CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA
Vinícius Augusto da Silva
Tassia Santos Almeida
Docentes:
Prof. Dr. José Eduardo de Oliveira
Prof. Dr. Humberto M. S. Milagre
Profa. Dra. Isabele R. Nascimento
O QUE É CROMATOGRAFIA?
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Método físico-químico de separação dos componentes de uma
mistura, realizada através da distribuição desses componentes em
duas fases, que estão em contato íntimo.
Uma das fases permanece estacionária, enquanto a outra se
move através dela.
Durante a passagem da fase móvel sobre a estacionária, os
componentes da mistura são distribuídos pelas duas fases de tal
forma que cada um deles é seletivamente retido pela fase
estacionária, o que resulta em migrações diferenciais desses
componentes
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CROMATOGRAFIA
PLANAR
LIQUIDO
LÍQUIDO
CP
SÓLIDO
CCD
FASE LIGADA
CCD
EM COLUNA
GÁS
LIQUIDO
CGL
SÓLIDO
CGS
FASE LIGADA
CGFL CGQ
FLUÍDO SUPERCRÍ
TICO
SÓLIDO
CSS
FASE LIGADA
CSFL
LÍQUIDO
LÍQUIDO
CLL
SÓLIDO
CLS CE
FASE LIGADA
CLFL CLQ CTI CB
Ampla variedade de métodos cromatográficos
CLASSIFICAÇÃO DA CROMATOGRAFIA
• Forma física do sistema cromatográfico: Cromatografia em Coluna e Planar.
- Fase móvel empregada: Cromatografia Gasosa, Líquida, Supercrítica.
- Fase estacionária utilizada: Cromatografias Sólidas, Líquidas e Quimicamente Ligadas.
- Modo de separação: Cromatografia por adsorção, partição, troca iônica, exclusão ou misturas desses mecanismos.
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CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA (CCD)
• A cromatografia em camada delgada consiste na separação dos componentes de uma mistura através da migração diferencial sobre uma camada delgada de adsorvente retido sobre uma superfície plana.
APLICAÇÕES DA CCD
É a mais simples e mais econômica técnica cromatográfica, quando se pretende a separação rápida e a identificação visual.
É de grande importância :
•Na analise de substâncias orgânicas e inorgânicas
•Acompanhamento de reações em síntese
•Determinar o número de componentes em uma mistura.
•Verificar a eficiência de uma separação
•Processos de purificações
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HISTÓRIA
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Mikhail S. Tswett (1872 – 1919)
•O termo cromatografia é atribuído ao
botânico Mikhail Semenovich Tswett que,
em 1906, os utilizou em dois trabalhos que
descrevem suas experiências na
separação dos componentes de extratos
de folhas.
•O nome deriva do grego chrom (cor) e
grafh (escrever). A cor é só para facilitar a
identificação dos componentes
separados.
•O uso de sólidos em camada delgada
sobre vidro, no lugar de papel, para o
desenvolvimento circular de misturas de
sais inorgânicos, foi experimentado por
Beyerinck em 1889
Figura 1:
http://www.spq.pt/boletim/docs/boletimSPQ_100_051_28.pdf
HISTÓRIA
• Em 1930 Kuhn e Lederer “redescobriram” a cromatografia e aperfeiçoaram a cromatografia em coluna
• Em 1960, Karr e colaboradores , aperfeiçoaram os sistemas de bombardeamento e detecção de cromatografia líquida de alta eficiência, comprovando que o uso desses equipamentos, operado com fase móvel líquida sob pressão e com métodos de detecção sensíveis, possibilita análises de rapidez comparável àquela obtida em cromatografia gasosa.
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ADSORÇÃO X ABSORÇÃO
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youtube.com/watch?v=p3ajndHYn
TM
parenting.allwomenstalk.com/ways-
to-get-your-kids-to-eat-healthy
INTERAÇÕES INTERMOLECULARES
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Dispersão de London
Dipolo-dipolo
Ligação de Hidrogênio
INTE
NSID
AD
E
INTERAÇÕES INTERMOLECULARES
Dispersão de London:
• Moléculas apolares
• é uma força intermolecular fraca entre dois átomos ou moléculas em estreita proximidade um do outro.
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http://www.infoescola.com/quimica/forcas-
intermoleculares-van-der-waals-e-ponte-de-hidrogenio/
INTERAÇÕES INTERMOLECULARES
Dipolo – dipolo:
• Moléculas polares.
• A força de atração que se estabelece entre a extremidade negativa do dipolo de uma molécula com a extremidade positiva do dipolo de outra molécula, constitui a força dipolo-dipolo.
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http://www.infoescola.com/quimica/forcas-
intermoleculares-van-der-waals-e-ponte-de-hidrogenio/
INTERAÇÕES INTERMOLECULARES
Ligações de Hidrogênio:
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http://www.brasilescola.com/quimica/l
igacoes-hidrogenio.htm
É uma interação entre átomos
de hidrogênio de uma
molécula com átomos
altamente eletronegativos (F,
O, N) de forma que o
hidrogênio sirva como ligação
entre estes e outros átomos
altamente eletronegativos de
outras moléculas.
