Informe de práctica de laboratorio Cromatografía de capa fina Felipe Andrés Villamil Quintero 02245590 Samuel David Espinel GalvánObjetivos • • • Adquirir conocimiento teorico de la cromatografía Diferenciar las técnicas de cromatografía Separar una mezcla de colorantes por cromatografía de capa fina Diagrama de flujo Por medio de un plicador mecanico o por inmersión en la fase móvil La fase estacionaria Secar Al ambiente aplicar Preparación de las placas Los portaobjetos a usar Limpiar y secar Activar Las placas Sembrar En la placa activada Colocar Efluyente Sellar Cada cámara Introducir Las placas dentro de cada cámara Desarrollar El perfil cromatografico Dejando en un horno o calentando en una estufa Manchas concentradas de la muestra y los patrones a usar a 1.5 cm del borde inferior Dentro de cada cámara cromatografica Para saturarlas de gas Calcular Usando una mescla de solventes adecuados respecto a las corridas anteriores Repetir Los factores R Marco teórico Cromatografía Todo el proceso Es una forma de separación mecánica para compuestos complejos basada en la retención selectiva de los compuestos a través de un medio al estar impulsados por otro medio en movimiento . La cromatografía puede cumplir dos propósitos principales no excluyentes como lo son purificar los componentes de una mescla y usarlos luego en una síntesis diferente y medir l proporción de cada componente en mescla (finalidad analítica) La cromatografía se basa en las diferencias sutiles en el coeficiente de reparto para cada compuesto de una mescla vs las dos fases que intervienen en la cromatografía Es el cociente o razón entre las concentraciones de esa sustancia en las dos fases de la mezcla formada por dos disolventes inmiscibles en equilibrio. En esta técnica las interacciones entre la fase estacionaria y la móvil con los componentes de la mescla son puramente de adsorción (sin reacción química) como puentes de hidrogeno. Por tanto. la fase estática esta soportada sobre un portaobjetos y generalmente la capa móvil fluye gracias a la capilaridad del material y al equilibrio generado por la saturación de la atmosfera de trabajo con los vapores del solvente o fase móvil. y electroestáticas. por lo que se vera una diferente velocidad a la cual fluyen los componentes durante la corrida. Donde [sustancia]1 es la concentración de la sustancia en el primer disolvente y. ese coeficiente mide la solubilidad diferencial de una sustancia en esos dos disolventes. y la fase estática. alumina) y la fase móvil es un solvente líquido. interacciones van deer Waals. análogamente [sustancia]2 es la concentración de la misma sustancia en el otro disolvente. generando diferentes afinidades entre la fase móvil. que tratara de mantener el compuesto en un solo lugar. Cromatografía de capa fina Es una técnica de cromatografía en la cual la fase estática es una capa de un material poroso (silica. y mediante la medida de la distancia recorrida se puede determinar la identidad de cada mescla coloreada o incolora (luz ultravioleta o colorantes o reacciones que den color) . estos componentes se pueden identificar usando sustancias patrón conocidas. que tratara de jalar el compuesto. la temperatura y el fluyente usado En general las muestras problema y los patrones se disolverán en un solvente con un punto de ebullición suficientemente bajo de modo que se pueda evaporar al aire y dejar las muestras secas sobre la capa el factor RF es una constante para cada sistema compuestofase estáticafluyente Patrones usados . de esta forma si el factor Rf de una mancha es parecido al de un patrón las muestras pueden o no contener ese compuesto. y respecto a la muestra se busca un disolvente que pueda separar selectivamente los componentes de la mescla y que se puedan definir las distancias recorridas por cada compuesto. con el fin de compararlos con patrones estándar.La elección del