Practica 6. Cromatografia En Capa Fina 1k2k1j

Clave: 8

Practica No.6 Cromatografía en capa fina. Introducción La cromatografía en capa fina se utiliza principalmente para la identificación de compuestos y la determinación de su pureza separando los colores basado en la adsorción. Se basa en la preparación de una capa, uniforme, de un adsorbente mantenido sobre una placa de vidrio. La fase móvil es líquida y la fase estacionaria consiste en un sólido. La fase estacionaria será un componente polar y el eluyente será por lo general menos polar que la fase estacionaria, de forma que los componentes que se desplacen con mayor velocidad serán los menos polares.

Antecedentes a) CONCEPTO

DE CROMATOGRAFÍA.

DE PARTICIÓN.

b)

c)

d)

e)

TIPOS DE CROMATOGRAFÍA DE ADSORCIÓN Y CROMATOGRAFÍA

La Cromatografía es un método de separación de sustancias de colores basados en la adsorción. Consta de una fase móvil (mezcla de disolventes), que arrastra a la muestra a través de una fase estacionaria (silica gel o alúmina) y un revelador (vapores de yodo, UV). Tipos de cromatografía: cromatografía en papel, cromatografía en capa fina cromatografía de líquidos, cromatografía de gases, cromatografía de fluidos supercríticos. Cromatografía de adsorción. Permite separar físicamente los distintos componentes de una solución por adsorción selectiva de los constituyentes de la mezcla, se dice que el mecanismo que predomina es la adsorción delos compuestos en la superficie sólida. Cromatografía de partición. Se da por la partición del soluto entre dos fases líquidas, es decir que se fundamente en las solubilidades relativas del compuesto en una fase con respecto a la otra, por tanto es que las sustancias se ven retenidas en la fase en la que presentan mayor solubilidad. FENÓMENO DE ADSORCIÓN. LA PROPIEDAD DE RETENCIÓN. CONCEPTO DE RF . La adsorción de una sustancia es su acumulación en una determinada superficie interfacial entre dos fases. El resultado es la formación de una película líquida o gaseosa en la superficie de un cuerpo sólido o líquido. La constante Rf (Ratio of Front) es una relación entre la distancia que recorre el eluyente y la distancia que recorre la muestra; se define como Rf= a/b siendo el rango de 0< Rf < 1. LA CROMATOGRAFÍA EN CAPA FINA. SUS CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES. E. n la cromatografía de capa fina, un adsorbente está depositado formando una delgada capa sobre una placa de vidrio, papel de aluminio u otros materiales, por la que ascienden, arrastradas por un disolvente (eluyente), una o más sustancias que se pretenden separar o identificar... La fase móvil es líquida y la fase estacionaria consiste en un sólido. La fase estacionaria será un componente polar y el eluyente será por lo general menos polar que la fase estacionaria, de forma que los componentes que se desplacen con mayor velocidad serán los menos polares. El método es simple y los resultados son fácilmente reproducibles, lo que hace que sea un método adecuado para fines analíticos. ELUYENTES, SOPORTES Y REVELADORES MÁS COMUNES PARA CROMATOGRAFÍA EN CAPA FINA. Eluyentes: éter de petróleo - cloruro de metileno, n-hexano - acetato de etilo, ciclo hexano – acetona, tolueno - isopropanol, dietil-éteretanol, t-butil-éter – metanol, cloroformo - ácido acético.Reveladores más comunes: Luz UV, vapores de yodo, El rocío con una solución de agua/H 2SO4. FACTORES QUE INFLUYEN EN UNA SEPARACIÓN POR CROMATOGRAFÍA DE CAPA FINA . Temperatura: a menor temperatura las sustancias se adsorben más en la fase estacionaria, la cromatografía debe llevarse a cabo en un área sin corrientes de aire, limpieza de las placas ya que están contaminadas con grasa o agentes plastificantes o adhesivos.

