EFEITO DA TEMPERATURA NA ADSORÇÃO DE PMOS NOS POROS DA SÍLICA PARA USO EM CLAE
Camila R. M. Vigna (IC), Carla B. G. Bottoli (PG), Kenneth E. Collins (PQ),
Carol H. Collins (PQ)
email: chc@iqm.unicamp.br
Palavras-chave: clae, fases estacionárias, temperatura
As propriedades estruturais e de superfície de materiais porosos como a sílica, permitem várias modificações, sendo então, úteis em muitas aplicações. Em particular, superfícies de sílica modificadas com longas cadeias alquil são os materiais mais populares utilizados como fases estacionárias em Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). A maioria das fases estacionárias são partículas de sílica porosa que possuem grupos alifáticos C-8 ou C-18 unidos por ligações covalentes às paredes dos poros. Um tipo alternativo de fase estacionária foi desenvolvida, contendo uma camada de polissiloxano sorvida nos poros da sílica, sem as ligações covalentes com os silanóis da superfície. Alguns experimentos1 mostraram que uma fração de poli(metiloctilsiloxano) não é extraída da superfície da sílica, por solventes onde estes polímeros são solúveis. Além disso, foi demonstrado2 que a adsorção de polissiloxanos é um processo lento à temperatura ambiente, sendo que a quantidade de polímero fixada (adsorvida) pode aumentar de 2 a 4 vezes após 5 meses do preparo da fase estacionária, dependendo das características da sílica utilizada.
Desde que as fases estacionárias desenvolvidas pela deposição de polissiloxanos nas sílicas forneceram boas colunas do tipo fase reversa, este trabalho teve como objetivo explorar a influência da temperatura (40 a 150 °C) na velocidade de adsorção do poli(metiloctilsiloxano) (PMOS) nos poros da sílica.
Para este estudo, utilizou-se a sílica Davisil (tamanho de partícula = 10 mm; tamanho de poro = 8,7 nm; forma irregular) e o polímero poli(metiloctilsiloxano) (PMOS). O procedimento de deposição do PMOS nos poros da sílica consistiu na adição de uma quantidade adequada da sílica a uma solução de PMOS em pentano e subsequente agitação num béquer por um período de 3 horas. A quantidade depositada de PMOS foi determinada através da diferença de pesagem da massa do polímero. Um cuidado especial deve-se ter na preparação das fases, para que o polímero adicionado não fique aderido às paredes do bequer pois, neste caso, pode haver perdas que prejudicariam a avaliação do material nas etapas posteriores.
As fases estacionárias foram preparadas com 0,3500 ± 0,0001 g PMOS / g sílica. Após a rápida evaporação do solvente (20 min), as fases foram aquecidas numa estufa nas temperaturas de 40, 50, 80, 100, 120 e 150 °C por um período de 2 horas. A avaliação do efeito destas temperaturas nos materiais preparados foi feita através da extração em fluxo contínuo com hexano, a 50 °C e com uma vazão de 0,2 mL/min por 3 horas, num sistema descrito em trabalho anterior3. A quantidade de PMOS extraída neste sistema permitiu quantificar o polímero que permaneceu aderido nos poros da sílica (Tabela 1).
Tabela 1: Quantidade de PMOS adsorvido (fixado) nos poros da sílica
Temperatura(°C) |
g PMOS / g sílica |
% PMOS extraída |
%
|
|
40 |
0,3501 |
80,8 % |
19,2 % |
|
50 |
0,3500 |
81,3 % |
18,7 % |
|
80 |
0,3500 |
79,4 % |
20,6 % |
|
100 |
0,3500 |
75,5 % |
24,5 % |
|
120 |
0,3501 |
70,6 % |
29,4 % |
|
150 |
0,3500 |
70,2 % |
29,8 % |
Os resultados mostraram que houve um acréscimo na quantidade de PMOS adsorvida nos poros com o aumento da temperatura. O aquecimento a 120 °C ou 150 °C das fases estacionárias, logo após o preparo, acelera o processo de distribuição e adsorção do polímero, sendo que esta mesma quantidade (~ 30 %) é alcançada somente após a permanência de >10 dias em temperatura ambiente. É possível concluir que o aquecimento às temperaturas de 120 a 150 °C é uma maneira eficiente de rapidamente produzir a monocamada de PMOS, distribuído inicialmente em “plugs” pela evaporação do solvente 4, induzindo uma redistribuição espontânea das cadeias do polímero na superfície e interior dos poros e, produzindo interações que fixam o polímero nos poros, impedindo sua posterior extração.
Bibliografia:
ANAZAWA, T. A. ; JARDIM, I. C. S. F. ; J. Liq. Chromatogr., 17 (1994) 1265.
COLLINS, K. E. ; GRESPAN, C. B. ; GRANJA, M. L. M. M. ; JARDIM, I. C. S. F.; COLLINS, C. H. 23rd International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques HPLC'99. Granada, Espanha, 1999.
GRANJA, M. L . M., GRESPAN, C. B., COLLINS, K. E., COLLINS, C. H. 21° Reunião Anual da SBQ, Poços de Caldas, MG,1998.
COLLINS, K. E., GRANJA, M. L. M. M., PEREIRA FILHO, R. G., ANAZAWA, T. A., JARDIM, I.C.S.F. Chromatographia, 45 (1997) 99-103.