ADSORVENTES
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Existem vários tipos de adsorventes, para fins cromatográficos que
podem ser adquiridos para fabricação em laboratório ou em placas
pré fabricadas. Um dos mais utilizados é a sílica.
• Sílica (SiO2)
• Alumina (Al203)
• Celulose
• Terra diatomácea Celulose • Poliamida
http://upload.wikimedia.org/wikipe
dia/commons/thumb/0/07/Cellulos
e_Sessel.svg/300px-
Cellulose_Sessel.svg.png
Poliamida http://www.tudosobrepla
sticos.com/Imagens/estru
turaPA6.JPG
Alumina http://www3.uma.pt/jcmarques/docs/qaii/Q
AII03TLC2007JCM.pdf
SÍLICA GEL
Ácido silícico amorfo, altamente poroso, é seguramente um dos adsorventes mais utilizados em cromatografia por adsorção
Apresenta caráter fracamente ácido, que pode ser aumentado pela presença de impurezas ácidas, podendo ocorrer fenômenos de quimiossorção de bases ou reações ácido-base catalisadas das amostras.
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http://www3.uma.pt/jcmarques/docs/qaii/Q
AII03TLC2007JCM.pdf
Preparada por
hidrólise do silicato
de sódio seguida de
condensação e
polimerização
PREPARAÇÃO DAS PLACAS DE CROMATOGRAFIA
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Fase Móvel
Soluto
Cuba
Tampa
Adsorvete
(Sílica Gel)
Papel de filtro
sem encostar
no adsorvente
Saturação
da Cuba
CUBA CROMATOGRÁFICA
FASE MÓVEL
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A fase móvel é o solvente
ou uma mistura de solventes
que é usada para eluir uma
mistura e promover a
separação dos seus
componentes.
Na escolha da fase móvel
deve-se considerar:
• Natureza química das
substâncias a serem
separadas e a polaridade
da fase móvel.
• Não reativa
• Alta pureza
ELUIÇÃO
• É a separação sequencial ou concomitante de uma ou várias substâncias pela passagem da fase móvel adequada, que é o eluente.
Capacidade de eluição em relação a sílica-gel
• água > metanol > etanol > propanol > propanona > triclorometano >diclorometano > benzeno > metilbenzeno > tricloroetileno > tetraclorometano > ciclohexano > hexano
Força de eluição:
• É uma medida da energia de adsorção do solvente
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SÉRIE ELUOTRÓPICA –FASE NORMAL -SÍLICA
Hexano 0,00 CCl4 0,18
Éterdietílico 0,38 Clorofórmio 0,40
DCM 0,42 THF 0,45
1,2-Dicloroetano 0,49 Acetona 0,56
1,4-Dioxano 0,56 AcOEt 0,58
Dimetilsulfóxido 0,62 Acetonitrila 0,65
2-Propanol 0,82 Etanol 0,88
Metanol 0,95 Ácido Acético >1,00
Água >1,00
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E0 em SÍLICA = 0,77 . E0 em ALUMINA
SATURAÇÃO DA CUBA
•É a distribuição uniforme da fase vapor da fase móvel no interior da cuba, depois alcançado o equilíbrio.
•Para obter-se a saturação, devem-se colocar papéis de filtro, embebidos na fase móvel aderidos às paredes laterais internas das cubas .
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PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
ATIVAÇÃO E DIVISÃO A ativação ocorre na secagem da placa em estufa à 110ºC por 1 hora (formação de dos grupos Si-OH (silanol) à superfície
Divisões:
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APLICAÇÃO DAS AMOSTRAS
24
5cm
25
1ª 2ª 3ª 4ª 1ª 2ª 3ª 4ª
Placas com as manchas aplicadas
1ª 2ª 3ª 4ª 1ª 2ª 3ª 4ª
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http://www.pucrs.br/quimica/professores/arigony/cromatografi
a_FINAL/cromatografia.swf
DESENVOLVIMENTO DE UM CROMATOGRAMA
(animação)
VAPORES DE IODO
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Fotos obtidas da prática realizada na disciplina Química Orgânica Experimental – Licenciatura 2013
Complexos
amarelo-
castanhos
REVELAÇÃO EM UV
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Foto obtida da prática realizada na disciplina Química Orgânica Experimental – Licenciatura 2013
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AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA
Rf = d/D
1,00
0,00 (ORIGEM)
0,73
0,36
0,08
D
d
10,0 cm
7,3 cm
3,6 cm
0,8 cm
Rf = fator de retenção
D = distância percorrida pela FM
d = distância percorrida pela mancha
Origem = ponto de aplicação da amostra
Autoria: J. Cavalheiro, Alberto – Métodos
Analíticos de Separação – Aula 3 - CCD
FATOR DE RETENÇÃO
CONSTANTES FÍSICAS FLUXOGRAMA DESCARTE DE RESÍDUOS
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Substância Etanol Ácido acético
Densidade /g/mL 0,789 1,049
Ponto de Fusão /ºC -112 16,7
Ponto de Ebulição /ºC
78 118
Toxicidade Causa náusea, vômito e
depressão
Se ingerido causa vômito,
diarreia e colapso
circulatório
Primeiros
Socorros
Olhos e Pele: Lavar com água em abundância.
