CROMATOGRAFA DE COMPUESTOS ORGNICOS

INDICE

INTRODUCCION3MARCO TEORICO4

DEFINICION4CLASIFICACION DE LA CROMATOGRAFIA5PARTES DE UN SISTEMA CROMATOGRAFICO7RELACION DE FLUJO (Rf)7MATERIALES Y REACTIVOS9PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL10RESULTADOS11DISCUSION12CONCLUSION12CUESTIONARIO13BIBLIOGRAFIA19

INTRODUCCION

La cromatografa es un mtodo muy utilizado en todas las ramas de la ciencia y los mtodos ms modernos y sofisticados que existen para separar mezclas de productos tanto orgnicos como organometlicos con los que se cuentan actualmente involucran sin excepcin la cromatografa: que permite la identificacin y determinacin de los componentes qumicos en mezclas complejas. Ningn otro mtodo de separacin es tan potente y de aplicacin tan general como la cromatografa.En todas las separaciones cromatogrficas, la muestra se desplaza con una fase mvil, que puede ser un gas, un lquido o un fluido supercrtico. Esta fase mvil se hace pasar a travs de una fase estacionaria con la que es inmiscible, y que se fija a una columna o a una superficie slida. Las dos fases se eligen de tal forma, que los componentes de la muestra se distribuyen de modo distinto entre la fase mvil y la fase estacionaria. Aquellos componentes que son fuertemente retenidos por la fase estacionaria se mueven lentamente con el flujo de la fase mvil; por el contrario, los componentes que se unen dbilmente a la fase estacionaria, se mueven con rapidez. Como consecuencia de la distinta movilidad, los componentes de la muestra se separan en bandas o zonas discretas que pueden analizarse cualitativa y/o cuantitativamente. En la presente prctica realizaremos la cromatografa del cido acetil saliclico, donde podremos determinar los posibles compuestos qumicos presentes en la muestra y as observar su pureza, adems de la relacin de flujo (Rf) que es caracterstico para cada compuesto.

MARCO TEORICODEFINICIONLa cromatografa es un mtodo fsico o de separacin para la caracterizacin de mezclas complejas, la cual tiene aplicacin en todas las ramas de la ciencia y la fsica. Es un conjunto de tcnicas basadas en el principio de retencin selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes.Las tcnicas cromatogrficas son muy variadas, pero en todas ellas hay una fase mvil que consiste en un fluido (gas, lquido o fluido supercrtico) que arrastra a la muestra a travs de una fase estacionaria que se trata de un slido o un lquido fijado en un slido. Los componentes de la mezcla interaccionan en distinta forma con la fase estacionaria. De este modo, los componentes atraviesan la fase estacionaria a distintas velocidades y se van separando. Despus de que los componentes hayan pasado por la fase estacionaria, separndose, pasan por un detector que genera una seal que puede depender de la concentracin y del tipo de compuesto.La cromatografa puede cumplir dos funciones bsicas que no se excluyen mutuamente: Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos ms puros y que puedan ser usados posteriormente (etapa final de muchas sntesis). Medir la proporcin de los componentes de la mezcla (finalidad analtica). En este caso, las cantidades de material empleadas son pequeas.

CLASIFICACION DE LA CROMATOGRAFIATiposFase mvilFase estacionaria

Cromatografa en papelLquidoLquido (molculas de agua contenidas en la celulosa del papel)

Cromatografa en capa finaLquidoSlido

Cromatografa de gasesGasSlido o lquido

Cromatografa lquidaen fase inversaLquido (polar)Slido o lquido(menos polar)

Cromatografa lquidaen fase normalLquido(menos polar)Slido o lquido(polar)

Cromatografa lquidade intercambio inicoLquido (polar)Slido

Cromatografa lquidade exclusinLquidoSlido

Cromatografa lquidade absorcinLquidoSlido

Cromatografa defluidos supercrticosLquidoSlido

Las distintas tcnicas cromatogrficas se pueden dividir segn cmo est dispuesta la fase estacionaria: Cromatografa plana. La fase estacionaria se sita sobre una placa plana o sobre un papel. Las principales tcnicas son: Cromatografa en papel Cromatografa en capa fina Cromatografa en columna. La fase estacionaria se sita dentro de una columna. Segn el fluido empleado como fase mvil se distinguen: Cromatografa de lquidos Cromatografa de gases Cromatografa de fluidos supercrticos

