11.4 : Difusão em Colunas Cromatográficas

Na cromatografia em coluna, quando um analito é introduzido como uma faixa estreita no topo da coluna, os solutos começam a se separar e alargar, desenvolvendo um perfil gaussiano. Esse alargamento ocorre devido a vários fatores, como a difusão longitudinal.

A difusão longitudinal ocorre quando as moléculas de soluto na fase móvel se difundem do centro da faixa cromatográfica, que apresenta maior concentração, para as regiões mais diluídas em ambos os lados, tanto na direção do fluxo quanto contra sua direção. Esse processo de difusão é impulsionado pelo gradiente de concentração e pelo coeficiente de difusão do analito, que mede a mobilidade de uma substância em um determinado meio.

O impacto do processo de difusão na cromatografia gasosa e líquida varia devido às diferenças nos coeficientes de difusão dos analitos nas fases móveis gasosas e líquidas. Na cromatografia gasosa (GC), os coeficientes de difusão das moléculas gasosas são muito maiores do que aqueles dos líquidos, resultando em maiores taxas de difusão longitudinal e maior alargamento da faixa. Consequentemente, a difusão longitudinal é mais significativa na cromatografia gasosa (GC) do que na cromatografia líquida (LC).

Na LC, as taxas de difusão são muito menores, tornando a difusão longitudinal menos significativa para o alargamento da banda. No entanto, é essencial observar que a contribuição da difusão longitudinal para a altura da placa é inversamente proporcional à velocidade linear do eluente. Isso significa que quando a taxa de fluxo é alta, o analito passa menos tempo na coluna, e a difusão do centro da banda para as bordas tem menos tempo para ocorrer, reduzindo o impacto da difusão longitudinal no alargamento da banda.