Relatório de Cromatografia em camada fina e em coluna

Relatório de Cromatografia em camada fina e em coluna

Cromatografia em camada fina e em coluna

Introdução

A cromatografia é um processo de separação ou purificação de substâncias baseado no princípio de distribuição diferencial em fases. De maneira mais completa, a técnica baseia-se no princípio da adsorção seletiva, um tipo de adesão. A técnica foi descoberta em 1906 pelo botânico russo Mikahail Tswett.

A distribuição entre as fases pode ocorrer através de dois processos:

a) Partição  Baseada na diferença de solubilidade relativa dos componentes em solventes imiscíveis.

b) Adsorção  Baseada na adsorção seletiva dos componentes de uma mistura líquida ou gasosa na superfície de uma fase sólida.

As várias técnicas cromatográficas envolvem ambos os processos. Geralmente se usa um sistema composto por uma fase estacionária (líquida ou sólida) e uma fase móvel (líquida ou gasosa), que se move através da fase estacionária, em contato íntimo e com fluxo intensivo. Esta separação depende da diferença entre o comportamento dos analitos entre a fase móvel e a fase estacionária. A interação dos componentes da mistura com estas duas fases é influenciado por diferentes forças intermoleculares, incluindo iônica, bipolar, apolar, e específicos efeitos de afinidade e solubilidade.

Objetivos

Separar misturas de azul de metileno e a fluorisceina por meio de cromatografia de camada fina, e separar também as misturas das cores dos M&Ms por este processo. Separar uma mistura de azul de metileno com amarelo de fluoresceina por meio de cromatografia em coluna.

Resultados e discussões

O experimento iniciou-se com cada grupo com 4 lâminas de vidro, denominadas placa de testes. Por causa do estado engordurado e sujo das placas iniciou-se lavando as placas com água e sabão e depois com hexano. Enquanto as placas preparou-se uma suspensão de sílica (SiO2) com diclorometano (CH2Cl2) e assim fez-se a fase estacionária. Colocou-se duas placas juntas dentro da suspensão mas sem soltá-las, de modo que em cada placa ficou apenas um lado com a suspensão. Após retiradas ela foram rapidamente mexidas da direita para esquerda para que não colassem uma na outra. Deixou-se secar por alguns minutos. O clorofórmio evaporou deixando apenas uma camada fina de substância adsorvente, sólida, que foi a sílica. Marcou-se com o início e o fim da fase estacionária.

Por meio de um capilar, após as placas com suspensão secarem, aplicou-se uma gota (com formato circular e diametro de 1 a 2 mm) de azul de metileno, uma de amarelo de fluoresceína e uma da mistura das duas cores na sílica. Estas gotas foram colocadas a aproximadamente 1 a 3 cm do fim da placa onde possui adsorvente. Elas também devem estar na mesma linha, se fossemos calcular o Rf (razão de fracionamento) para ver a diferença entre a distância percorrida pelo solvente e a distância percorrida pelo componente.

Preparou-se também o eluente. Para este colocou-se uma quantidade minima dentro de um béquer na proporção de 1:1 de hexano (menos polar) com acetato de etila (mais polar). Colocou-se então a placa de testes verticalmente com o spot para baixo e a parte livre para cima dentro do béquer com muito cuidado. Encostou-se a parte de cima da placa na parede do béquer para que este ficasse apoiado. Colocou-se um relogio de vidro em cima do béquer para que este fechasse o sistema.

Por capilaridade o solvente subia pelo adsorvente e com isso a mistura e a substância pura eram arrastadas. À medida que o solvente sobe pela placa, a amostra é compartilhada entre a fase líquida móvel e a fase sólida estacionária. Durante este processo, os diversos componentes da mistura são separados. Como na cromatografia de coluna, as substâncias menos polares avançam mais rapidamente que as substâncias mais polares então concluiu-se que a fluoresceína é menos polar pois se deslocou, já no azul de metileno não se percebeu deslocamento. A conlusão a que se chegou foi de que o azul de metileno é mais polar do que a fluoresceína. A sílica por ser polar adsolveu o azul de metileno, então este ficou parado nela, já a fluoresceína (menos polar que a silica e que o eluente) se move.

A diferença na velocidade resultou em uma separação dos componentes da amostra. Em uma hipotese, quando estiverem presentes várias substâncias, cada uma se comportará segundo suas propriedades de solubilidade e adsorção, dependendo dos grupos funcionais presentes na sua estrutura.

