Practica de Cromatografia

Informe de prctica de laboratorio Cromatografa de capa fina Felipe Andrs Villamil Quintero 02245590Samuel David Espinel Galvn Objetivos Adquirir conocimiento teorico de la cromatografa Diferenciar las tcnicas de cromatografa Separar una mezcla de colorantes por cromatografa de capa fina Diagrama de flujo Por medio de un plicador mecanico o por inmersin en la fase mvil La fase estacionariaSecar Al ambiente aplicarPreparacin de las placas Los portaobjetos a usar Limpiar y secarActivarLas placas Sembrar En la placa activada ColocarEfluyente Sellar Cada cmara Introducir Las placas dentro de cada cmara DesarrollarEl perfil cromatografico

Usando una mescla de solventes adecuados respecto a las corridas anteriores Todo el proceso Repetir Los factores RCalcular Para saturarlas de gas Dentro de cada cmara cromatografica Manchas concentradas de la muestra y los patrones a usar a 1.5 cm del borde inferior Dejando en un horno o calentando en una estufa

Marco terico Cromatografa Es una forma de separacin mecnica para compuestos complejos basada en la retencin selectiva de los compuestos a travs de un medio al estar impulsados por otro medio en movimiento La cromatografa puede cumplir dos propsitos principales no excluyentes como lo son purificar los componentes de una mescla y usarlos luego en una sntesis diferente y medir l proporcin de cada componente en mescla (finalidad analtica)La cromatografa 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 cromatografa Es el cociente o razn entre las concentracionesde esa sustancia en las dos fases de lamezclaformada por dos disolventesinmisciblesen equilibrio. Por tanto, ese coeficiente mide lasolubilidad diferencial de una sustancia en esos dos disolventes.

Donde[sustancia]1es la concentracin de la sustancia en el primer disolvente y, anlogamente[sustancia]2es la concentracin de la misma sustancia en el otro disolvente. Cromatografa de capa fina

Es una tcnica de cromatografa en la cual la fase esttica es una capa de un material poroso (silica, alumina) y la fase mvil es un solvente lquido, la fase esttica esta soportada sobre un portaobjetos y generalmente la capa mvil fluye gracias a la capilaridad del material y al equilibrio generado por la saturacin de la atmosfera de trabajo con los vapores del solvente o fase mvil. En esta tcnica las interacciones entre la fase estacionaria y la mvil con los componentes de la mescla son puramente de adsorcin (sin reaccin qumica) como puentes de hidrogeno, interacciones van deer Waals, y electroestticas, generando diferentes afinidades entre la fase mvil, que tratara de jalar el compuesto, y la fase esttica, que tratara de mantener el compuesto en un solo lugar, por lo que se vera una diferente velocidad a la cual fluyen los componentes durante la corrida, estos componentes se pueden identificar usando sustancias patrn conocidas, 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)La eleccin del eluyente generalmente es para un eluyente poco polar ya que si es muy polar (agua) la fase esttica podra disolverse, 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 estndar, dicho criterio se logra empricamente despus de varias corridasFactor RF (ratio de front)Es un ndice que mide la posicin del compuesto respecto a la posicin final o alcanze final del eluyente en la separacin, de esta forma si el factor Rf de una mancha es parecido al de un patrn las muestras pueden o no contener ese compuesto; en caso de una muestra desconocida se necesita un anlisis qumico posteriorEl 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 parmetros como el espesor de la placa, la temperatura y el fluyente usado En general las muestras problema y los patrones se disolvern en un solvente con un punto de ebullicin 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 compuesto-fase esttica-fluyente

Patrones usados

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-nitroanilinaDatosLos fluyentes usados en esta prctica fueron ter de petrleo, tolueno y metanol Ordenados en orden de polaridadter de petroleo momento dipolar 0.007Tolueno = 0.36DMetanol momento dipolar = 1,69D

