PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR ESCUELA DE BIOANÁLISIS QUÍMICA ORGÁNICA LABORATORIO N. 8 1. DATOS GENERALES: Nombre de las integrantes: Carolina López Fecha: 09 de abril de 2013 Tema: Separación de pigmentos por cromatografía de papel 2. OBJETIVOS: Extraer los pigmentos fotosintéticos y separarlos mediante una técnica sencilla de cromatografía en papel Estudiar la incidencia del coeficiente de reparto entre la fase móvil y la fase estacionaria. Analizar la influencia del solvente en la separación cromatográfica. 3. INTRODUCCIÓN La palabra cromatografía significa gráfica de colores y fue diseñada por Michael Tswett en 1903. Actualmente, cromatografía cromatografía es el nombre que se le da a un grupo de técnicas utilizadas en la determinación de la identidad de sustancias, en la separación de componentes de las mezclas y en la purificación de compuestos. Esta técnica es muy efectiva y por lo tanto se utiliza tanto a nivel de investigación como a nivel industrial. Este método puede variar de técnica en técnica, pero siempre se basa en el mismo principio: Todos los sistemas de cromatografía contienen una fase estacionaria y una fase móvil. “Cromatografía de partición” se fundamenta en que las sustancias problema, puedan tener diferentes coeficientes de reparto en dos disolventes de inmisibilidad limitada, uno permanece fijo en la superficie del papel “fase estacionaria” generalmente en agua, la fase móvil constituida generalmente por una mezcla de disolventes parcialmente miscibles en ella. Hay varios tipos de Cromatografía la ascendente (papel hacia arriba), descendente (papel invertido), radial y de separación de zonas y sectores. Las cámaras cromatográficas son de varios tipos, de forma cilíndrica, de unos 30-40 cm de altura deben cerrar perfectamente, para evitar la evaporación del disolvente que satura la atmósfera, las sustancias a analizar estas al entrar en contacto con los disolventes empiezan su fase de movilidad, produciendo unas manchas características únicas para cada sustancia, las cuales dependerán de la cantidad de compuestos que les compongan. Generalmente, estas manchas no son coloreadas de por sí y se ponen de manifiesto por su posible fluorescencia a la luz ultravioleta frecuente en sustancias orgánicas o mediante reactivos químicos que pueden dar una reacción coloreada y que se reparten en gran estado de división. Los contornos de las manchas así «reveladas» se señalan señalan con lápiz y constituye la referencia para la identificación de las sustancias aisladas. Como medida en cromatografía sobre papel se emplea el Rf (del inglés: Retention factor). Se define como el cociente de
dividir el recorrido de la sustancia por el del disolvente, o sea la distancia que media desde el origen hasta el centro de la mancha (X) dividida por la distancia que media desde el origen hasta el frente del disolvente (S). Rf = X/S 4. FÓRMULAS Y REACCIONES COMPUESTO Éter de petróleo
(CH3)3COCH3
PROPIEDADES FÍSICAS Solubilidad Densidad Aspecto (g/100ml) (g/cm^3) Líquido incoloro y 0 0,65 transparente Punto de Punto de Ebullición (°C) Fusión (°C)
Acetona
20 - 75
-73
Aspecto
Solubilidad (g/100ml)
Densidad (g/cm^3)
Sólido incoloro
miscible
0,79
Punto de Punto de Ebullición (°C) Fusión (°C) 56
-94,6
5. RESULTADOS Y CÁLCULOS
Muestra
Color con luz visible
Color con luz UV
Posibles tipos de pigmentos
Distancia Distancia recorrida por recorrida por el solvente la muestra
Rf
6. OBSERVACIONES Al realizar la cromatografía de los pigmentos de las flores, la muestra se disipó muy poco Los colores que se observaron en la obtención de pigmentos de flores fueron: rojo, rosado y un amarillo muy leve Cuando se realizó la cromatografía de pigmentos verdes, se obtuvo una difusión de colores mucho más amplia Se observaron colores verde oscuro, verde claro, amarillo fuerte, amarillo muy leve 7. CONCLUSIONES El éter de petróleo, como solvente, resulta efectivo, para la cromatografía de papel. Ya que, se pudo observar el desplazamiento de los pigmentos tanto de las flores como de las hojas verdes. Esto se debió a que el éter de petróleo es una sustancia orgánica, lo que facilita el desplazamiento de estos pigmentos. En