Cromatografía

Química. Cromatogramas. Disolución. Muestra. Hidróxido de amonio

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INTRODUCCION

La cromatografía, es la técnica de análisis químico utilizada para separar sustancias puras de mezclas complejas. Esta técnica depende del principio de adsorción selectiva (no confundir con absorción). La cromatografía fue descubierta por el botánico ruso, de origen italiano, Mijaíl Tswett en 1906, pero su uso no se generalizó hasta la década de 1930. Tswett separó los pigmentos de las plantas (clorofila) vertiendo extracto de hojas verdes en éter de petróleo sobre una columna de carbonato de calcio en polvo en el interior de una probeta. A medida que la disolución va filtrándose por la columna, cada componente de la mezcla precipita a diferente velocidad, quedando la columna marcada por bandas horizontales de colores, denominadas cromatogramas. Cada banda corresponde a un pigmento diferente.

MARCO TEORICO

Se llama cromatografía a una técnica que permite separar (o fraccionar, en lenguaje de laboratorio) los componentes de una mezcla de substancias biológicas. El término deriva de chrôma, color, ya que los primeros ensayos del método tuvieron por objeto separar compuestos que eran naturalmente coloreados. En un principio se utilizó la cromatografía para fraccionar e identificar moléculas pequeñas, como aminoácidos o azúcares. En estos casos, se usó la cromatagrafía de partición, que consiste en aplicar una gota de la solución con la mezcla de substancias a separar en la parte inferior de una tira de papel (cromatografía en papel) o en una delgada capa de un material inerte, como silicagel o celulosa (cromatografía en capa delgada). Luego, el papel o material inerte (los denominaremos soportes) se colocan en un recipiente con un solvente, de manera que, poco a poco, este los vaya impregnando. Dicho solvente es una mezcla de dos líquidos (por ejemplo, agua y etanol), que se eligen de manera tal que uno de ellos se adsorba más al soporte que el otro; así, a medida que el solvente avance a lo largo del soporte -los líquidos suben espontáneamente por capilaridad-, aquellos camponentes de la muestra que sean más solubles en el líquido que queda adsorbido serán retenidos, y los que tengan mayor afinidad por el que no se adsorbe serán arrastrados por este. Una vez finalizado el proceso, el soporte se seca y se tiñe con un colorante conveniente, para revelar los compuestos separados, los que se identifican colocando, sobre el mismo soporte, muestras de substancias conocidas.

Una pequeña cantidad de la muestra en disoucion se evpaora cerca del borde del angulo de una tira de papel

La cromatografía en columna utiliza un amplio espectro de adsorbentes sólidos, incluidas la sílice, la alúmina y la sílice gelatinosa. También los líquidos pueden ser adsorbidos en estos sólidos y a su vez sirven como adsorbentes (un proceso denominado cromatografía de reparto) permitiendo al químico elaborar columnas de diferentes propiedades para diversas aplicaciones. En la cromatografía con líquidos de alto rendimiento, una variante de esta técnica de uso frecuente hoy en día, se utilizan líquidos adsorbidos en partículas muy pequeñas y uniformes, lo cual proporciona una sensibilidad bastante alta. Para llevar la mezcla a través de la columna se precisa una bomba. La cromatografía de capas finas es otra forma de cromatografía en columna en la cual el material adsorbente reposa en un cristal o en una película de plástico.

En la cromatografía en papel, una muestra líquida fluye por una tira vertical de papel adsorbente, sobre la cual se van depositando los componentes en lugares específicos. Otra técnica conocida como cromatografía gas-líquido permite la separación de mezclas de compuestos gaseosos o de sustancias susceptibles de vaporizarse por calor. La mezcla vaporizada es conducida mediante un gas inerte a través de un estrecho tubo en espiral que contiene una sustancia, por la que los componentes fluyen en diferentes proporciones, siendo detectados al final del tubo. Otro método es la cromatografía por infiltración gelatinosa, basado en la acción filtrante de un adsorbente poroso de tamaño uniforme. Con este método se consigue separar y detectar moléculas de mayor masa molecular.

El uso de la cromatografía está ampliamente extendido en el análisis de alimentos, medicinas, sangre, productos petrolíferos y de fisión radiactiva.