Corrida con solvente ter de petrleoDistancia recorrida fluyente5 cm

Distancia recorrida muestra problema 0.4 cm

Distancia recorrida patrn 11.5 cm

Distancia recorrida patrn 2 0.4 cm


Distancia recorrida patro 4 -

Corrida con tolueno

Distancia recorrida fluyente 5 cm

Distancia recorrida primera mancha muestra 2.3 cm

Distancia recorrida segunda mancha muestra2.6




Distancia recorrida patrn 4 -

Corrida con metanol Distancia recorrida fluyente primera placa5.3 cm

Distancia recorrida muestra 5 cm

Distancia recorrida patrn 15 cm

Distancia recorrida patrn 2 5 cm

Distancia recorrida fluyente segunda placa 4.8 cm

Distancia recorrida muestra 4.5 cm


Distancia recorrida patrn 4b-

Corrida mescla metano tolueno 1:1 Distancia recorrida fluyente placa 14 cm




Distancia recorrida fluyente placa 2 4.5 cm



Distancia recorrida patrn 44.3 cm

Corrida usando ter de petrleo Distancia recorrida fluyente4.8 cm



Clculos

Discusin de resultados Se ve que en la corrida usando ter, el RF de la muestra y en patrn 2 coinciden exactamente y hay algn acercamiento respecto al patrn 3, adems que se puede descartar la presencia de patrn 1 en la muestra gracias a que los RF de la muestra y dio patrn en la corrida con ter y tolueno son muy distintos; el patrn 4 no se pudo distinguir en ninguna de las primeras corridas a causa de su posible poca concentracin y de distingue en poca medida en la segunda corrida usando ter de petrleo; podemos concluir que el patrn 4 no se encuentra presente en la muestra ya que dichos RF son totalmente distintos Vemos que el patrn 1 presenta una gran afinidad por los solventes poco polares y no es muy afn a los solventes polares, por tanto fue el patrn que ms corri en la corrida con ter y con tolueno, podemos decir que no es tan afn al ter como al tolueno.El metanol no es un buen fluyente ya que no pudo diferenciar notablemente ningn patrn, todos corrieron con la misma velocidad a travs del medio esttico, incluso en la mezcla 1:1 con tolueno El tolueno tuvo un gran desempeo como agente fluyente ya que se notan grandes diferencias entre los RF de los patrones, adems que se puede observar que hubo una separacin de dos manchas para la muestra; los valores RF para las dos manchas y para los patrones 2 y 3 son similares, as que hay altas probabilidades que la mezcla contenga patron 2 y en menor medida patrn 3 Conclusiones La muestra muy probablemente contiene patrn 2 y en menor medida patron 3, ya que son los patrones que presentan mayor concordancia con los factores RF de la muestraSe recomienda para un mejor anlisis hacer una corrida con una mescla que contenga ter de petrleo y tolueno, ya que se puede ver que el ter de petrleo a pesar de su poca afinidad con la muestra, es capaz de diferenciar los patrones 2 y 3, y el tolueno se usara en dicho caso para aumentar dicha diferencia Preguntas Qu ocurre si el fluyente toca los puntos de siembre en la placa?Como los compuestos pueden tener alguna solubilidad en el fluyente, puede pasar que al hacer contacto, los puntos de siembra se desintegren y los que no se desintegren, se hagan irreconocibles, ya que el solvente con los colorantes disueltos subira a la mayor velocidad posible, por lo cual no se podra concluir nada respecto a dicha placa cromatografica Cul es el efecto de la polaridad en la cromatografa? La polaridad representa el resumen de las interacciones entre el fluyente, la fase esttica y el analito, por lo cual podemos determinar las interacciones entre la propia fase mvil y analito y la fase esttica y la mvil, asi la polaridad diferencial de la fase mvil respecto a la fase esttica halara con mayor fuerza a los analitos polares y en menor medida a los analitos apolares, adems que si la polaridad del fluyente llega a ser muy alta podra disolverse la fase esttica Cules son las consecuencias de una columna mal empacada?Una columna mal empacada causa asimetras en el grosor de la fase estacionaria, asi que se podra tener que una fase mas grues implica mas tiempo para que la muestra la atraviese, o tambin podra desviar radicalmente la muestra, y la distancia recorrida se veria afectada o la muestra podra salirse de la placa Diferencias entre cromatografa de gas y de lquidos?La cromatografa de lquido usa una fase estatica un solido por el cual fluyeun liquido o una mezcla de liquidos, por tanto las partculas quedan enlazadas por afinidad electroesttica, y al aumentar la relacin carga tamao habr una mayor resistencia a fluir, o tambin se puede tener que haya un liquido soportado en un solido inerte que haga de fase estatica y otro liquido inmiscible fluyendo a travs d eel, en este caso se puede generar una separacin gracias a la diferencia de solubilidades o coeficientes de reparto entre dichos liquidos; la cromatografa liquido solido funciona mejor en la separacin por clases de compuestos o para la separacin de compuestos isomricos en cambio la cromatografa de liquido gas funciona mejor con la separacin de homlogos. Los grupos funcionales que son capaces de formar enlaces de hidrgeno fuertes se retienen mucho en cromatografa de liquido solido, ya que la fase esttica suele ser polar Profundizacin sobre fluorescencia de sustancias incoloras La fluorescencia es un mtodo 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 energtica, asi toda la energa 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 energtica) como los rayos gamma, x, UV, 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 radiacin se denominanfluorforos.La fluorescencia se da cuando un electron es excitado a causa de que un foton de una energa epeficia incida sobre el, lo que genera que este electron, que estaba en un orbital de baja energa salte a un estado de alta ennergia en otro orbital mas alto, para compensar esto el atomo hace que otro electron en un orbital alto libere su energa y caiga, el electron emite esta energa en forma de fotones y es lo que percibimos como fluorescencia que transcurre casi instantneamente, el atomo puede liberar cantidades variables de energa dependiendo de cuanta absorba y de donde sea la caiga del electron, esto a causa de la complejidad de la estructura molecular y solida del material en cuestinEsta fluorescencia se usa en muchas aplicaciones tales como la indexasion de cristales, donde se excitan atomos de cobre o wolframio y los rayos x producidos son luego tamisados, para obtener una longitud de onda especifica, y luego se redirigen al cristal para obtener el perfil de difraccin acorde con la ley de Bragg Muchos compuestos organicos como en benceno o el antraceno tambin presentan fluorescencia gracias a los enlaces dobles deslocalizados que absorben la luz

