Cromatografia

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

INSTITUTO DE QUÍMICA

QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I

CROMATOGRAFIA EM COLUNA E EM CAMADA DELGADA

Disciplina: Química Orgânica Experimental Turma:01

professora: Data da entrega: 20 de março de 2015

Data da experiência: 13 de fevereiro de 2015.

Componentes do Grupo:

1º Semestre/2015

INTRODUÇÃO

Cromatografia é uma técnica utilizada para analisar, identificar ou separar os componentes de uma mistura. A cromatografia é definida como a separação de dois ou mais compostos diferentes por distribuição entre fases, uma das quais é estacionária e a outra móvel. Introduzida pelo pesquisador russo Michael Tswett em 1906, quando separou clorofila de uma mistura de pigmentos de plantas, através de uma coluna cheia de carbonato de cálcio em pó, fazendo a lavagem com éter de petróleo. Conforme a amostra descia pela coluna, apareciam bandas separadas e cores distintas. Palavra de origem grega, onde “cromo” significa cor e “grafia” significa escrita, ou seja “escrita em cores”. Mas a cromatografia pode separar os componentes sem nenhum aparecimento de cor.

A cromatografia é preliminarmente uma ferramenta analítica para a separação de misturas, combinada com análises qualitativas e quantitativas das substâncias separadas. É uma poderosa e muito usada técnica de separação dos componentes de uma amostra.

Os componentes das amostras são distribuídos entre duas fases, uma das quais permanece estacionária, enquanto a outra elui entre os interstícios ou sobre a superfície da fase estacionária. O movimento da fase móvel resulta numa migração diferencial dos componentes da amostra. O mecanismo envolvido nesta migração diferencial vai depender do tipo da fase móvel e estacionária utilizado. Pela escolha apropriada da fase fixa e da fase móvel, além de outras variáveis, pode-se fazer com que os componentes da mistura sejam arrastados ordenadamente. Aqueles que interagem pouco com a fase fixa são arrastados facilmente e aqueles com maior interação ficam mais retidos.

Os componentes da mistura adsorvem-se com as partículas de sólido devido a interação de diversas forças intermoleculares. O composto terá uma maior ou menor adsorção, dependendo das forças de interação, que variam na seguinte ordem: formação de sais > coordenação > pontes de hidrogênio > dipolo-dipolo > Van der Waals.

Dependendo da natureza das duas fases envolvidas tem-se diversos tipos de cromatografia:

- sólido-líquido (coluna, camada fina, papel);

- líquido-líquido;

- gás-líquido.

Os métodos cromatográficos possuem uma faixa de aplicação ilimitada. Podem ser usadas para separação de moléculas menores, como H2 e D2, até as maiores, como proteínas etc. Quantidades na ordem de picogramas podem ser separadas e detectadas por cromatografia gasosa combinada com espectrometria de massa, e quantidades em multigramas podem ser separados e isolados por métodos de coluna preparativa.

A cromatografia em coluna é uma técnica de partição entre duas fases, sólida e líquida, baseada na capacidade de adsorção e solubilidade. O sólido deve ser um material insolúvel na fase líquida associada, sendo que os mais utilizados são a sílica gel (SiO2) e alumina (Al2O3), geralmente na forma de pó. A mistura a ser separada é colocada na coluna com um eluente menos polar e vai-se aumentando gradativamente a polaridade do eluente e conseqüentemente o seu poder de arraste de substâncias mais polares. Uma seqüência de eluentes normalmente utilizada é a seguinte: éter de petróleo, hexano, éter etílico, tetracloreto de carbono, acetato de etila, etanol, metanol, água e ácido acético.

O fluxo de solvente deve ser contínuo. Os diferentes componentes da mistura mover-se-ão com velocidade distintas dependendo de sua afinidade relativa pelo adsorvente(grupos polares interagem melhor com o adsorvente) e também pelo eluente. Assim, a capacidade de um determinado eluente em arrastar um composto adsorvido na coluna depende quase diretamente da polaridade do solvente com relação ao composto.

À medida que os compostos da mistura são separados, bandas ou zonas móveis começam a ser formadas; cada banda contendo somente um composto. 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. Se o adsorvente escolhido interagir fortemente com todos os compostos da mistura, ela não se moverá. Por outro lado, se for escolhido um solvente muito polar, todos os solutos podem ser eluídos sem serem separados. Por uma escolha cuidadosa das condições, praticamente qualquer mistura pode ser separada

Outros adsorventes sólidos para cromatografia de coluna em ordem crescente de capacidade de retenção de compostos polares são: papel, amido, açucares, sulfato de cálcio, sílica gel, óxido de magnésio, alumina e carvão ativo. Ainda, a alumina usada comercialmente pode ser ácida, básica ou neutra. A alumina ácida é útil na separação de ácidos carboxílicos e aminoácidos; a básica é utilizada para a separação de aminas.

OBJETIVOS

Separar frações e componentes orgânicos a partir de um extrato vegetal utilizando procedimentos de cromatografia em coluna e em CCD.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

A separação do beta caroteno e licopeno foi realizada por meio da cromatografia em coluna. A prática foi dividida em duas etapas: a etapa de purificação,