Procedimiento experimental. Preparación de las cromatoplacas. Se introdujeron 3 pares de portaobjetos previamente limpios y secos, en una suspensión de gel sílice al 35 % en acetato de etilo y se dejaron secar, posteriormente se separaron con mucho cuidado evitando que se desprendiera la suspensión. Parte 1. Aplicación dela Muestra y Efecto de Concentración  Se preparó una cámara de elución, colocando un papel filtro dentro de ella, después se agregaron 4 mL de acetato de etilo con el fin de humedecer completamente el papel.  Una vez que fue preparada la cámara, se preparó la cromatoplaca haciendo tres aplicaciones en orden creciente de la sustancia problema (1, 3 y 9 gotas), justo en el borde inferior a 1 cm aproximadamente.  Finalmente la cromatoplaca se colocó en la cámara de elución y se tapó cuidando no moverla, hasta la espera de que el eluyente se encontraba muy cerca del borde superior, se retiró y se revelo en la cámara oscura de luz UV en una onda corta, dando como resultado una marca nítida del corrimiento de la sustancia problema y otra marca encimada y poco clara efecto de la cantidad de gotas utilizadas en esta parte de la cromatoplaca.  También se revelo en una cámara de yodo, dando como resultado marcas visibles de color café en la exposición de luz común. Parte 2. Polaridad de las sustancias y polaridad de los eluyentes.  Para este proceso, se utilizaron las muestras 2a y 3a, con diluyentes como hexano, acetato de etilo y metanol.  Se prepararon dos cámaras de elución adicionales a la que ya se trabajaba, a ambas cámaras se les agrego papel filtro y se les humedeció con 4 mL de hexano y metanol respectivamente.  Posteriormente se prepararon las cromatoplacas con las sustancias 2a y 3a (cada cromatoplaca con dos gotas), y se integraron en cada cámara de elución para después ser reveladas mediante la cámara UV así como en la cámara de yodo, por lo que se observó la afinidad de las muestras con cada eluyente, siendo más afín con acetato de metilo que con hexano y metanol determinado por el frente de retención. Parte 3. Pureza de las sustancias.  Para determinar la pureza de las sustancias en este proceso se utilizaron las muestras 4a y 5a, por lo que se preparó una cromatoplaca en la que se aplicó una gota de cada muestra.  Finalmente se eluyó con acetato de etilo con lo que se comprobó la pureza de la sustancia 4a a través de las marcas que se observaron al revelar con UV y yodo. Parte 4. La cromatografía en capa fina como criterio parcial de identificación.  El objetivo de este proceso es identificar los componentes de la pastilla cafiaspirina, utilizando esta técnica, por lo que la pastilla fue triturada y colocada en un frasco vial al cual se le adiciono 3 mL, de acetato de etilo, se agito y dejo reposar por 5 minutos aproximadamente para que pudiera sedimentar y poder tomar la muestra.  Se prepararon dos cromatoplacas con la muestra 2a y una gota de la solución de cafiaspirina,  Una se colocó en la cámara de elución de metanol y la otra en la cámara de elución de acetato de etilo, posteriormente fueron reveladas en la cámara de UV y de yodo. En el caso de la cromatoplaca que se eluyo con acetato si hubo corrimiento pero solo se observó una fase, en cambio en la cromatoplaca que se eluyo con metanol se observaron dos fases para la muestra de cafiaspirina y una sola de la muestra de cafeína.