Parmetros de la cromatografa liquida de alta eficienciaLa cromatografa liquida de alta eficiencia implica el bombeo de la fase fluyente a travs de la fase estatica con una bomba de alta presin y la fase estacionaria comnsiste en esferas de material empacadas en la columna y dichas esferas tienen caractersticas qumicas en su superficie que propician la adsorcin diferencial de los compuestos, la alta velocidad a la que fluye el fluyente aumenta la velocidad lineal del mismo y disminuye su difusin radial a travs de la columna, mejorando la resolucin, esta tcnica cromatografica puede mejorarse segn las necesidades cambian la polaridad de la fase estacionaria y la fase mvil, usando en una una fase estacionaria poco polar y un elyente moderadamente polar o una fase estacionaria polar y eluyentes apolares Los parmetros mas influyentes son: El dimetro interno; ya que el dimetro influye en la difusin radial del compuesto, asi que las columnas de mayor dimetro son menos sensibles y suelen utilizarse para tcnicas de planta como la purificacin en cambio las de menor dimetro son para fines analticos Tamao de particula: las partculas que generan la fase estasionaria estn soportadas en silica y tienen distintos tamaos, por tanto al disminuir el tamao aumenta el rea de contacto y genera un mejor contacto entre las fases, pero es generalmente mas difcil hacer fluir el fluyente a travs de dichas esferas tan pequeas Tamao de poro: Muchas fases estacionarias son porosas para proporcionar una mayor superficie. Los poros pequeos proporcionan una mayor superficie mientras que los poros de mayor medida proporcionan una cintica mejor, especialmente para los compuestos de tamao ms grande; por ejemplo, una protena que sea ligeramente ms pequea que el tamao de los poros puede entrar, pero difcilmente saldr con facilidad. Presin: entre mayor presin mayor velocidad de flujo y tambin se podrn usar partculas mas pequeas, todo esto con el fin de aumentar la sensibilidad del proceso

Bibliografa Tcnicas de bioqumica y biologa molecular.: Jorge David Roriguez Miranda. Editorial Revert, 1991. ISBN: 8429118195. Cap. 8: Cromatografa.Lederer, Edgar: Cromotografa, revisin de sus principios y aplicaciones por Edgar Lederer y Michael Lederer Buenos aires El ateneoHeftmann, Erich : Chromatography Erich Heftmann New york ReinholdGuerrero Carlos A : guias del laboratorio de principios de quimica organica, editorial Universidad Nacional

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