La cromatografa de gases es til para gases o para compuestos relativamente voltiles, lo que incluye a numerosos compuestos orgnicos. En el caso de compuestos no voltiles se recurre a procesos denominados de "derivatizacin", a fin de convertirlos en otros compuestos que se volatilizen en las condiciones de anlisis.Dentro de la cromatografa lquida destaca la cromatografa lquida de alta resolucin (HPLC, del ingls High Performance Liquid Chromatography), que es la tcnica cromatogrfica ms empleada en la actualidad, normalmente en su modalidad de fase reversa, en la que la fase estacionaria tiene carcter no polar, y la fase mvil posee carcter polar (generalmente agua o mezclas con elevada proporcin de la misma, o de otros disolvente polares, como por ejemplo metanol). El nombre de "reversa" viene dado porque tradicionalmente la fase estacionaria estaba compuesta de slice o almina, de carcter polar, y por tanto la fase mvil era un disolvente orgnico poco polar. La razn por la que es posible conseguir separaciones difciles de lograr por otros mtodos se debe en que, pequeas diferencias en el coeficiente de reparto o en la adsorcin-desorcin de cada uno de los componentes se va multiplicando a lo largo del sistema.Se pueden establecer dos mecanismos: Reparto: es la distribucin de una sustancia o mezcla de sustancias entre la fase mvil y la fase estacionaria soportada sobre un slido adecuado. Adsorcin: es un proceso donde un slido se utiliza para eliminar una sustancia soluble del agua. En este proceso el carbn activo es el slido. El carbn activo se produce especficamente para alcanzar una superficie interna muy grande (entre 500 - 1500 m 2 /g). Esta superficie interna grande hace que el carbn tenga una adsorcin ideal. El carbn activo viene en dos variaciones: Carbn activado en polvo (PAC) y carbn activado granular (GAC).

PARTES DE UN SISTEMA CROMATOGRAFICO Fase mvil: Lo constituyen los solventes, que son sustancias fluidas de diferente polaridad, metanol, cloroformo, etanol, etc. La polaridad de la fase mvil esta relacionada con su capacidad de elucin o desorcin. Los solventes deben tener grado de pureza. Fase estacionaria o soporte: Lo constituyen las sustancias adsorbentes que generalmente se depositan sobre la placa de vidrio, en el caso de la C. en papel, el papel de Whatman. Debe ser insoluble en el disolvente que se va utilizar para la separacin y no debe reaccionar con las sustancias que se van a separar. Cmara de saturacin: Que es un recipiente con una tapa que cierra hermticamente donde se realiza el cromatograma. Reveladores: Si todos los componentes son coloreados, bastar la inspeccin ocular para distinguir las manchas, pero en la mayora de casos, los compuestos son incoloros y por ello invisibles en el cromatograma, siendo necesario utilizar mtodos fsicos (Luz UV) o qumicos, como los vapores de Iodo, u otros reactivos especiales que permitan hacer visible. Aplicadores: Son micropipetas utilizadas en la aplicacin o sembrado de las sustancias o cromatografiar. Muestras: Son las sustancias a cromatografiar y pueden ser: la sustancia patrn o estndar y la sustancia problema o muestra problema.

RELACION DE FLUJO (Rf)Es una constante, es caracterstica para cada compuesto, siempre que se efecte la determinacin en las mismas condiciones.Rf: Es la relacin que existe entre la distancia alcanzada por la muestra problema (frente de soluto) y la distancia recorrida por el solvente (frente del solvente).

Frente de soluto: es la distancia que alcanza o recorre una muestra problema en una cromatografa. Frente de solvente: es la distancia que alcanza o recorre la fase mvil en una cromatografa.Frente del solvente

Distancia recorrida por el solvente

Distancia recorrida por la sustancia x

Origen o siembra

Para averiguar si dos compuestos son iguales, se colocan ambos sobre la misma placa y se desarrolla con varios eluyentes. Una vez desarrollados se calculan los RF y si son distintos, puede deducirse con toda seguridad que no se trataba del mismo compuesto. Por el contrario si los RF son iguales los compuestos pueden ser iguales o no serlo.