DESARROLLO DE LA PRACTICA

  • MATERIAL Y PRODUCTOS

  • Papel

  • Hojas de 25 * 25 cm aproximadamente

  • Cubeta cilíndrica para el revelado

  • Pipetas capilares de vidrio 1 * 50 mm del tipo empleado para tomar muestras para análisis de sangre

  • Isopropanol

  • n- butanol

  • Ácido acético glacial

  • Amoniaco concentrado

  • Probeta

  • Indicadores

  • OBJETIVO

Poner de manifiesto el principio de operación de la cromatografía en papel y examinar algunos productos comerciales sin necesidad de nebulizar con reactivos para localizar las manchas.

  • INDICADORES

Estos se separan en sus formas básicas. Se preparan soluciones al 0.1% de los siguientes indicadores: rojo congo, rojo fenol, azul de bromotimol, azul de bromofenol, púrpura de bromocresol rojo de metilo, fenolftaleína. (No es necesario tener todos y pueden sustituirse por otros indicadores de que se disponga). Se toma una hoja de papel cromatografico del tamaño mencionado antes (o menor si se desea), se traza una línea recta con lápiz a unos 2 o 3 cm de distancia de uno de los bordes de la hoja, y a lo largo de esta recta se colocan gotas de los diversos indicadores, separadas entre sí unos 3 cm. Una o dos de las muestras pueden estar constituidas por mezclas, siendo una buena mezcla para analizar la formada por rojo congo, rojo fenol y azul de bromofenol, indicadores que, con el disolvente que se describe a continuación, darán valores de RF de 0.0, 0.2 y 0.6, aproximadamente. Las gotas de problema deben ser pequeñas, se colocan sobre el papel mediante pipetas capilares.

El disolvente se prepara por mezcla de 45 ml de isopropanol o de n-butanol, 10 ml de agua y 5 ml de amoniaco acuoso concentrado. Se coloca esta mezcla en la cubeta, luego se enrolla el papel en forma de cilindro uniendo sus extremos con un clip. Luego el cilindro se introduce en la cubeta manteniéndolo por unos segundos en el vapor del disolvente, hasta que el vapor de amoníaco produzca el viraje de los indicadores a sus formas básicas, introduciéndolo luego en el líquido el borde cerca del cual se han colocado las manchas de los indicadores.

Se tapa la cubeta cilíndrica con una placa de vidrio, un vidrio de reloj o una hoja de plástico. Se deja hasta que el disolvente ascienda unos 15 cm por el papel. Luego se saca este de la cubeta de desarrollo, marcando enseguida con un lápiz la posición del frente del disolvente se deja secar, se anotan las posiciones de las manchas coloreadas, se miden sus distancias a la línea de partida y se calculan los valores de RF correspondientes. Los valores hallados para las mezclas se comparan con los hallados para los componentes puros, deben ser iguales.

Si se dispone de mas tiempo de laboratorio se recomienda estudiar el efecto de la composición del disolvente, haciendo un cromatograma con isopropanol y otro con n-butanol. Las diferencias que se observen pondrán de manifiesto la influencia de la polaridad del disolvente; el butanol es menos polar que el propanol. Pueden estudiarse otros indicadores.tambien desde luego.

BIBLIOGRAFIA

  • Análisis químico e instrumental moderno. Harold F. Walton y Jorge Reyes. Ed. Reverté. México D.F.

  • Análisis Químico Cuantitativo. Gilbert H. Ayres. Ed. Harla. Mexico D.F.

  • Vía Internet

http://www.cienciahoy.org.

  • Microsoft Encarta 2001

RESULTADOS

Los resulatodos obtenidos son distintos a los que se mencionan en la practica, debido a que la elaboracion de solucion para revelar, no fue seguida al pie de la letra, no se conto con amoniaco, y este fue sustituido por hidroxido de amonio.

Las manchas de los reactivos fueron arrastradas hasata el tope de la hoja de revelado, sin dejar ninguna mancha, es decir, solamente se elavaron, como lo indica la figura 1.

Los mas altos fueron el azul de bromotimol y el azul de timo, siguiendole el rojo de metileno y el azul de metil.