Universidad Autónoma de Yucatán

Facultad de Química

Licenciatura en Química

Técnicas de laboratorio

Práctica 7

“Cromatografía en columna y en capa delgada”

Integrantes:

Santos Lorenzo Chi Ucán

Guillermo Emmanuel Pech Torres

Israel Alejandro Basto Marrufo

Salón 1

2º Semestre

Mérida, Yucatán, 19 de mayo de 2008

Objetivos:

Realizar el montaje de una columna cromatográfica.

Preparar mezclas de disolventes orgánicos en diferentes proporciones.

Utilizar las técnicas de cromatografía en columna y en capa delgada como medios

de separación de los componentes de una mezcla compleja.

Marco teórico:

La cromatografía agrupa a un conjunto de métodos que tiene en común el uso de una fase

estacionaria y una fase móvil, útiles para separar e identificar los componentes químicos de

mezclas complejas. En cromatografía de columna la fase estacionaria se retiene en un tubo

estrecho, y la móvil se hace pasar a través de él por presión o gravedad a través de la

elución (desplazamiento de los solutos por adición sucesiva de solvente). La muestra

disuelta se coloca en la cabeza de la columna empaquetada. Al agregar más fase móvil, la

muestra desciende. Cada soluto viaja a una velocidad diferente, dependiendo de que tan

fuertemente sean retenidos por la fase estacionaria o arrastrados por la fase móvil,

formando bandas a lo largo de la misma.1

En cromatografía en capa fina, el solvente se mueve a través de una fina capa de fase

estacionaria porosa unida a un soporte inerte. Las interacciones con la fase móvil dependen

del tamaño y propiedades de la partícula. Los materiales típicos de la fase estacionaria

incluyen a la sílice, alúmina y celulosa, siendo el más común el gel de sílice, formado

principalmente por ácido silícico amorfo y muy poroso.2

Los detectores (también llamados reveladores) de cromatografía incluyen a compuestos

útiles para localizar e identificar los componentes de una muestra al separarse, y se

clasifican en físicos y químicos. Pueden basarse en una propiedad de la fase móvil (índice

de refracción, constante dieléctrica) o del soluto (absorbancia UV, fluorescencia, intensidad

de difusión, reactividad). Un parámetro cromatográfico importante es el factor de retardo R,

definido como la velocidad relativa v de un analito a través de un soporte cromatográfico

comparado con la velocidad de la fase móvil u:

1

donde dR = distancia recorrida por un analito, y dM = distancia recorrida por la línea del

solvente.3

Diagrama ecológico-metodológico

2

Pesar el annato

Multiplicar por 8 (g de sílice a pesar)

Disolver en 1mL de CH2Cl2

Agregar la sílice

Cromatografía en columna

CABEZA

Pesar 8g de sílice en un vaso de 100mL

Agregar 20mL de hexano

Vertir en la columna; dejar compactar

Nivel de hexano: 1cm

3

D2

Agregar 1cm de sílica gel

Enrasar el hexano

Preparar 20mL de mezcla hexano-acetato de etilo 9:1

Vertir a la columna

D1

Recoger las fracciones en los tubos

Repetir con la mezcla 7:3, 1:1, 3:7, acetato de etilo y acetona

Agregar la cabeza

Cromatografía de capa fina

Cortar 2 cromatofolios (h: 5cm y ancho necesario)

Desarmar la columna

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Colocar un punto, evaporar, aplicar de nuevo

Aplicar los otros puntos

Eluir con hexano-acetato de etilo 1.1

Retirar y secar

Revelar

Lámpara UV

Oleum

1

2

D1

D2

: Clasificar como Desecho Orgánico no clorado, y depositar en recipiente adecuado.

: Residuo sólido. Depositar en recipiente de Residuos de sílice.

Marcar líneas a 1 y 0.5cm

5

Resultados y discusiones:

Peso del innato: 0.1059g.

Peso de sílice a usar: 0.8472g.

Altura de la columna de sílice: 10.3cm.