MATERIALES Y REACTIVOS

MATERIALES

Tubo de prueba Beaker Capilares Mechero Porta objeto Papel filtro Cmara de saturacin Revelador (fsico, la luz UV) Lpiz Pinza

REACTIVOS

Soporte: Silicagel G. Activado Sistema de solvente: Bz AcOEt (2:1) Sustancias: cido acetil saliclico Revelador: Vapores de Yodo metlico

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALRealizacin de la cromatografa en capa fina:

Se vaciar el Silicagel G activado en la parte central de la lmina una cantidad suficiente, luego se esparcir por toda la superficie de la lmina y se dejara secar en la estufa.

Agregar 2 ml de alcohol al recipiente con la muestra de cido acetil saliclico.A 1 cm del borde inferior del portaobjeto (cromatograma) se marcar dos puntos equidistantes entre si con un lpiz y se aplicar con un capilar entre 5 a 8 pequeas cantidades de muestra estndar y muestra problema, uno en cada punto; teniendo la precaucin de dejar secar despus de cada aplicacin.

Desarrollo de la cromatografa:En la cmara de saturacin, que es el tanque de elusin, se pondr el sistema de solventes: Bz AcOEt (2:1). Introducir el cromatograma y dejar que ascienda el sistema de solvente, cuando el solvente llegue hasta el lugar sealado como frente de solvente retirarla de la cmara y secar. Con el objetivo de disolver la muestra.

Revelado:a) revelador fsico: lmpara de luz UVExponer las placas cromatogrficas bajo la luz UV. Las marcas que aparezcan se sealaran con lpiz.

b) revelador qumico: Vapores de Yodo metlico Calentar el Yodo metlico, luego ingresar la placa con la ayuda de una pinza; teniendo la precaucin de no respirar los vapores del Yodo debido a su toxicidad.

Luego determinar la Relacin de flujo (Rf)

RESULTADOS

MUESTRA PROBLEMAMUESTRA PATRON O ESTANDAR

0.74

DISCUSION La cromatografa en capa fina presenta una serie de ventajas frente a otros mtodos cromatogrficos (en columna, en papel, en fase gaseosa, etc.) ya que es precisa y es ms simple. El tiempo que se necesita para conseguir las separaciones es mucho menor y la separacin es generalmente mejor. Pueden usarse reveladores corrosivos, que sobre papel destruiran el cromatograma. El mtodo es simple y los resultados son fcilmente reproducibles, lo que hace que sea un mtodo adecuado para fines analticos.

CONCLUSIONEl gel de slice, tambin conocido como Silicagel, es un producto absorbente, catalogado como el de mayor capacidad de absorcin de los que se conocen actualmente.Se observ en esta prctica que por medio de la cromatografa es posible identificar los componentes qumicos de una sustancia.Como la polaridad del solventes utilizados para la cromatografa, determinan la el resultado mostrndonos sus diferentes compuestos.Se observ como las diferentes caractersticas de la muestra se vean en la placa, representadas por manchas.Las aplicaciones de la cromatografa son mltiples y la convierten en la tcnica de anlisis ms poderosa que existe

