Cromatografia em Coluna

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MATO GROSSO[pic 1][pic 2]

CAMPUS AVANÇADO LUCAS DO RIO VERDE

BACHARELADO EM BIOTECNOLOGIA

Cromatografia em coluna

Discente: Matheus Augusto de Arruda Celestino

Nathielly Nara Caovilla

Thais Alexandra Camilo

Docente: Érica Luiz dos Santos

Disciplina: Química Orgânica Experimental

LUCAS DO RIO VERDE – MT

2018

1 INTRODUÇÃO

        O método de cromatografia é usado na separação de misturas com mais de dois compostos ou íons por distribuição em duas fases, sendo uma delas estacionária e a outra, fluida. Os vários tipos de cromatografias existentes dependem da natureza das duas fases envolvidas, sendo mais comuns os métodos de sólido-líquido, líquido-líquido e gás líquido (Pavia, 2009).

        A técnica de cromatografia em coluna de partição sólido-líquido se baseia na adsorção e na solubilidade. O sólido utilizado pode ser praticamente qualquer material que não se dissolva na parte líquida associada , sendo utilizado mais frequentemente a alumina e a sílica gel (Pavia, 2009).

        Separar misturas pela técnica de cromatografia segue um conceito básico que consiste na diferença de adsorção existente entre os componentes de uma mistura que se adsorvem em sílica gel ou alumina. Os componentes da mistura são inicialmente adsorvidos pelas partículas de sílica gel ou alumina no topo da coluna. O fluxo contínuo de solvente desloca os compostos para baixo na coluna. Quando os componentes de uma mistura se separam, começam a formar bandas, cada uma contendo um único componente, sendo possível a sua a obtenção dos compostos puros (Pavia, 2009).

2 OBJETIVO

        Realizar a separação de substâncias por cromatografia em coluna.

3 MATERIAL E MÉTODOS

        Empacotou-se a coluna utilizando como fase fixa sílica gel também conhecido como ácido silícico. Em um béquer preparou-se uma solução contendo 5,0g de sílica com 10 mL de álcool etílico e com o bastão de vidro agitou-se a mistura até obter uma pasta fluída homogênea com ausência de bolhas.

        Transferiu-se a mistura para a coluna cromatográfica, com os devidos cuidados para que não houvesse a formação de bolhas e deixando uma quantidade de solvente de aproximadamente 1 mL acima da sílica empacotada, não deixando que a mesma seque.

        À coluna empacotada, adicionou-se uma mistura de azul de metileno e alaranjado de metila em uma proporção de 1:1. Em seguida iniciou a separação das misturas adicionando lentamente 15 mL de Álcool Etílico, utilizado como solvente, mantendo a torneira da coluna aberta para que o solvente eluisse e realiza-se a separação da mistura, depositando as fases separadas em ampolas.

        Ao fim da separação do primeiro componente da mistura, restou na coluna empacotada apenas um componente, o azul de metileno. Para se obter o segundo componente da mistura, adicionou-se à coluna empacotada uma solução a 5% de ácido acético ao poucos na mesma quantidade de 15 mL utilizadas para o etanol, e acondicionou-se o componente extraído em ampolas.

        

        

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

        A separação dos componentes da mistura pode ser observada pela diferença na coloração obtida conforme os solventes foram sendo eluidos pela coluna cromatográfica. Com o Álcool Etílico, foi possível realizar a extração do alaranjado de metila, enquanto o Ácido Acético a 5% foi responsável pela extração do azul de metileno.

        O alaranjado de metila extraído da coluna cromatográfica formou 3 fases distintas, que foram possíveis observar devido a diferença de coloração, onde formou-se primeiro uma fase amarela, seguida de uma fase laranja e uma fase amarela parecida com a primeira fase extraída. Já o azul de metileno formou apenas uma única fase durante a extração.

        As fases formadas na obtenção do alaranjado de metila ficaram extremamente próximas, dificultando uma extração de cada composto de forma totalmente pura, enquanto do alaranjado de metila para o azul de metileno houve um espaçamento maior entre as fases, diminuindo a possibilidade de obter amostras com pequenas quantidades da mistura de compostos diluídas.

        O azul de metileno é um corante aromático heterocíclico, que na química pode ser usado como indicador ácido base. Possui uma estrutura básica de caráter hidrofílico, porém, quando metilado apresenta hidrofobicidade. Tem C16H18N3SCl como sua fórmula molecular e apresente um peso molecular de 319,85 g/mol (Lima et al., 2006). O alaranjado de metila apresenta C14H14N3NaO3S como sua fórmula molecular, peso molecular de 327,14 g/mol e característica polar (Labsynth, 2009).

        A qualidade de separação de um composto está relacionado com os fatores de ajustes possíveis para a preparação da coluna cromatográfica, dentre eles o adsorvente escolhido, polaridade dos solventes escolhidos, tamanho da coluna em relação ao material a ser cromatografado e a velocidade de eluição da coluna (Pavia, 2009).

        A escolha do melhor adsorvente depende dos tipos de compostos a serem separados, e no caso da sílica gel, por ser relativamente brando para a maior parte dos compostos, é usado para muitos grupos funcionais, como hidrocarbonetos, álcoois, cetonas, ésteres, ácidos, azo compostos e aminas (Pavia, 2009).

        Os solventes são selecionados de acordo com sua capacidade em dissolver compostos polares. É preferível que se aumente a polaridade dos solventes aos poucos para obter-se uma separação mais eficiente. Porém, o peso molecular também é um fator importante na ordem de eluição. Um composto apolar de alto peso molecular atravessa a coluna mais lentamente que um composto apolar de baixo peso molecular (Pavia, 2009).

        Na coluna cromatográfica a polaridade irá funcionar de duas maneiras. Primeiramente, um solvente polar dissolve melhor um polar e o elui mais rapidamente.  Em segundo lugar, quando a polaridade do solvente aumenta, ele desloca moléculas adsorvidas na sílica e ocupa seus lugares na coluna. Portanto, um solvente polar eluirá todos os compostos em uma velocidade maior que um solvente apolar (Pavia, 2009). O tamanho da coluna e a velocidade com que o solvente elui também contribuem para que a separação dos compostos seja satisfatória (Pavia, 2009).