FACULTAD DE CIENCIASDEPARTAMENTO DE QUÍMICA

LABORATORIO DE PRINCIPIOS DE QUÍMICA ORGÁNICA

CROMATOGRAFÍA DE CAPA FINAGRUPO 4: Laura Marena Castaño Garrido

Diego Alejandro Romero Jiménez

INTRODUCCIÓN

La cromatografía es un método físico de separación en la que los componentes a separar se distribuyen en dos fases: estacionaria y móvil. Primordialmente es usada para separar mezclas esencialmente moleculares y se basa en la diferencias de velocidades en la que los componentes individuales que hacen parte de la mezcla viajan por la fase estacionaria bajo la influencia de la fase móvil, en un proceso adsorción-desorción1. En esta práctica de laboratorio se llevara a cabo la cromatografía de capa fina, siendo el tipo de cromatografía más usada por la simplicidad de sus métodos y la velocidad de su análisis; el objetivo de la práctica es la identificación de los compuestos de la mezcla desconocida dada.

PROCEDIMIENTO

CROMTAOGRAFÍA EN CAPA FINA

Se activan las placas previamente preparadas, colocándolas en la estufa.

Trazar una pequeña marca a lado y lado de la placa a 1 cm del origen.

Colocar las manchas de la muestra y los patrones sobre la marca hecha.

Colocar el solvente en cada una de las cámaras cromatografías y tapar hasta que se sature con el vapor de este.

Introducir la placa y retirar antes de que el frente del eluyente llegue a la parte superior.

Imagen 1. Montaje de cromatografía de capa fina.

RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

P1: p-nitrofenolP2: Sudan IIIP3: m-nitroanilinaP4: AzobencenoMuestra 1: Distancia de la muestra en la primera placa con el solvente.Muestra 2: Distancia de la muestra en la segunda placa con el solvente.

1. Éter de petróleo

Frente del solvente

(cm)

Muestra 1 (cm)

P1 (cm) P2 (cm) Frente del solvente(cm)

Muestra 2 (cm)

P3 (cm) P4 (cm)

5,8 0,5 1 1,5 5,9 0,5 1,7 2,6Tabla 1. Distancias recorridas para el éter de petróleo.

2. ToluenoFrente del solvente

(cm)

Muestra 1 (cm)

P1 (cm) P2 (cm) Frente del solvente(cm)

Muestra 2 (cm)

P3 (cm) P4 (cm)

5,8 1,5-1,6-2,6 2,3 2,5 5,7 1,5-1,7-3 1,6 4,3Tabla 2. Distancias recorridas para el tolueno.

FIN

Marcar el frente del solvente con una capilar y medir las distancias recorridas.

Repetir el procedimiento para una mezcla de solventes y realizar los mimos cálculos.

3. MetanolFrente del solvente

(cm)

Muestra 1 (cm)

P1 (cm) P2 (cm) Frente del solvente(cm)

Muestra 2 (cm)

P3 (cm) P4 (cm)

5,7 4,6-5,3-5,6 5,4 5,5 5,9 5,1-5,7-5,8 5,7 5,8Tabla 3. Distancias recorridas para el metanol.

4. Mezcla 9:1 Tolueno – MetanolFrente del solvente

(cm)

Muestra 1 (cm)

P1 (cm) P2 (cm) Frente del solvente(cm)

Muestra 2 (cm)

P3 (cm) P4 (cm)

5,4 2,7-4,8 4,8 5,7 3,2-4,9-5,3 4,5 5,5Tabla 4. Distancias recorridas para la mezcla de solventes.

Rf Éter Tolueno Metanol Tolueno-Metanol

Componentes de la muestra

0,09 0,26-0,28-0,45 0,80-0,92-1,02 0,89-0,86-0,93

p-nitrofenol 0,17 0,396 0,95 0Sudan III 0,26 0,431 0,97 0,89

m-nitroanilina 0,29 0,281 0,97 0-79Azobenceno 0,44 0,754 0,98 0,96

Tabla 5. Rf para los patrones y la muestra en cada solvente.

Rst Éter Tolueno Metanol Tolueno-Metanol

p-nitrofenol 0,5 0,70 0,98 1Sudan III 0,33 1,04 1,02 0

m-nitroanilina 0,29 1,06 1 1,09Azobenceno 0,19 0,70 1 0,96

Tabla 6. Rst con los diferentes solventes.

Para la cromatografía como solvente el éter de petróleo aunque se observa desplazamiento de los patrones utilizados, se observa poco desplazamiento de la muestra y no hay separación de sus componentes lo que indica que el éter de petróleo presenta una polaridad casi nula con la muestra. Al contrario del éter, para el metanol se obtiene el mayor desplazamiento indicando una alta afinidad con los componentes de la muestra y los patrones.Aunque con el metanol se observa una separación de los componentes de la muestra, con el tolueno la separación obtenida es más nítida y el desplazamiento observado de los patrones es grande.

Por los resultados anteriores se llega a la conclusión que para obtener un mejor resultado la mejor mezcla de solventes a utilizar es tolueno-metanol en una proporción 9:1 ya que para el

tolueno se observó la mejor separación de componentes de la muestra y un buen desplazamiento pero el metanol mostro el mejor desplazamiento de los 3.

