura 38).

Descrio das funes de opo de edio do Standard Reports:

Report Title

Possibilita alterar o ttulo do cromatograma analisado.

Chromatogram Format

Start Time e End Time: permite selecionar o intervalo de tempo de impresso do cromatograma.

Auto Scale: Enquadra automaticamente o maior pico do cromatograma na escala do papel. A Workstation estabelece automaticamente o valor para a Atenuao (Initial Attenuation) e para o Offset (Zero Offset). O valor de atenuao e Offset tambm pode ser estabelecido manualmente.

Length in Pages: permite selecionar em quantas pginas o cromatograma ser impresso. A Workstation estabelecer um valor automtico para a velocidade do papel ou pode-se estabelecer um valor fixo para a velocidade do papel por meio de lnitial Chart Speed, desabilitando a funo Length in pages.

Chromatogram Annotations: possibilita selecionar o que ser visualizado no cromatograma, como Tempo de Reteno, Eventos de Tempo, Eventos do Cromatograma, Nome dos Picos e Linha de Base.

Results Format

Amount Units: permite dar nome unidade de medida dos picos.

Number of Decimal Digits: possibilita estabelecer o nmero de casas decimais.

Run Documentation: admite selecionar o que ser impresso no relatrio, como Histrico da Corrida, Histrico de Erros, Relatrio de Calibrao, Histrico de Alteraes e Notas sobre a amostra.


Figura 38. Standard Reports e a funo de opes para edio de relatrio.


Para converter os resultados em Ascii, encaminhar os dados do relatrio no Word ou em uma planilha Excel e imprimir, clicar em File na barra de ferramentas (Figura 39).

Figura 39. Comandos para converso do arquivo gerado em outros formatos (word e

excel) e impresso.

Outras funes que podem ser alteradas ou monitoradas

O programa de automao e anlise cromatogrfica Workstation Varian - Verso 5.0 possibilita monitorar configuraes de acurcia de dados ou alterar qualquer parmetro de anlise e, posteriormente, reintegrar um ou mais cromatogramas.

1) Alterao de parmetros de configurao.

Set password (Configurar senha)

Method notes (Quadro de anotaes do mtodo)


Integration parameters (Parmetros de integrao)

Peak table (Quadro de pico)

Time events (Eventos de tempo)

Calibration setup (Configurao de calibrao)

Verification setup (Configurao de verificao)

Fill peak table (Alterar o quadro de pico)

Interative Grafic clicar em Edit Method acesso s janelas da seo Data Handling do Mtodo analtico. Depois de alterar qualquer parmetro de anlise, clicar em Results e ir em Reintegration List, selecionar a opo Clear Coefficients At Start Of List Calculate Results Save Changes (Figura 40) ou Reintegrate Now ( ) (modificao de apenas um cromatograma).

Figura 40. Procedimentos para efetivar as alteraes feitas nos parmetros de anlise.

2) Adicionar eventos de tempo (alterao de parmetro de integrao).

Alteraes de parmetros de anlise podem ser executadas para melhor obteno dos resultados. Dessa forma, possvel incluir itens no mtodo de integrao utilizado.


Interative Grafic clicar em Edit Method Add Method Item; selecionar o evento a ser adicionado (Figura 41). Depois de alterar qualquer parmetro de anlise, clicar em Results, ir em Reintegration List selecionar a opo Clear Coefficients at Start of List Calculate Results Save Changes ou Reintegrate Now ( ) (modificao de apenas um cromatograma).

Figura 41. Comandos para adio de eventos de tempo no mtodo em anlise.

Descrio dos tipos de eventos:

Add Peak Table Entry (Adicionar Entrada da Tabela de Pico Barra de simetria amarela) .

Add Width (Adicionar Barra de Largura de Pico).

Add Integration Inhibit (Adicionar Linha de Integrao de Inibio de Pico).

Add Sovent Reject (Adicionar Linha de Rejeio de Solvente).

Add Group Peak (Adicionar Linha de Integrao de Pico Agrupado Integrao nica).


Add Valley Baseline (Adicionar Linha de Base de Vale Cria uma janela de tempo no qual todos os pontos de vale so forados a comportar-se como pontos de referncia para a integrao do pico).

Add Forced Peak (Adicionar Linha de Integrao de Pico Linha Vermelha) .

Add Split Peak (Adicionar Barra de Diviso de Pico).

Add Horizontal Forwards (Adicionar Linha Horizontal de Integrao para Picos Adiantados).

Add Horizontal Backwards (Adicionar Linha Horizontal de Integrao para Picos Atrasados).

Add Horizontal Minimum (Adicionar Linha Horizontal de Integrao para Picos Mnima Deteco).

Add Signal to Noise Ratio (Adicionar Barra de Sinal-rudo).

Add Tangent Percent (Adicionar Barra de percentagem de um pico referncia em relao a um pico tangente).

Add Peak Reject (Adicionar Barra de Pico Rejeitado Elimina picos muito pequenos a partir do relatrio para garantir que os picos insignificantes no sejam confundidos com picos de interesse).

3) Parmetros de monitoramento.

Para monitoramento possvel: verificar a simetria do pico; fazer comparaes de cromatogramas [Verificao de tempo de reteno, linha de base, rudo, etc.] (Figura 42); verificar detalhes de um cromatograma por meio da funo zoom; conferir nmeros de pratos tericos.