CUESTIONARIO1.- Qu es una serie eluotrpica?Unaserie eluotrpicaes un listado de varios compuestos ordenados segn su poder deelucinpara unadsorbentedado; es un rango de sustancias de diferentes polaridades que actan como fase mvil y que permiten observar un mejor desplazamiento sobre una fase estacionaria. Tales series son tiles para determinar los disolventes necesarios en la cromatografa de unamezcladecompuestosqumicos. Normalmente tales series comienzan con disolventes no-polares, como eln-hexano, y finalizan en disolventes polares comometanoloagua. El orden de disolventes en una serie eluotrpica depende a la vez de lafase estacionariaas como del compuesto empleado para determinar el orden. Lafuerza de elucin,fuerza eluyente, ofuerza elutrpica (), de un disolvente es una medida de la energa deadsorcindel disolvente tomando como referencia el sistema pentano-slice pura al que se asigna el valor 0. Dicha fuerza indica la facilidad del disolvente para formarenlaces de hidrgenocon las molculas que queremos extraer, la cual depende de suconstante dielctricao de sumomento dipolar.2.- Mencione las aplicaciones de la cromatografa por HPLC y la cromatografa de gases.La cromatografa lquida de alta presin (HPLC), a pesar de ser una tcnica relativamente nueva, se cuenta que describe numerosas aplicaciones en la qumica. En la mayora de los casos, stas consisten en determinaciones de sustancias cuyo anlisis por otra tcnica cromatogrfica resulta muy difcil. Aqu algunas aplicaciones: Compuestos inicos: como aminocidos, sales inorgnicas, cidos orgnicos, etc. Compuestos de alto peso molecular: como polmeros, hidrocarburos polinucleares, productos naturales, etc. Compuestos termolbiles y no voltiles: como vitaminas, pesticidas, esteroides, plastificantes, drogas y un producto muy grande de otros productos farmacuticos.En los problemas relacionados con la contaminacin ambiental, la HPLC se utiliza para la contaminacin de algunos pesticidas (insecticidas, larvicidas, herbicidas, etc.). Tambin es posible la determinacin de hidrocarburos aromticos polinucleares que son contaminantes atmosfricos muy importantesEn cromatografa lquida el anlisis de compuestos vitamnicos es posible en corto tiempo.El anlisis de medicamentos es tambin una aplicacin muy interesante, la determinacin de los componentes activos de una tableta analgsica. Tambin el anlisis de barbitricos, anticonceptivos, etc. Cromatografa de gases (GC)La GC tiene dos importantes campos de aplicacin. Por una parte su capacidad para separar mezclas orgnicas complejas, compuestos organometlicos y sistemas bioqumicos. Su otra aplicacin es como mtodo para determinar cuantitativa y cualitativamente los componentes de la muestra. Para el anlisis cualitativo se suele emplear el tiempo de retencin, que es nico para cada compuesto dadas unas determinadas condiciones (mismo gas portador, rampa de temperatura y flujo), o el volumen de retencin. En aplicaciones cuantitativas, integrando las reas de cada compuesto o midiendo su altura, con los calibrados adecuados, se obtiene la concentracin o cantidad presente de cada analito.Aplicaciones al anlisis de alimentos Caracterizacin de aceites esenciales: se basa en la deteccin de sustancias terpnicas responsables de propiedades aromticas en los alimentos. Anlisis de nitrosaminas en agua potable: las nitrosaminas son sustancias carcingenas potenciales, se debe controlar su presencia en agua potable. Para esto se usa extraccin de la fase slida y GC con columna capilar. Controles de alcoholemia: la GC se puede usar para determinar el volumen de alcohol en sangre. Determinacin de trazas de pesticidas rgano-fosfricos (OPP) en aceite de oliva: el GC en combinacin con los detectores de ionizacin de llama permiten la deteccin de estos pesticidas, que a pesar de ser baratos y de amplio espectro, son causantes de problemas irreversibles en la actividad de los neurotransmisores. Contaminacin por dioxinas: usando detectores de conductividad electroltica, permite el anlisis de residuos de dioxinas muy perjudiciales para la salud humana. Deteccin de pesticidas en aves y peces: se usan columnas capilares para la deteccin de pesticidas voltiles o sustancias de vertidos txicos.

