A CROMATOGRAFIA EM COLUNA

CROMATOGRAFIA EM COLUNA

GARCIA, G. D, TASSI, A. L. PILARSKI, K.S.

1. Unisul, Santa Catarina

Resumo

A cromatografia é uma técnica amplamente utilizada em analises para a identificação ou separação de componentes de uma mistura, é uma técnica baseada na capacidade de adsorção e na solubilidade. O presente relatório mostra a separação de uma mistura de azul de metileno e alaranjado de metila através da cromatografia em coluna. No processo, foi utilizado a alumina como fase fixa, preenchendo a coluna cromatográfica com o álcool etílico e a pasta fluida de alumina. Foi distribuído homogeneamente sobre o topo da coluna de alumina uma solução de alaranjado de metila e azul de metileno, foi adicionado cuidadosamente o solvente pelas paredes internas da coluna, ao mesmo tempo, a torneira foi aberta para escoar o solvente. Após a eluição total do azul de metileno com etanol, foi eluído com água o alaranjado de metila retido na coluna e em seguida com uma solução aquosa de ácido acético glacial. Ocorreu primeiro a eluição do azul de metileno ao adicionar álcool etilico na coluna cromatográfica e o alaranjado de metila ficou retido na fase estacionária. A utilização da cromatografia de coluna demostrou-se ser de fácil utilização, comprovando que o método utilizado para a separação e identificação de substâncias químicas pode ser benéfico e econômico se utilizado de forma eficaz.

Palavras-chave: cromatografia em coluna, alumina, azul de metileno, alaranjado de metila.

1. INTRODUÇÃO

        Em 1906, o botânico russo Mikhael S. Tswett, publicou dois artigos descrevendo a análise cromatográfica e sua aplicação ao estudo da química da clorofila. Em suas publicações, Tswett descreveu em detalhes o método cromatográfico para a separação de pigmentos de plantas. Nos dois artigos, Tswett ainda definiu e descreveu com detalhes a cromatografia, apresentando o aparato construído, capaz de correr até cinco colunas cromatográficas ao mesmo tempo (PACHECO et al., 2014).

Todos os métodos mais modernos e sofisticados de separação de misturas disponíveis para os químicos orgânicos envolvem a cromatografia. A cromatografia é definida como a separação de uma mistura de dois ou mais diferentes compostos ou íons pela distribuição entre duas fases, uma das quais é a fase estacionária, e a outra é a fase móvel (ENGEL et al., 2012). Os componentes dessa mistura interagem com as fases através de forças intermoleculares e iônicas, fazendo a separação. A mistura pode ser separada em diversas partes distintas ou ainda ser purificada (COLLINS, 2010).

A cromatografia pode ser realizada de formas distintas e estas são classificadas considerando-se diversos critérios, como por exemplo, a forma física do sistema cromatográfico, a fase móvel a ser empregada, a fase estacionária a ser utilizada e, o modo de separação, entre outros. Após a análise desses e de outros critérios, escolhe-se o método de cromatografia mais apropriado (DEGANI, CASS, VIEIRA, 2014).

A cromatografia em coluna é uma técnica baseada na capacidade de adsorção e na solubilidade. Trata-se de uma técnica de particionamento de fase envolvendo sólido-liquido. O sólido pode ser praticamente qualquer material que não se dissolva na fase líquida, os sólidos utilizados mais comumente são sílica-gel (SiO2), também chamado de ácido silício, e a alumina (Al2O3). Esses compostos são utilizados em pó ou finamente divididos (ENGEL et al., 2012).

Com base nisso, o experimento teve como objetivo efetuar a separação dos compostos de alaranjado de metila e azul de metileno pelo processo de cromatografia em coluna.

2. MÉTODO

2.1 EMPACOTAMENTO DA COLUNA

Para a preparação da cromatografia em coluna, foi utilizado a alumina básica (Al2O3) como fase fixa, em um béquer foi colocado 20 g de alumina em álcool etílico (C2H5OH) e agitando com um bastão de vidro, até obter uma pasta fluida, homogênea e sem bolhas de ar incluídas. Foi preenchido a coluna cromatográfica com o mesmo solvente e adicionado a pasta fluida de alumina, de modo que ela sedimente aos poucos e de forma homogênea. Após terminada a preparação, o nível de solvente ficou alguns centímetros acima do topo da coluna de alumina.

2.2 SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE UMA MISTURA

Foi distribuído homogeneamente sobre o topo da coluna de alumina, com auxílio de uma pipeta 1 mL de uma solução etanólica de alaranjado de metila e azul de metileno. Após a adsorção pela coluna, foi adicionado cuidadosamente o solvente pelas paredes internas da coluna, tomando cuidado para não causar distúrbios na coluna. Ao mesmo tempo, a torneira foi aberta para escoar o solvente.

Após a eluição total do alaranjado de metila com etanol, foi eluído com água o azul de metileno retido na coluna e em seguida com uma solução aquosa de ácido acético glacial (25%).

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Para a montagem da coluna foi utilizada como fase fixa a alumina (Al2O3) e constatou-se que juntamente dos solventes (fase móvel) álcool etílico, água e ácido acético glacial, usados respectivamente, que após a adsorção pela coluna do azul de metileno e do alaranjado de metila o primeiro composto a eluir foi o azul de metileno com a utilização do álcool etílico como solvente, e logo após, o alaranjado de metila eluiu juntamente do solvente ácido acético glacial. Essa ordem dos eluentes juntamente do uso dos solventes podem ser explicados por polaridade, poder de arraste e interações iônicas.

A polaridade é a principal característica dos solventes, que aumentam gradativamente a polaridade do eluente e que ocasiona em um aumento do poder de arraste das substâncias mais polares, Em geral, os compostos apolares passam através da coluna com uma velocidade maior do que os compostos polares, porque os primeiros têm menor afinidade com a fase estacionária.                                                                 As interações iônicas são as principais responsáveis por qual composto ficará retido na coluna, a alumina é uma espécie básica e o alaranjado de metila de espécie ácida, portanto, ambos terão uma interação forte fazendo com que o alaranjado de metila fique retido na coluna, consequentemente, o azul de metileno será o primeiro a eluir com a utilização do álcool etílico.