Inalação: Exposição ao ar fresco. Ingestão : Não
induzir vômito.
Diagrama de Hommel
Estrutura Molecular
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Substância Metanol Acetato de
Etila
Densidade (g/mL) 0,7866
0,902
Ponto de Fusão (ºC) -97,80 -83
Ponto de Ebulição (ºC)
65 77
Toxicidade
Dermatite, dor de
cabeça, náusea,
vômitos, anorexia.
Irritação nos olhos, pele,
nariz e garganta
Primeiros
Socorros
Olhos e Pele: Lavar com água em abundância.
Inalação: Exposição ao ar fresco. Ingestão : Não
induzir o vômito.
Diagrama de Hommel
Estrutura Molecular
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Substância Diclorometano 1,2-dicloroetano
Densidade (g/mL) 1,326 1,257
Ponto de Fusão (ºC) -25 -40
Ponto de Ebulição (ºC)
39,75 83-84
Toxicidade
Causa fadiga, náusea,
irritação nos olhos e na
cabeça.
Depressão do sistema
nervoso central
Primeiros
Socorros
Olhos e Pele: Lavar com água em abundância.
Inalação: Exposição ao ar fresco. Ingestão :
Atenção em caso de vômitos, beber muita água
Diagrama de Hommel
Estrutura Molecular
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Substância Cafeína
Ácido
Acetil-
salicílico
Acetamino-
fenol
Densidade
(g/mL) 1,23
- 1,293
Ponto de Fusão
(ºC) 238 152 170,5
Ponto de
Ebulição
(ºC)
-
- -
Toxicidade
Estimulante do
sistema
nervoso
central
[Antitérmico] [Antitérmico]
Estrutura
Molecular
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DESCARTE DE RESÍDUOS
• Armazenar, em recipientes adequados e devidamente rotulados pelos técnicos, os líquidos a serem utilizados na prática.
• Resíduos sólidos todos no descarte de sólidos.
• Posterior descarte por empresa especializada.
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BIBLIOGRAFIA
• Collins, C. H., Braga, G. L. Bonato, P. S. Fundamentos de cromatografia. Ed. Unicamp. 7ª ed. 2006.
• Vogel's Text Book of Practical Organic Chemistry, Revisada por Furniss, B.S. Hannaford, A.J.; Rogers, V. et al., 5th edition, London, Longman Group Limited, 1989.
• The Merck Index, 13ª ed. ,2009
• Pavia, D.L.; Lampman, G.M.; Jr. Kriz, G.S. - Introduction to Laboratory Techniques, 3rd edition, Philadelphia, Saunders College Publishing, l995.
• < http://qorgexpbac.wordpress.com > acesso em 17/11/2013 às 13:30
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OBRIGADO!
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http://harrypotter.wikia.com/wiki/Christmas
Solução de 1,2-dicloroetano e ácido acético
12:1
Transferir a solução para uma
cuba cromatográfica (béquer)
até atingir 1,5 cm de altura
(Aproximadamente 5,0 mL)
Colocar uma folha de papel de
filtro da altura da cuba, tampa-
la e deixar saturar até que
toda a folha esteja umedecida
com a fase móvel
Triturar o comprimido
5,0 mL de etanol e
Dicloroetano (1:1)
Aplicar as 4 soluções (uma em cada coluna e no mínimo 1 cm acima da
superfície do solvente) na placa ativada
Riscar a placa (sentido
longitudinal) em 4
colunas deixando 2 cm
em cada extremidade
Cuba Saturada
Cromatograma
0,1g de cafeína 0,1g de ácido acetilsalicílico 0,1g de p-acetoaminofenol 1 comprimido (amostra)
4 tubos de ensaio (1 para cada
padrão e amostra)
3 soluções padrão e amostra
Placa Aplicada
Placa de Vidro com Sílica
Placa Riscada
Placa Ativada
Revelar com UV
Fluxograma – Cromatografia em Camada Delgada
Colocar a placa aplicada na cuba
(rapidamente para evitar evaporação) e
aguardar a fase móvel atingir o limite
traçado (O limite deverá ser traçado somente
quando o solvente atingir a altura desejada
...
1ª Etapa 2ª Etapa
3ª Etapa
Poderá ser feita uma placa com aplicação dos
3 padrões a da mistura dos padrões (para
verificar efeito de matriz no cromatograma)
...
Revelar em uma
cuba com vapores
de Iodo
Cromatograma Revelado
Cálculo dos Rf
Delinear as manchas
para calcular os Rf se a
fonte de UV for portátil.
Delinear as manchas em
capela para calcular os Rf
Indicação dos
componentes do
comprimido
analisado