Para selecionar o zoom manter pressionado o boto esquerdo do mouse e selecionar o cromatograma ou a parte onde vai ser feito o zoom (Figura 43). Para sair da funo zoom, deve-se efetuar um duplo clique no cromatograma. Para sair do zoom, dar um duplo clique no mouse.

Obs.: Para mudar a cor dos cromatogramas clicar em View e ir em Preferences.

A verificao de nmeros de pratos tericos feita na funo Produce system suitability report. Clicar com o boto direito em cima do cromatograma Produce System Suitability Report Open Method Fechar ( ) System Suitability (Figura 44).


Figura 42. a) Procedimentos para verificao da simetria do pico; b) Comparao de

cromatogramas diferentes.


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Figura 44. Comandos para abrir a funo Produce System Suitability Report.

Clculos de concentrao no Excel

Para calcular a concentrao das amostras no Excel, deve-se obter os resultados de rea e os valores de concentrao dos padres analisados na corrida de amostra. Os padres analticos possuem valores conhecidos, o que permite o clculo de inclinao e interceptao (coeficientes a e b) da reta de regresso.


Como funciona no Excel

Os coeficientes da reta de regresso (inclinao e interseo) so utilizados para calcular a concentrao do analito (Figura 45).

Concentrao = (rea - ) /

* Onde: rea a rea do pico integrado; representa o coeficiente linear da reta de regresso (a interseo em y, ou seja, o valor que y assume quando x for zero); representa o coeficiente angular ( a inclinao da reta, mede o aumento ou reduo em y para cada aumento de uma unidade em x) da reta de regresso.

Figura 45. Tabela para clculos dos coeficientes da reta de regresso.


Possveis problemas

Erro de integrao

Antes de integrar os cromatogramas preciso ativar o mtodo, pois dessa forma o programa de automao vai se basear na curva padro, facilitando para o operador a visualizao do incio do sinal. Recomenda-se ter um parmetro para integrar todos os picos de uma anlise (Figura 46).

Figura 46. Procedimentos de integrao cromatogrfica.

Deriva na linha de bases (Drift)

Pode ocorrer em razo da volatilizao da FE lquida ou alternncia de corrente eltrica (Figura 47). No interfere diretamente no resultado, porm pode degradar componentes do aparelho, como a coluna cromatogrfica.

Rudos em cromatogramas

Os rudos podem ocorrer em decorrncia de vazamentos no sistema, entrada de ar ou umidade no sistema, frascos de coleta contaminados ou sujos, septos dos frascos com vazamento (Figuras 48 e 49). Tais problemas levam ao descarte da amostra analisada por erro de resultado de rea e, consequentemente, de concentrao.


Figura 47. Demonstrao de ocorrncia de Drift.

Procedimentos de segurana importantes antes da coleta

Organizao e limpeza do material de coleta: o material de coleta (frascos de coleta de amostras, septos, seringas, agulhas, bomba de vcuo, termmetros, pilhas, rgua de mensurao, etc.) em laboratrio deve passar por limpeza e monitoramento para substituio (se necessrio).

Pesagem dos frascos: efetuar pesagem em balana analtica em laboratrio at a estabilizao (segurana de no entrada de ar e integridade de septo).

Verificao da bomba de vcuo: deve-se verificar a eficincia da presso da bomba de vcuo e possveis impurezas na mangueira e agulha.

Limpeza dos frascos e seringas: colocar os frascos em soluo no eletroflica por 24 horas, posteriormente, efetuar dois enxagues de lavagem e calcinao em mufla (500 C/ 6 horas) para eliminao de compostos orgnicos.

Eliminao de fatores de umidade: deve-se manter os frascos em estufa 65 C at serem fechados e monitorados em estabilizao de peso.


Figura 48. Exemplos de cromatogramas com rudos.


Figura 49. Cromatogramas prejudicados por ocorrncia de impurezas e rudos.


Coleta de amostras em campo

Para a determinao do fluxo de gs, as cmaras devem ser instaladas 24 horas antes da coleta, com auxlio de um nvel de pedreiro, suporte de madeira e porrete para fincar as bases no cho sem danificar. Se ocorrer presena de material vegetal vivo no local de instalao das cmaras, deve-se cortar na base do coleto da plntula sem danificar a raiz o que for encontrado na parte interna da cmara com uma tesoura (para no comprometer os espaos porosos do solo em avaliao). necessrio vedar a parte externa da lateral das bases das cmaras com solo compactado e no alterar o sistema instalado aps o final do processo.

As coletas so realizadas 0, 10, 20 e 30 minutos aps colocao da cpula sobre as bases em seringas de polipropileno de 20 ml. Posteriormente, no momento da coleta, as amostras so transferidas para frascos de borosilicato de 14 ml com septos vacutainer. Antes da transferncia das amostras, em campo, deve ser feito vcuo com uma bomba de vcuo manual em todos os frascos de coleta e o material amostrado tem que ser colocado sobre presso nos frascos de coleta.

Os frascos precisam ser conduzidos refrigerados ( 4 C) ao laboratrio em que os teores de concentrao dos gases sero quantificados.

Para monitoramento do experimento, necessrio coleta de dados de pluviometria local, temperatura do solo com termmetros de solo analgico, umidade e temperatura atmosfrica com psicrmetro e umidade atual do solo (profundidade = 010 cm).

CG

PE 1

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