Como a Temperatura Afeta o Tempo de Retenção de um Composto?
A Evaporação é o processo no qual um líquido se transfere lentamente da Fase Condensada (Líquida) para a Fase Gasosa – como a tranquila cena retratada acima.
Se a temperatura for elevada, o calor transfere mais energia para as Moléculas do Líquido, dando às Moléculas o poder de escapar da Superfície do Líquido. Esse aumento na temperatura, portanto, aumenta a transferência da Fase Líquida para a Fase de Vapor. A transferência da Fase Condensada para Fase de Vapor (e vice-versa) está em um equilíbrio em função da temperatura. Isso também significa que, quanto mais a temperatura for reduzida, mais o Composto se condensará na Fase Líquida, como ocorre em uma bebida fria em um dia quente.
O ponto de Ebulição é a temperatura onde o Líquido tem energia suficiente para que as Moléculas transferidas para a Fase de vapor exerçam uma pressão igual à pressão externa. Isso permite que Moléculas em qualquer lugar, não apenas na superfície, sejam transferidas para o estado Gasoso. Esse equilíbrio tem um impacto direto sobre as temperaturas em Cromatografia Gasosa. Se a temperatura do forno for muito fria, um Composto passará a maior parte do tempo condensado na Fase Estacionária. Apenas uma quantidade muito pequena que pode evaporar será deslocada pela Coluna.
Por outro lado, se a temperatura estiver muito Alta, o equilíbrio mudará na direção oposta. O Composto passará todo o seu tempo na Fase de vapor e não se condensará na Fase Estacionária. A Cromatografia Gasosa funciona quando um Composto (condensado) pode transitar livremente para dentro e para fora da Fase Estacionária. Somente quando o Composto está condensado ele pode interagir com a Fase Estacionária. Somente quando o Composto está na fase de vapor, a Fase Móvel pode deslocá-lo ao longo da Coluna para o Detector. Compostos muito Voláteis não interagirão com a Fase da Coluna se a temperatura estiver muito Alta, acima do ponto de Ebulição. Portanto, a temperatura precisa ser reduzida para se obter interações favoráveis com a Fase.
Obviamente, uma temperatura muito baixa fará com que toda a quantidade do composto seja condensada. Isso não funciona bem porque é a transição da Fase Líquida para a Fase Gasosa e o retorno, que é responsável pela separação.
Na verdade, essa é a ideia para o prato teórico. Cada transferência (entrada-saída e retorno) é um prato teórico. Quanto mais houver, melhor será a Eficiência. Idealmente, a melhor separação deve ocorrer quando a temperatura oferecer mais transições de entrada e saída da Fase. Isso acontece entre 10 e 50 °C abaixo do ponto de Ebulição do Composto para uma Coluna Capilar tubular aberta tradicional. O ponto de Ebulição desses Freons são muito baixos, portanto, é necessário diminuir as temperaturas para obter a melhor separação com Colunas Capilares normais.