eluyente generalmente es para un eluyente poco polar ya que si es muy polar (agua) la fase estática podría disolverse. en caso de una muestra desconocida se necesita un análisis químico posterior El RF se define como la distancia recorrida por la mancha desde el origen sobre la distancia recorrida por el eluyente desde el origen Para que el RF sea reproducible se deben fijar algunos parámetros como el espesor de la placa. dicho criterio se logra empíricamente después de varias corridas Factor RF (ratio de front) Es un índice que mide la posición del compuesto respecto a la posición final o alcanze final del eluyente en la separación. o-nitrofenol sudan III 1-((4-(fenildiazenil)fenil)diazenil)naftaleno-2-ol Sudan IV 1-(2-metil-4-(2-metilfenildiazenyl) fenil) azonaftalen-2-ol m-nitroanilina Datos Los fluyentes usados en esta práctica fueron éter de petróleo. tolueno y metanol Ordenados en orden de polaridad Éter de petroleo momento dipolar ≈ 0.007 . 4 cm 0.2 cm - Corrida con tolueno Distancia recorrida fluyente Distancia recorrida primera mancha muestra Distancia recorrida segunda mancha muestra Distancia recorrida patrón 1 Distancia recorrida patrón 2 Distancia recorrida patrón 3 Distancia recorrida patrón 4 5 cm 2.5 cm 0.69 D Corrida con solvente éter de petróleo Distancia recorrida fluyente Distancia recorrida muestra problema Distancia recorrida patrón 1 Distancia recorrida patrón 2 Distancia recorrida patrón 3 Distancia recorrida patro 4 5 cm 0.4 cm 2.5 cm 2.6 3.4 cm 1.3 cm 2.4 cm - .36 D Metanol momento dipolar = 1.Tolueno = 0. 3 cm .8 cm 3.5 cm - Corrida mescla metano tolueno 1:1 Distancia recorrida fluyente placa 1 Distancia recorrida muestra Distancia recorrida patrón 1 Distancia recorrida patrón 2 Distancia recorrida fluyente placa 2 Distancia recorrida muestra Distancia recorrida patrón 3 Distancia recorrida patrón 4 4 cm 3.5 cm 4.5 cm 4.8 cm 4.Corrida con metanol Distancia recorrida fluyente primera placa Distancia recorrida muestra Distancia recorrida patrón 1 Distancia recorrida patrón 2 Distancia recorrida fluyente segunda placa Distancia recorrida muestra Distancia recorrida patrón 3 Distancia recorrida patrón 4b 5.8 cm 4.3 cm 5 cm 5 cm 5 cm 4.8 cm 3.3 cm 4.3 cm 4. . 04 ( 5 cm ) ( 5 cm ) RF ( eter− patron2 )= .08 ( distancia efluyente ) ( 5 cm ) RF ( eter− patron1) = ( 1.3 cm 1.5 cm ) =0.08 RF ( eter− patron3) = =0.2 cm ) =0.3 ( 5 cm ) ( 0.4 cm ) ( 0.4 cm ) = =0.8 cm 0.Corrida usando éter de petróleo Distancia recorrida fluyente Distancia recorrida muestra Distancia recorrida patrón 4 4.8 cm Cálculos RF ( eter muestra )= ( distancia ) ( 0. 4 cm ) =0.6 cm ) =0.3 cm ) =0.0625 ( 4.RF ( tolueno muestra 1)= ( 2.375 ( 4. podemos decir que no es tan afín al éter como al tolueno.8 cm ) ( 1. .8 cm ) RF ( eter − patron 4 ) segunda corrida = Discusión de resultados Se ve que en la corrida usando éter. además que se puede descartar la presencia de patrón 1 en la muestra gracias a que los RF de la muestra y dio patrón en la corrida con éter y tolueno son muy distintos. el RF de la muestra y en patrón 2 coinciden exactamente y hay algún acercamiento respecto al patrón 3.4 cm ) =0.8 cm ) =0. por tanto fue el patrón que más corrió en la corrida con éter y con tolueno. el patrón 4 no se pudo distinguir en ninguna de las primeras corridas a causa de su posible poca concentración y de distingue en poca medida en la segunda corrida usando éter de petróleo.5 cm ) =0.48 ( 5 cm ) ( 2.46 ( 5 cm ) RF ( tolueno−muestra2)= ( 2.52 (5 cm ) RF ( tolueno− patron1 )= ( 3. podemos concluir que el patrón 4 no se encuentra presente en la muestra ya que dichos RF son totalmente distintos Vemos que el patrón 1 presenta una gran afinidad por los solventes poco polares y no es muy afín a los solventes polares.7 ( 5 cm ) RF ( tolueno− patron 2)= ( 2.3 cm ) =0.48 ( 5 cm ) RF ( tolueno− patron 3)= RF ( eter−muestra ) segunda corrida = ( 0. asi la polaridad