Diagrama de un cromatgrafo de gases 3.- Diga que es la electroforesis y cual es su fundamento. La electroforesis es un mtodo de laboratorio en el que se utiliza una corriente elctrica controlada con la finalidad de separar biomolculas segn su tamao y carga elctrica a travs de una matriz gelatinosa.Fue empleado por primera vez por en el ao 1937, pero su importancia vino a incrementarse cuando en los aos cincuenta E. L.Durrum y Arne W.K. Tiselius, impulsaron la electroforesis de zona, nombre que se asign a la separacin de materiales en un campo elctrico en presencia de algn tipo de soporte; aunque este trmino se limit originalmente al anlisis de coloides y partculassubmicroscpicas, se ha convertido en estos ltimos aos en una metodologa aplicada a sustancias de bajo peso molecular.Fundamento. Cuando una mezcla de molculas ionizadas y con carga neta son colocadas en un campo elctrico, estas experimentan una fuerza de atraccin hacia el polo que posee carga opuesta, dejando transcurrir cierto tiempo las molculas cargadas positivamente se desplazaran hacia el ctodo (el polo negativo) y aquellas cargadas positivamente se desplazaran hacia el nodo (el polo positivo). El movimiento de las molculas esta gobernado tambin por dos fuerzas adicionales; inicialmente la friccin con el solvente dificultar este movimiento originando una fuerza que se opone , por otro lado las molculas tienen que moverse en forma aleatoria o movimiento browniano debido a que poseen energa cintica propia denominado difusin. La energa cintica de las molculas aumenta con la temperatura, por ello a mayor temperatura mayor difusin. La suma de todas estas fuerzas provoca que las molculas no migren de una manera homognea, de tal manera que, si las molculas son colocadas en un cierto lugar de solucin, los iones comenzaran a moverse formando un frente cuya anchura aumentara con el tiempo. Para reducir la anchura de este frente podemos reducir el movimiento de las molculas empleando un medio que oponga mas resistencia a dicho movimiento. Una forma comn de hacer esto es formar un gel. El gel consiste de un polmero soluble de muy alto peso molecular que atrapa molculas de agua y forma un tamiz que dificulta el movimiento de los solutos, consecuentemente, la migracin electrofortica de las molculas ser ms lenta, pero el ensanchamiento del frente se ver reducido tambin.

4.- Diga usted que mtodo cromatogrfico se podra aplicar en su carrera profesional.La tcnica ms usada es la cromatografa lquida de alta resolucin (HPLC), por su sensibilidad, fcil adaptacin a las determinaciones cuantitativas exactas, su idoneidad para la separacin de especies no voltiles y su aplicacin a sustancias de primordial inters en la industria, como son los aminocidos, protenas, cidos nucleicos, hidrocarburos, carbohidratos, entre otros.Ahora veamos las aplicaciones de la cromatografa:Cromatografa en papel: En la actualidad ha entrado en desuso debido a su bajo poder de resolucin, pero en un principio, sirvi para separar compuestos orgnicos contenidos en mezclas de extractos vegetales que les servan a los antiguos farmacuticos.Cromatografa en capa fina: Este tipo de cromatografa todava es muy usada en investigacin para separar compuestos orgnicos como lpidos, colorantes naturales, etc. Esta cromatografa es utilizada para separaciones gruesas y solo es usada para fines de investigacin, ya que las industrias grandes han perdido inters por lo artesanal y baja resolucin de esta tcnica. Cromatografa en columna: Se usa para separar grandes cantidades de compuestos orgnicos y tambin se usa para fines de investigacin principalmente por lo caro de los materiales que se usan, como por ejemplo unas variantes de cromatografa en columna son las llamadas cromatografas de afinidad las cuales se utilizan para separar protenas de mezclas u homogenados de tejidos vivo, y cada columna que solo se usa una vez cuesta en promedio unos mil dlares americanos. Cromatografa de lquidos: De hecho la variante ms de moda de esta tcnica es la llamada cromatografa de lquidos de alta resolucin o HPLC por sus siglas en ingles (High performance liquid cromatography). Es ampliamente usada en la industria de alimentos, en la industria farmacutica, petroqumica, e investigacin. Como es una tcnica con una resolucin muy buena, con ella se detectan o se determinan las composiciones de mezclas complejas como los aditivos de un alimento y qu contaminantes tiene, en la industria farmacutica igual es para separar compuestos e identificar la pureza de los medicamentos que se venden. La cromatografa de gases: Esta cromatografa es ms usada en la industria petroqumica ya que se necesita que los compuestos a analizar o las mezclas a separar sean voltiles. Se usa tambin en investigacin.En la actualidad se utilizan sistemas acoplados de HPLC-masas o cromatografa de gases-masas para identificar completamente y dar la estructura de cada compuesto en mezclas complejas como gasolinas.

BIBLIOGRAFIA

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