El resultado de la cromatografía con la mezcla de solventes fue el esperado ya que se presentó una separación de los componentes de la muestra muy definida y hubo grandes desplazamientos por parte de los componentes y los patrones.

Observando los resultados de la medida de velocidades en cada uno de los solventes se puede comprobar que si estos son poco polares y los componentes de la muestra son polares va a haber mayor retención en la fase estacionaria arrojando valores de Rf más pequeños y de la misma forma para compuestos polares y solventes polares el desplazamiento es mayor y por lo tanto su Rf también es mayor.Los valores de Rst nos permiten identificar la presencia de los patrones 1,3 y 2 ya que las distancias recorridas por los patrones y los componentes de la muestra son muy similares.

CUESTIONARIO1. ¿Qué ocurre si al introducir la placa en la cámara cromatografía, el nivel del eluyente

alcanza el sitio de aplicación de la mancha?

Los componentes de la muestra y/o los patrones podrían disolverse en el eluyente impidiendo la separación.

2. ¿Cuál es el efecto de la polaridad en la cromatografía?

De la interacción que tengas las sustancias de las manchas con el dependerá la velocidad de migración de estas mismas.

3. ¿Cuáles son las diferencias entre cromatografía liquida y de gases?

A diferencia de la cromatografía liquida donde la fase móvil interactúa directamente con la sustancia a separar, en la cromatografía de gases esta fase no interactúa con las moléculas de la sustancia ya que su única función es transportar estas moléculas a través de la columna cromatografía.

4. Profundización sobre fluorescencia para sustancias incoloras

Los indicadores para la luz ultravioleta permiten localizar algunos de los compuestos separados, evitando de ésta manera las reacciones de coloración que los altera químicamente. Por lo anterior, existen placas que traen impregnadas un indicador de fluorescencia para facilitar la identificación de las muestras, de otro modo se haría necesario pasar la placa a una etapa de revelado que sustancialmente se hace bajo la influencia de la luz ultravioleta, para ello se puede utilizar una fase estacionaria que contenga un indicador de fluorescencia (F254 o F366) En los indicadores enunciados, el subíndice representa su longitud de onda de excitación. También podría accederse a la introducción de la placa en vapores de yodo o el rocío de launa solución de Agua– Ácido Sulfúrico.

El indicador que se adiciona a los sorbentes para que produzca una intensa fluorescencia cuando se exciten con luz U.V. de onda corta (234nm) es generalmente el silicato de zinc activado con magnesio, en una proporción del 2%. Los compuestos presentes en la placa que absorben esa longitud de onda contrastarán en forma de manchas oscuras sobre un fondo verde. De manera análoga, el indicador que permite el revelado con luz U.V. de longitud de onda larga (366nm) es generalmente fluoresceína sódica que emite una fluorescencia azul sobre la cual resaltarán las manchas oscuras, correspondientes a los compuestos que absorben a esa longitud de onda. También, pueden detectarse sustancias que no absorben a esas longitudes de onda porque se disminuye la fluorescencia en el sitio correspondiente, por ejemplo lípidos y esteroides saturados.2

5. Parámetros de la cromatografía liquida de alta eficiencia

La cromatografía de alta eficiencia se fundamenta en impulsar mecánicamente el eluyente con ayuda de una bomba y de éste modo el procesó sucederá con una mayor velocidad a la presentada convencionalmente ya que en esencia, como el eluyente no asciende por capilaridad o no desciende por gravedad éste proceso se agiliza.Éste tipo de cromatografía se lleva a cabo especialmente bajo las siguientes consideraciones: Alta sensibilidad, adaptación a determinaciones cuantitativas, separación de especies no volátiles, separación de especies termolábiles. De igual manera, este tipo de cromatografía está basada en el descubrimiento de que las separaciones cromatografías mejoran mucho si la fase estacionaria está formada por partículas esféricas de tamaño uniforme y muy pequeñas. El tamaño reducido de la partícula asegura tener una gran área superficial para adsorber mejor y una forma esférica permite un empacamiento estrecho y uniforme. En la práctica se suelen utilizar micro esferas recubiertas de sílice, de 10 a 25 um de diámetro, preparadas especialmente. Sólo 15 g de estas micro esferas ocuparían una superficie igual a la de un campo de fútbol americano. Se requieren bombas de alta presión para hacer pasar el disolvente a través de una columna de cromatografía de alto rendimiento y se usan detectores electrónicos para monitorear la aparición de material eluído de la columna.2

CONCLUSIONES Los patrones presentes en la muestra dad son p-nitrofenol, azobenceno y m-nitroanilina. La influencia de la polaridad en la cromatografía de capa fina es muy importante ya que

dependiendo de la polaridad o apolaridad del solvente utilizado y de los componentes de la muestra a analizar, estos últimos quedarían o no retenidos en la fase estacionaria, definiendo la eficiencia de la cromatografía.

Es importante la aplicación de la muestra o los patrones en las placas ya que en muchos casos donde son colocadas muy cerca a los bordes al momento de desplazarse sobre la placa tienden a irse hacia a fuera de la placa ya que esta la fase estacionaria no está totalmente homogénea sobre esta.

BIBLIOGRFÍA

1. Guía de laboratorio de principios de química orgánica.2-3 https://es.scribd.com/doc/216035542/Informe-5-Cromatografia-en-capa-fINA