diferencial de la fase móvil respecto a la fase estática halara con mayor fuerza a los analitos polares y en menor medida a los analitos apolares. ya que se puede ver que el éter de petróleo a pesar de su poca afinidad con la muestra. ya que el solvente con los colorantes disueltos subiría a la mayor velocidad posible.El metanol no es un buen fluyente ya que no pudo diferenciar notablemente ningún patrón. puede pasar que al hacer contacto. además que si la polaridad del fluyente llega a ser muy alta podría disolverse la fase estática • Cuáles son las consecuencias de una columna mal empacada? Una columna mal empacada causa asimetrías en el grosor de la fase estacionaria. así que hay altas probabilidades que la mezcla contenga patron 2 y en menor medida patrón 3 Conclusiones La muestra muy probablemente contiene patrón 2 y en menor medida patron 3. los valores RF para las dos manchas y para los patrones 2 y 3 son similares. todos corrieron con la misma velocidad a través del medio estático. es capaz de diferenciar los patrones 2 y 3. por lo cual podemos determinar las interacciones entre la propia fase móvil y analito y la fase estática y la móvil. incluso en la mezcla 1:1 con tolueno El tolueno tuvo un gran desempeño como agente fluyente ya que se notan grandes diferencias entre los RF de los patrones. asi que se podría tener que una fase mas grues implica mas tiempo para que la muestra la atraviese. se hagan irreconocibles. ya que son los patrones que presentan mayor concordancia con los factores RF de la muestra Se recomienda para un mejor análisis hacer una corrida con una mescla que contenga éter de petróleo y tolueno. la fase estática y el analito. los puntos de siembra se desintegren y los que no se desintegren. además que se puede observar que hubo una separación de dos manchas para la muestra. o también podría desviar radicalmente la muestra. por lo cual no se podría concluir nada respecto a dicha placa cromatografica • Cuál es el efecto de la polaridad en la cromatografía? La polaridad representa el resumen de las interacciones entre el fluyente. y el tolueno se usaría en dicho caso para aumentar dicha diferencia Preguntas • Qué ocurre si el fluyente toca los puntos de siembre en la placa? Como los compuestos pueden tener alguna solubilidad en el fluyente. y la distancia recorrida se veria afectada o la muestra podría salirse de la placa . para compensar esto el atomo hace que otro electron en un orbital alto libere su energía y caiga. que estaba en un orbital de baja energía salte a un estado de alta ennergia en otro orbital mas alto. lo que genera que este electron. por tanto las partículas quedan enlazadas por afinidad electroestática. UV. el electron emite esta energía en forma de fotones y es lo que percibimos como fluorescencia que transcurre casi instantáneamente. esto a causa de la complejidad de la estructura molecular y solida del material en cuestión Esta fluorescencia se usa en muchas aplicaciones tales como la indexasion de cristales. x. para obtener una longitud de onda especifica. y luego se redirigen al cristal para obtener el perfil de difracción acorde con la ley de Bragg Muchos compuestos organicos como en benceno o el antraceno también presentan fluorescencia gracias a los enlaces dobles deslocalizados que absorben la luz . y luz azul dentro del espectro visible pero suele ser mas notorio cuando se usa luz UV que se atenuada a luz dentro del espectro visible Las sustancias que son capaces de emitir luz al ser excitadas por diferentes tipos de radiación se denominan fluoróforos. o también se puede tener que haya un liquido soportado en un solido inerte que haga de fase estatica y otro liquido inmiscible fluyendo a través d eel. ya que la fase estática suele ser polar • Profundización sobre fluorescencia de sustancias incoloras La fluorescencia es un método por el cual algunas sustancias absorben luz de una longitud de onda dada y luego emiten luz de una longitud de onda mayor o sea menos energética. en este caso se puede generar una separación gracias a la diferencia de solubilidades o coeficientes de reparto entre dichos liquidos. La fluorescencia se da cuando un electron es excitado a causa de que un foton de una energía epeficia incida sobre el. el atomo puede liberar cantidades variables de energía dependiendo de cuanta absorba y de donde sea la caiga del electron. donde se excitan atomos de cobre o wolframio y los rayos x producidos son luego tamisados.