As Técnicas usadas para análise química dos compostos orgânicos

1. INTRODUÇÃO

        As técnicas usadas para análise química dos compostos orgânicos são, geralmente, seletivos e pouco específicos. Portanto, a separação do analito (espécie química que se deseja se analisar) de potenciais de interferências é em grande parte dos casos, uma etapa crucial em processos analíticos. O método de separação mais eficaz, aplicado em todos os ramos da ciência é a cromatografia.

        A cromatografia se trata de um método analítico para a determinação do que  a mistura é composta. Essa técnica pode ser usada para determinar a extensão de uma reação, a pureza de uma substância, o número de componentes em uma solução. Ela é baseada na migração diferencial dos componentes de uma mistura que ocorre decorrente das interações diferenciadas entre duas fases que não se misturam, determinadas por uma fase móvel (amostra transportada, podendo ser um gás, líquido ou fluído supercrítico) e uma fase estacionária ou suporte (mistura imiscível fixa). Para se realizar o método da cromatografia com eficácia, deve-se tomar cuidado com a natureza do solvente, pois se este for muito polar, pode ser facilmente adsorvido pela fase estacionária, diminuindo a interação do soluto, o que prejudica a extração.

        Conforme os princípios físicos presentes em uma separação, as técnicas cromatográficas são classificadas em 4 tipos: cromatografia gás-sólido, cromatografia líquido-sólido (adsorção),  cromatografia gás-líquido e cromatografia líquido-líquido (partição).

        A cromatografia em camada delgada (CCD) é um caso específico de cromatografia de líquido sólido. Por ser uma técnica rápida, facilmente reproduzível e necessitar de uma quantidade reduzida de amostra, ela é bem rápida.

Esse método consiste na aplicação em uma camada fina de um adsorvente (sendo o mais comum a sílica) sobre uma placa de vidro lisa e plana. Utiliza-se algumas gotas da solução amostral a ser analisada nas bordas da placa, e a mesma tem alguns milímetros imersos e um solvente. Pela força da capilaridade, o solvente percorre a fase estacionária em uma trajetória ascendente, carregando consigo os componentes da amostra. Dependendo do composto, este irá subir a alturas diferentes, dependendo de suas estruturas moleculares.

 Outro caso de cromatografia por adsorção é a cromatografia em coluna, onde é a técnica de separação cuja fase estacionária acontece dentro de um tubo. Utiliza-se uma coluna de vidro aberta na parte superior e munida de uma torneira na extremidade inferior, por onde elui o líquido. Dentro da coluna encontra-se a fase estacionária constituída por um enchimento sólido no caso da cromatografia de adsorção, ou por uma fase líquida no caso da cromatografia de partição. A fase móvel é líquida em ambos os casos. A ordem das substâncias dependerá da sua polaridade. A substância a ser separada ou analisada é colocada na coluna pela parte superior e o eluente é vertido após, em quantidade suficiente para promover a separação. [1] [2] [3] [4]

A clorofila está intimamente ligada a cor verde das plantas, que é fácil de se identificar nesse reino. A clorofila a (Chl a) está presente em todos os organismos que realizam fotossíntese oxigênica (exceto em bactérias fotossintetizantes), sendo a mais abundante em relação a clorofila b que está presente em vegetais superiores , algas e algumas bactérias. O carotenoide que pode ser obtido a partir da clorofila é β-caroteno, sendo a sua ocorrência comum tanto nos animais quanto nas plantas. [5]

2. OBJETIVOS

        Identificação de compostos orgânicos por meio do cálculo do coeficiente de retenção obtido pela cromatografia em camada delgada (CCD) e introdução do método de separação de substâncias orgânicas através da cromatografia em coluna.

3. PARTE EXPERIMENTAL

3.1 Reagentes

• Metanol (CH2OH);
• Acetona (CH3(CO)CH3);
• Diclorometano (CH2Cl2);
• Sílica ou dióxido de silício (SiO2);
• Espinafre;
• Éter de petróleo (hexano + pentano).

3.2 Aparelhagem

• Coluna de vidro;
• Pipeta de 10 mL,
• Pipeta de pauster;
• Erlenmeyer de 125 mL;
• Béquer de 50 mL;
• Funil analítico;
• Bastão de vidro;
• Bastão de vidro com borracha.

3.3. Procedimento

        Utilizando-se uma amostra previamente preparada de extrato de espinafre, transferiu-se uma alíquota da amostra para um tubo de ensaio. Preparou-se uma coluna pesando 5 g de sílica, que percorreu uma distância de 5,5 cm em uma coluna de vidro com um pedaço de algodão na ponta, para evitar que a sílica fosse arrastada junto com os componentes a serem separados. Após esse procedimento passou-se éter de petróleo, para empacotar melhor a mistura, sem bolhas ou rachaduras ao longo desta. Transferiu-se algumas gotas da amostra (composta de 4 mL de extrato de espinafre) para a coluna, com uma pipeta de Pasteur, e deu-se início a eluição com éter de petróleo até que a banda amarela fosse coletada num tubo de ensaio. Depois mudou-se a fase para o metanol e coletou-se a banda verde em outro tubo de ensaio.

        Ademais, para a identificação das substâncias, utilizou-se placas de sílica gel, onde se fez manchas pequenas, uma de cada fração e uma do extrato,  cerca de 0,5 cm da ponta  da placa. Colocaram-se algumas gotas de álcool comercial em um béquer de modo que os pontos da placa ficassem acima do álcool. Deixou-se o sistema em repouso e observou-se a separação dos componentes, com suas respectivas cores específicas.

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1. Explicações

        Com a ajuda da pipeta de pasteur, o extrato de espinafre foi colocado na coluna e eluída com éter de petróleo. Para evitar rachaduras na sílica durante o procedimento, a coluna foi revestida por algodão umedecido com acetona.

        Foi possível observar que a primeira fração do extrato que saiu tinha uma cor amarelada, quando esta cessou sua saída, trocou-se o sistema de eluição por éter de petróleo para o metanol com o objetivo de coletar a fração verde.

        Em virtude da maior interação da fração 1, de cor amarela, com o solvente em relação a fração 2, verde,  fração 1 pode ser separada. Carotenoides como o  β-caroteno (fração amarela), são hidrocarbonetos apolares, onde há predominância da interação de Van der Waals (forças de London), possuem pouca afinidade com a fase estacionária e maior afinidade com a fase móvel usada na parte do experimento, contendo éter de petróleo. Enquanto na fração verde do extrato de espinafre (contendo clorofila), utilizou-se um solvente polar, o metanol, que possui uma afinidade\interatividade relativamente alta com este composto. Afinidade esta explicada pela polaridade das duas substâncias, visto que em ambos possuem diferença de eletronegatividade em suas respectivas moléculas.