Recebido em 19/4/00; aceito em 16/10/00 SIMULTANEOUS DETERMINATION OF CATIONS BY CAPILLARY ELECTROPHORESIS: FUNDAMENTS AND APPLICATIONS. In this work, the analysis of cations by capillary electrophoresis is reviewed from the theoretical and practical point of view. Separation mechanisms and detection modes are discussed and illustrated. A thorough compilation of the literature over the last ten years, regarding applications of the technique to the analysis of cations in real matrices, is presented.Keywords: inorganic cations; capillary electrophoresis. Quim. Nova, Vol. 24, No. 3, 363-373, 2001.
Revisão
INTRODUÇÃOA eletroforese capilar é uma técnica instrumental de análise que utiliza essencialmente um capilar de sílica fundida, preenchido com uma solução de eletrólito. As extremidades do capilar estão imersas em reservatórios contendo eletrólito, aonde também estão colocados dois eletrodos de platina, conectados a uma fonte de alta tensão, para a aplicação da diferença de potencial. Um sistema de detecção e um dispositivo que permita a introdução da amostra no capilar também são necessários 1,2 . O interesse crescente pela técnica nos últimos anos promoveu o desenvolvimento de instrumentos comerciais dotados de sistemas sofisticados de injeção de amostra, detecção em linha e aquisição de dados, que tornam a técnica atraente para a utilização em análises de rotina.A principal vantagem da eletroforese capilar em relação às outras técnicas de separação é a maior eficiência e resolução obtidas em um tempo menor de análise e com a utilização de volumes pequenos da amostra (1 -10 nL por injeção) e do eletrólito de trabalho (10 -100 mL diários).Nesta técnica os compostos são separados com base na diferença entre as mobilidades iônicas, que estão relacionadas com a razão carga-massa, e a fatores estruturais. A mobilidade iônica pode ser calculada a partir de medidas de tempo de migração para o analito de interesse, além de outros parâmetros instrumentais, ou através dos valores de condutância equivalente, conforme as equações 1 e 2, respectivamente:onde µ i é a mobilidade iônica, L det é a distância da extremidade de injeção até a posição aonde está localizado o detector no capilar, L tot é o comprimento total do capilar, V é a diferença de potencial aplicada, t i é o tempo de migração do analito, µ osm é a mobilidade do fluxo eletroosmótico, λ equiv é a condutância equivalente da espécie iônica e F é a constante de Faraday. A mobilidade iônica é uma propriedade do soluto e está relacionada com a velocidade iônica e velocidade aparente pelas equações 3 e 4, respectivamente:A mobilidade do fluxo eletroosmótico é constante e depende das propriedades da solução como a constante dielétrica e viscosidade 1 . A velocidade do fluxo eletroosmótico é expressa pela equação 5:
MECANISMOS DE SEPARAÇÃOEntre todas as possíveis aplicações da eletroforese capilar, a análise de cátions metálicos talvez tenha sido a que mais demorou para ser desenvolvida. A dificuldade inicial encontrada na otimização da separação de vários cátions metál...