• Diferencias entre cromatografía de gas y de líquidos? La cromatografía de líquido usa una fase estatica un solido por el cual fluyeun liquido o una mezcla de liquidos. la cromatografía liquido solido funciona mejor en la separación por clases de compuestos o para la separación de compuestos isoméricos en cambio la cromatografía de liquido gas funciona mejor con la separación de homólogos. Los grupos funcionales que son capaces de formar enlaces de hidrógeno fuertes se retienen mucho en cromatografía de liquido solido. asi toda la energía absorbida por la sustancia se disipa en forma de luz y en forma de calor Este efecto suele ser mas intenos cuando se absorbe luz de longitudes de onda corta ( muy energética) como los rayos gamma. y al aumentar la relación carga tamaño habrá una mayor resistencia a fluir. pero es generalmente mas difícil hacer fluir el fluyente a través de dichas esferas tan pequeñas Tamaño de poro: Muchas fases estacionarias son porosas para proporcionar una mayor superficie. todo esto con el fin de aumentar la sensibilidad del proceso Bibliografía Técnicas de bioquímica y biología molecular. esta técnica cromatografica puede mejorarse según las necesidades cambian la polaridad de la fase estacionaria y la fase móvil.: Jorge David Roriguez Miranda. Los poros pequeños proporcionan una mayor superficie mientras que los poros de mayor medida proporcionan una cinética mejor. una proteína que sea ligeramente más pequeña que el tamaño de los poros puede entrar. mejorando la resolución. por tanto al disminuir el tamaño aumenta el área de contacto y genera un mejor contacto entre las fases. pero difícilmente saldrá con facilidad.• Parámetros de la cromatografía liquida de alta eficiencia La cromatografía liquida de alta eficiencia implica el bombeo de la fase fluyente a través de la fase estatica con una bomba de alta presión y la fase estacionaria comnsiste en esferas de material empacadas en la columna y dichas esferas tienen características químicas en su superficie que propician la adsorción diferencial de los compuestos. . 8: Cromatografía. especialmente para los compuestos de tamaño más grande. Editorial Reverté. ya que el diámetro influye en la difusión radial del compuesto. por ejemplo. 1991. ISBN: 8429118195. Cap. usando en una una fase estacionaria poco polar y un elyente moderadamente polar o una fase estacionaria polar y eluyentes apolares Los parámetros mas influyentes son: El diámetro interno. la alta velocidad a la que fluye el fluyente aumenta la velocidad lineal del mismo y disminuye su difusión radial a través de la columna. Presión: entre mayor presión mayor velocidad de flujo y también se podrán usar partículas mas pequeñas. asi que las columnas de mayor diámetro son menos sensibles y suelen utilizarse para técnicas de planta como la purificación en cambio las de menor diámetro son para fines analíticos Tamaño de particula: las partículas que generan la fase estasionaria están soportadas en silica y tienen distintos tamaños. revisión de sus principios y aplicaciones por Edgar Lederer y Michael Lederer Buenos aires El ateneo Heftmann. Erich : Chromatography Erich Heftmann New york Reinhold Guerrero Carlos A : guias del laboratorio de principios de quimica organica. editorial Universidad Nacional . Edgar: Cromotografía.Lederer.