De la cromatografía en columna se obtuvieron 14 fracciones útiles, con diversas

coloraciones, lo cual se debe a que clase de soluto contienen y la concentración a la que se

encontraban, siendo las de mayor colorido la 4 y la 5 (color naranja rojizo), deduciendo que

en estas dos fracciones se encontraba el componente principal del annato, la bixina, que

presenta dicha coloración, y al que el annato debe principalmente su color característico.

Al someter las fracciones a cromatografía en columna, se utilizaron mezclas de disolventes

(hexano y acetato de etilo) en diferentes proporciones, acetato de etilo, y acetona, puesto

que de ésta forma cada una tendría una polaridad característica, y permitiría arrastrar

determinado tipo de soluto a una velocidad mayor y a otros no. Se observó a primera

instancia la formación de manchas características en las muestras 3, 4 y 5 (la 4 y 5 de

mayor intensidad, revelando que debían contener al analito en mayor concentración), que

debían corresponder a la bixina y que coincidían con una de las marcas surgidas del análisis

del extracto puro (de igual intensidad que las muestras 4 y 5).

Se pudieron observar otras marcas al someterlas a la luz UV, debido a que algunos de los

componentes captaban la radiación a determinada longitud de onda, pero no la luz visible, u

otra de longitud de onda diferente. Al revelarlas con oleum, las marcas cambiaron de color,

aumentaron su intensidad, y fue posible correlacionar cada una con la que le correspondía

con respecto al análisis del extracto puro.

Conclusiones:

La cromatografía es una técnica de análisis químico utilizada para separar sustancias puras

de mezclas complejas, que depende del principio de adsorción selectiva, y cuenta con

diversa variantes, siendo dos de las más comunes la de columna y la de placa fina. En la

cromatografía de columna las moléculas de una mezcla son separadas en base a la afinidad

de las moléculas por la fase estacionaria o por la fase móvil. Si una molécula A tiene más

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afinidad por la fase estacionaria que la B, B bajará más rápido que A. En la cromatografía

en capa fina, la separación de los componentes de una muestra se realiza sobre unas placas

rectangulares con adsorbentes de un espesor mínimo, llamadas cromatoplacas o

cromatofolios. Las muestras se aplican siempre sobre la placa en forma de solución.

El uso de la cromatografía está ampliamente extendido en campos como el análisis de

alimentos, medicinas, sangre, productos petrolíferos y de fisión radiactiva.

Referencias:

1. Skoog, D., West, D., Holler, F.; Fundamentos de Química Analítica; 3ª edición,

Editorial Reverté; Barcelona, España, 1997; pp. 664-666.

2. Cela, Rafael; Lorenzo, Rosa; Técnicas de Separación en Química analítica; 1ª

edición, Editorial Síntesis; España, 2002; pp. 503, 505, 506.

3. Miller, James; Cromatography. Concepts and Contrasts; 2a edición, Wiley

Interscience; New Jersey, EUA, 2005; pp.136.

Cuestionario:

1. En la cromatografía en columna, ¿que función tiene la cabeza cromatográfica?

Dado que la muestra es sólida, se tiene que disolver para poderla analizar con éste método,

además de que se necesita agregar sílica gel para poder formar una columna uniforme, y

permitir que la muestra se absorba a través de la misma.

2. ¿Por qué se utiliza diferentes proporciones de los disolventes en la fase móvil de la

columna cromatográfica?

Cada una de las mezclas preparadas tendrá una polaridad dada de acuerdo a que proporción

contenga de cada uno de los solventes, y cuáles sean éstos. De ésta forma cada una

permitirá arrastrar determinado tipo de soluto a una velocidad mayor que a los otros,

permitiendo obtener diferentes fracciones con diferente composición.

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3. ¿Por qué razón se realiza cromatografía en capa delgada a las diferentes

fracciones obtenidas de la columna cromatográfica?

Sirve para controlar y hacer más eficiente el proceso de cromatografía en columna, de tal

manera que se puede separar cada componente de la mezcla, ya que en las fracciones

recogidas se obtienen por lo general mezclas de solutos con velocidades de recorrido en la

columna similares.

4. Calcule el Rf de los diferentes compuestos que componen el annato en ambas

placas y compare los resultados (para la bixina).

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