Análisis de resultados. En la primera parte se comprueba que la cantidad debe ser pequeña (no más de 0,2 mL) para obtener un analito que sea fácil de medir, por lo que la primera aplicación es la ideal (figura 1). En la segunda parte se experimentó la polaridad de los eluyentes, con lo cual se pudo comprobar que si el eluyente no es polar (caso del hexano) el rf será igual a cero ya que el punto de aplicación no presenta movilidad, mientras que en su lado opuesto en un eluyente muy polar (metanol) el rf es igual a uno, sin embargo esta propiedad no es adecuada para ser usada ya que tanta polaridad hará que el analito suba demasiado rápido hasta el límite de la cromatoplaca, lo que genera una lectura de datos difusa. Por lo tanto el eluyente ideal será el que deje que el analito recorra la mitad aproximadamente de la superficie de la cromatoplaca y el acetato de etilo demostró esta propiedad con un rf de 0.58 cm. En la tercera parte experimental se observó la pureza de las sustancias, al encontrar tres analitos en el componente 5a dos que corresponden a las sustancias que conforman la muestra y uno el punto de aplicación con rf de 0.45 cm y 0.05 cm, la muestra 4a solo arrojo dos analitos, uno que corresponde al punto de aplicación y el segundo al corrimiento de la sustancia la cual presento un rf = 0.45 cm, por lo que se puede asegurar que la muestra 4 a es más pura que la sustancia 5 a por la cantidad de componentes. Por ultimo en la cuarta parte del proceso se identificó la cafeína en una pastilla (cafiaspirina) comparada con la sustancia cafeína, dando como resultado que con el eluyente de acetato de etilo no se pudo distinguir más de una sustancia a pesar de observar el corrimiento de los analitos hasta la parte media de la cromatoplaca con un rf = 0.47 cm, mientras que en la cromatoplaca con el eluyente metanol se distinguen tres analitos para la muestra de cafiaspirina ( dos analitos pertenecientes a sustancias en la mezcla y uno al punto de aplicación), a diferencia de la muestra de cafeína 2 a donde se aprecian dos analitos ( un analito que es el corrimiento de la sustancia y el segundo pertenece al punto de aplicación) comprobando la pureza de las sustancias desde el punto de vista de la cafeína e identificando esta sustancia en ambas muestras, ya que el rf para la cafeína es de 0.47 cm en ambas muestras (figura 2 y 3). Cabe destacar que en todo el proceso se utilizaron la fase móvil (disolvente) el cual para su elección dependió de su polaridad, destacando el acetato de etilo y metanol; También la fase estacionaria (gel de sílice), y los reveladores usando el UV de 254nm (onda corta) así como la cámara de yodo ( vapores de yodo). “A lgunos polvos de alúmina y sílice están disponibles con materiales fluorescentes en ellos, en cuyo caso toda la placa es fluorescente bajo luz UV. Los puntos que no son fluorescentes no son claramente visible, y las manchas fluorescentes invariablemente muestran fluorescencia con un color diferente. Por lo que el color de las manchas puede ser diferente bajo luz UV a 254 nm y a 365 nm”

Conclusión En esta práctica se comprendió y conoció la técnica de cromatografía por capa fina, así como sus características y los factores que influyen en la separación por cromatografía. Cada una de las partes en las que se encuentra divido este experimento demostró la importancia de la técnica de separación y determinación de pureza de los compuestos, “ Además, la cromatografía en capa fina es francamente una herramienta barata de análisis, una característica con gran mérito en tiempos de restricciones presupuestarias. Placas de TLC de alto rendimiento fabricado con gel de sílice o alúmina preparada con material de pequeño tamaño de las partículas para la fase estacionaria permite separaciones con excelentes tiempos de elución corto”. También se calcularon los valores del factor de retención de las sustancias y con ello entender la relación que existe entre la polaridad de las sustancias que se analizan y la de los eluyentes que se utilizan con ellas, así mismo poder aplicar un criterio para identificar la pureza de sustancias de acuerdo con la pigmentación (es) que estas presenten al realizar la cromatografía

Bibliografía   

Armarego W. L. F., Chai C., Purification of laboratory chemicals, sexta edición, British, USA, 2009 pp. 19, 20. Dynamics Adsorbents Incs. http://www.dynamicadsorbents.com/spanishweb/chromatographylipids.htm Revista de la escuela superior de conservación y restauración de bienes culturares de Cataluña http://unicum.cat/es/2011/06/cromatografia-en-capa-prima-tlc-una-eina-util-per-al-conservador-restaurador/

Anexo 1

Fig. 1 muestra de aplicaciones 1,3, 9 gotas respectivamente.

Fig. 2 Muestra con eluyente metanol.

Fig. 3 Muestra con eluyente Acetato de etilo. Fig. 3 Muestra con eluyente acetato.