orden de mayor a menor, los pigmentos son menos solubles en agua: xantofila, clorofila ἀ y clorofila ᵝ La clorofila b fue la que obtuvo el Rf más pequeño lo se debe a que es un compuesto bastante polar; contiene un numero alto de oxígenos lo que la hace poco soluble en el eluyente orgánico. En segundo lugar tenemos a la clorofila a, la cual a pesar de ser un compuesto polar, cambia un grupo COH por uno CH3, ascendiendo así un poco más que la clorofila b. Las xantofilas son compuestos químicos pertenecientes al grupo de los carotenoides que poseen uno o más átomos de oxígeno en su estructura; al poseer tan pocos átomos polares el rf será un poco más elevado que el de las clorofilas. Finalmente el caroteno no posee ningún oxigeno en su estructura, generando una gran afinidad con el eluyente al ser ambos compuesto altamente apolares; su solubilidad en la éter será sumamente alta, ascendiendo prácticamente la misma distancia. Para el segundo experimento se realizó la cromatografía de papel a los pigmentos contenidos en los pétalos de flores moradas. Los pigmentos que aparecieron fueron la xantofila y el caroteno, mostrando el segundo un color más evidente en el papel. Existen dos grupos de pigmentos que son responsables del color de las flores; El primer grupo son los pigmentos liposolubles: estos pigmentos son contenidos en cromatóforos que contienen carotenos y xantofilas que le dan a algunas flores los colores amarillo, naranja y rojo. El segundo grupo son los pigmentos hidrosolubles: estos pigmentos se encuentran en las grandes vacuolas de las células de los pétalos. En este grupo se encuentran las antocianinas; que son las responsable de casi todos los tonos azules y purpuras. 8. BIBLIOGRAFÍA Haddad y P. Jackson. Principios y práctica de los modernos métodos cromatográficos, 1994 RL Grob. Práctica moderna de la cromatografía de gases, 1995. I. Fowlis. Cromatografía de gases 1998. Domínguez, Cromatografía en Papel y placa delgada, OEA.
9. GRÁFICOS Y DIBUJOS Cromatografía para pigmentos de flores
Cromatografía para pigmentos verdes
10. ANEXOS Diferentes tipos de cromatografía Cromatografía de capa fina: basa en el principio del reparto entre dos fases. En general, una cromatografía se realiza permitiendo que la mezcla de moléculas que se desea separar (muestra) interaccione con un medio que se denomina fase estacionaria. Un segundo medio la fase móvil que es inmiscible con la fase estacionaria se hace fluir a través de ésta para eluír a las moléculas en la muestra. Debido a que las distintas moléculas en la muestra presentan diferente coeficiente, la fase móvil a los distintos componentes con diferente eficiencia, de modo que aquellos que en la fase móvil serán eluídos más rápido que los que sean preferencialmente solubles en la fase estacionaria. Cromatografía de columna: Los elementos básicos en la cromatografía de columna son una son la fase estacionaria y la fase móvil. La fase estacionaria la forma un sólido poroso, el cual queda soportado en el interior de una columna generalmente fabricada en plástico o vidrió. La fase móvil se encuentra formada por la solución que lentamente va atravesando la fase estacionaria. La solución que sale al final de la columna se reemplaza constantemente por nueva solución que se suministra desde un contenedor por la parte superior de la columna. La Cromatografía en columna se emplea para la separación de sustancias en escala preparativa. Cromatografía gaseosa: La muestra es vaporizada e introducida en un flujo de un gas apropiado denominado de fase móvil o gas de arrastre. Este flujo de gas con la muestra vaporizada pasa por un tubo conteniendo la fase estacionaria, donde ocurre la separación de la mezcla. La fase estacionaria puede ser un sólido adsorbente o, más comúnmente, una película de un líquido poco volátil, soportado sobre un sólido inerte o sobre la propia pared del tubo. Las sustancias separadas salen de la columna disueltas en el gas de arrastre y pasan por un detector; dispositivo que genera una señal eléctrica proporcional a la cantidad del material eluido. La Cromatografía Gaseosa es una técnica utilizada para la separación y análisis de mezclas de sustancias volátiles.