Reporte “Cromatografía en columna (CC) y en capa fina (CCF)”
Antecedentes
La cromatografía es una técnica de separación de una mezcla de dos o más compuestos diferentes, por la distribución entre dos fases, una estacionaria y otra móvil. Existen varios tipos de cromatografía de acuerdo a la naturaleza de las fases sustancias a separar; para mezclas sólido-líquido se utiliza la cromatografía en columna, de capa fina o en papel, para líquido-líquido existe la HPL (High Performance Liquid) y para gas-líquido se usa la cromatografía de fase vapor. La cromatografía es una técnica que depende de la diferencia de solubilidad y adsorción de las sustancias que se desean separar. El fenómeno de adsorción es un proceso mediante el cual una sustancia presente en una fase es removida de esa por la acumulación en la interfase entre la fase en que se encontraba con la de la sustancia utilizada, denominada adsorbente; las fuerzas intermoleculares (incluyendo fuerzas de Van der Waals, dipolo-dipolo, interacciones de coordinación y puentes de hidrógeno) ocasionan que compuestos orgánicos se adhieran a la superficie del gel de sílice o la alúmina usada en la cromatografía y entre más polar sea el grupo funcional de la molécula con mayor fuerza se va a adsorber. La cromatografía en capa fina se utiliza comúnmente para observar que tanto se han separado los componentes de la mezcla en cuestión y es usualmente complementaria a la cromatografía en columna. Cuestionario CCF
1.-Discuta la importancia de la polaridad y cómo interviene este factor durante la separación por CCF. R= La polaridad es un factor de suma importancia en todas las cromatografías, pues el principio que se utiliza es el mismo, que la fase estacionaria, debido a sus características de afinidad (la polaridad de sus moléculas) con algunas moléculas del compuesto que se está haciendo eluír. Esto va a hacer que aquellas moléculas que se sientan más atraídas hacia el compuesto de la fase estacionaria se queden atrapadas. 2.- Discuta la importancia de complementar con CCF el proceso de separación por columna. R= La importancia en complementar la CC con CCF es debido a que se pueden purificar en mayor medida los compuestos, sería como pasarlo por dos filtros, dos filtros son mejor que uno. 3.-Analice las CCF de las fracciones obtenidas y evalúe la separación en función de la polaridad de los pigmentos. R= El tono del color de los compuestos eluídos fue de amarillo claro, amarillo fuerte y anaranjado. Fueron tres las fases que se lograron separar gracias a la polaridad del hexano y el éter de petróleo. 4.-Identifique los diferentes pigmentos clorofílicos. R=Carotenos y xantofilas. CC 1.-Discuta la importancia de la polaridad y como interviene este factor durante la separación por CC. R=El principio es básicamente el mismo, la fase estacionaria tiene características más polares que la fase móvil, esto hace que las moléculas más polares del compuesto queden atrapadas en esta fase pudiéndose separar de las demás.
2.-Discuta la importancia de complementar con CCF el proceso de separación por columna. R=La CCF nos permite conocer la pureza de los compuestos extraídos por CC, ya que no están exentos de impurezas debido al método algo rudimentario de hacerlo. 3.-Analice las CCF de las fracciones obtenidas y evalúe la separación en función de la polaridad de los pigmentos. R=Los pigmentos presentan polaridades bastante elevadas debido a la presencia de elementos metálicos en ellos. Obtuvimos tres tonos o tal vez dos y uno contaminado, los tonos más claros se separaron primero, esto quiere decir que eran menos polares los carotenos que las xantofilas. 4.-Identifique los diferentes pigmentos clorofílicos separados. R=Carotenos y xantofilas. 5.-Defina los siguientes términos. Eluyente: Sustancia que diluye o limpia. Fase móvil: Fase en la cual el eluyente se lleva consigo parte del compuesto menos polar. Fase estacionaria: Fase más polar que la fase móvil, retiene las moléculas más polares. Factor de separación: Es una razón de distribución dividia por otra, mide la habilidad del sistema para separarse en dos sustancias. Resolución: Es el parámetro que expresa el grade de separación que se puede obtener en un sistema cromatográfico para dos componentes dados. Platos teóricos: Es el volumen requerido por una molécula para establecer un equilibrio entre ella, la matriz y la fase móvil del sistema. 6.- Investigue cómo se detectan los compuestos no coloridos.
R=Se identifican por su aroma.
Resultados
Primero se comenzó por la cromatografía en columna. Se trituró el chile en un mortero mientras se montó el equipo de CC. Se añadió un poco de algodón al fondo de la columna, seguido de arena, hexano y silica. Se añadió el sulfato de sodio y en seguida la muestra de chile. Se dejó eluir, añadiendo una y otra vez el hexano que salía de la columna hasta que comenzaron a separarse las bandas de colores, todo esto sin dejar de humedecer nuestra mezcla de compuestos con disolvente. Luego de que se terminó de echar el hexano se puso éter de petróleo y se continuó el proceso. Al final quedaron tres diferentes matraces con tonos diferentes de compuestos y se reservaron. A continuación se preparó la cámara cromatográfica y se puso tolueno en el fondo. Con ayuda de capilares se puso un poco de las muestras en 4 cromatoplacas ya preparadas y se metieron dentro de la cámara. Esperamos hasta que el tolueno subiera por capilaridad por las placas hasta casi el borde y las sacamos. Se dejaron secar un rato y luego pasamos a medir la distancia de corrimiento, después de esto las pasamos a ver con luz ultravioleta.
Placa 1 Placa 2 Placa 3 Placa 4 Discusión
RF=5cm RF=5cm RF=4cm RF=4.5cm
El pigmento llegó a 4.9cm El pigmento llegó a 4.9cm El pigmento llegó a 4cm El pigmento llegó a 4.4cm
Debido a la falta de material y reactivos en el laboratorio, aunado a la falta de tiempo no se pudieron realizar las técnicas de cromatografía tal y como lo indicaba el manual, por lo que se tuvo que realizar todo en una sola práctica y en ocasiones reemplazar hexano con tolueno, a pesar de esto y con los errores que estas técnicas pueden acarrear por si solas, la práctica tuvo resultados positivos, demostrando y corroborando la base teórica que a final de cuentas era el punto importante. Conclusiones
Se pudieron observar las características más o menos polares de los pigmentos que logramos separar, resultando que, aparentemente, el caroteno es menos polar que las xantofilas, y también a que tipo de disolvente eran más afines, al hexano como fue con el caroteno, y el éter de petróleo como fue con las xantofilas. Bibliografía McMurry J., “Química orgánica”, 7 ª. Edición, Cengage Learning, México, 2008. Bruice, P.Y., “Química orgánica”, 5ª Edición, Pearson Prentice Hall, México, 2008.