Depois que o solvente ascendeu pela placa, esta foi retirada da cuba e secada até que estivesse livre do solvente. Cada mancha correspondeu a um componente separado na mistura original. É bastante comum que as manchas sejam invisíveis porque correspondem a compostos incolores. Para a visualização deve-se "revelar a placa". Um método bastante comum é o uso de vapores de iodo, que reage com muitos compostos orgânicos formando complexos de cor café ou amarela.

Terminado uma etapa deste experimentou passou-se a atenção para a separação das cores de confetes de M&Ms. Em um vidro de toque colocou-se um M&M de cada cor diferente e por meio de agua destilada retirou-se o corante. Após retirar o corante, retirou-se o MM para evitar que o chocolate se misturase com a cor, e colocou-se algodão para facilitar a aplicação e evitar que tenha algum resíduo sólido contido no corante.

Foram obtidos 7 corantes diferentes: rosa, azul, amarelo, vermelho, roxo, laranja e verde. Em um papel de filtro fez-se uma linha para facilitar a colocação de cada capilar de corante. Foram colocados na seguinte ordem: laranja, roxo, verde, amarelo, azul, vermelho, rosa. Desta vez colocou-se como eluente uma solução saturada de NaCl. A locomoção foi percebida nas cores: roxo, amarelo, azul. E já o rosa foi o que não se locomoveu. A conclusão chegada foi que em algumas cores dos M&Ms existiam misturas tais como o roxo (mistura de azul com rosa) e o verde (mistura de amarelo com azul). Verificou-se também que a cor rosa é mais polar que a cor azul, pois o azul (menos polar) não se dissolve em NaCl (muito polar) e subiu por capilaridade.

Outra conclusão chegada foi de que o eluente NaCl é mais polar do que a mistura de Acetato de etila com hexano, pois como no primeiro experimento o azul de metileno (mais polar do que fluoresceína) ficou parado, então a mistura não era tão polar, e o metileno ficou dissolvido na sílica. E já com o NaCl, um composto muito polar, o azul se locomoveu demonstrando que é menos polar do que o NaCl.

A cromatografia em coluna costuma ser citada como o mais antigo procedimento cromatográfico. A cromatografia em coluna consiste em uma coluna de vidro, metal ou plástico, preenchida com um adsorvente adequado. O adsorvente pode ser colocado na coluna diretamente (seco) ou suspendido em um solvente adequado (geralmente o próprio eluente a ser usado no processo de separação).

Para este processo primeiramente, misturou-se o azul de metileno(100mg) com fluoresceína(100mg) ,no etanol, o que gerou uma solução verde. Preparou-se uma suspensão de 25g de sílica com solvente apolar Hexano. Em uma coluna de cromatografia colocou-se um algodão no fundo para que não imtopisse com sólido da sílica. Colocou-se a suspensão dentro da coluna de cromatografia e esperou-se empacotar. Como ainda sobrou solvente então abriu-se a torneira da coluna e retirou-o. Misturou-se novamente com o resto de silica em um bequer foi feito este processo várias vezes, até a silica se encaixar bem no fundo e retirar todo o hexano.

Colocou-se aproximadamente 0,5g a amostra de metileno e fluoresceina com uma pipeta de Pasteur. Colocou-se um algodão em cima da suspensão para evitar que esta se projetasse para cima e mistura-se com o eluente adicionado.

Iniciou-se a colocar eluente pouco polar e foi-se aumento o grau de polaridade do eluente, ou seja, seguiu-se um gradiente de polaridade.

Foram colocados os seguintes eluente na ordem:

Hexano Acetato Álcool etílico 95%

  1. 5

  1. 7

  1. 20

  1. 30

  1. 35

  1. 40

  1. 40

  1. 40

0 0 40

0 0 10

0 0 40

Retirou-se 250 mL de fluoresceina com hexano e acetato. Após a retirada de fluoresceina começou a colocar alcool etilico para poder separar o azul de metileno. A adição do álcool etilico fez o azul descer mais ainda, o azul não foi retirado pois o experimento terminou antes de se retirá-lo.

Conclusão

A separação das substâncias ocorreu perfeitamente, mesmo com alguns erros na cromatografia em camada fina, o resultado obtido foi satisfatorio, pois conseguiu-se determinar quem eram as substâncias polares e as apolares. Na cromatografia em coluna conseguiu-se separar as substâncias por meio de diferentes eluentes com diferentes polaridades, o que comprovou a polaridade das substâncias separadas.

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