Cromatografia em coluna

CROMATOGRAFIA EM COLUNA

RESUMO

Foi separado em laboratório por meio de cromatografia em coluna uma solução etanólica de alaranjado de metila e azul de metileno utilizando-se sílica como fase fixa e etanol, água e ácido acético como solventes.

INTRODUÇÃO

A cromatografia é uma técnica utilizada para separação dos componentes de uma mistura, na qual os componentes a serem separados distribuem-se em duas fases: estacionária e móvel (Etre, 1993). Pode ser utilizada para a identificação de compostos por comparação com padrões previamente existentes, para a purificação de compostos, separando-se as substâncias indesejáveis e para a separação dos componentes de uma mistura. (Deganni; Cass e Vieira, 1998). A fase estacionária pode ser um sólido ou um líquido disposto sobre um suporte sólido com grande área superficial. A fase móvel, que pode ser gasosa, líquida ou ainda um fluido supercrítico, passa sobre a fase estacionária, arrastando consigo os diversos componentes da mistura. É uma técnica de separação especialmente adequada para ilustrar os conceitos de interações intermoleculares, polaridade e propriedades de funções orgânicas, com uma abordagem ilustrativa e relevante (Silva et. al,2006).

A cromatografia em coluna é uma técnica muito utilizada para isolamento de produtos naturais e purificação de produtos de reações químicas. A principal etapa ao se utilizar essa técnica é o empacotamento, o qual, entre outros fatores, definirá a eficiência da separação. A gel de sílica (Collins, 1997) é a fase estacionária mais utilizada, sendo seguida pela alumina, tanto na cromatografia em camada delgada quanto na cromatografia em coluna (Pavia et. al, 1998).

Uma coluna cromatográfica de enchimento é constituída de um modo geral por um tubo de material quimicamente inerte (vidro, aço inoxidável, resina epoxi, etc.), na qual foram introduzidas partículas de um sólido finamente dividido. Uma placa filtrante situada na extremidade inferior da coluna, não deixa estas partículas sair e considera-se que estas ocupam posições fixas na coluna. Dentro do possível as partículas do enchimento estão dispostas de uma maneira uniforme e deixando um mínimo de espaços vazios entre elas. Estas partículas podem ser de forma esférica ou irregular e podem ser porosas ou não. No caso da cromatografia líquida, a fase móvel — eluente — é um solvente (ou mistura de solventes), que é feito passar continuamente através da fase estacionária e que tem menor afinidade por esta que qualquer dos componentes da amostra. A zona contendo a amostra será assim obrigada a deslocar-se ao mesmo tempo que se vai verificando um equilíbrio de distribuição dos vários solutos entre a fase móvel e a fase estacionária. Os componentes da amostra movem-se ao longo da coluna a uma velocidade que é determinada pelas suas interações com a fase estacionária e fase móvel. Os componentes são eluídos pela ordem da sua afinidade pela fase estacionária, e a sua velocidade de migração é menor que a do eluente (PESSOA, 1993).

        A prática teve por objetivo a separação dos componentes de uma solução etanólica de alaranjado de metila e azul de metileno pela adição de solventes quimicamente ativos.

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIAIS E REAGENTES

        Foram utilizados os seguintes materiais presentes no laboratório de Química do IFPI:

• Algodão;
• Balança analítica (marca: BEL);
• 3- Béquers (25 mL);
• Bureta (25 mL);
• Espátula;
• Pipeta de Pasteur;
• Tubos de ensaio;

Foram utilizados os seguintes reagentes presentes no laboratório de Química do IFPI:

• Ácido acético;
• Água destilada;
• Alaranjado de metila;
• Azul de metileno;
• Etanol;
• Sílica;

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

EMPACOTAMENTO DA COLUNA:

Preparou-se uma coluna para cromatografia utilizando sílica como fase fixa, da seguinte maneira: em um erlenmeyer, colocou-se 15 g de sílica em diclorometano, até obter uma pasta fluida, homogênea e sem bolhas de ar incluídas. Encheu-se a terça parte da coluna cromatográfica com o mesmo solvente e derramou-se, então, a pasta fluida de sílica, de modo que ela sedimentou-se aos poucos e de forma homogênea. Golpeando-se suavemente, de modo a expulsá-las as bolhas. Controle o nível do solvente abrindo ocasionalmente a torneira da coluna. Terminada a preparação, o nível de solvente (eluente) estava a aproximadamente 1 cm acima do topo da coluna de sílica.

 SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE UMA MISTURA:

Distribuiu-se homogeneamente sobre o topo da coluna de alumina, com auxílio de uma pipeta ou conta-gotas, 3 mL de uma solução etanólica de alaranjado de metila (aproximadamente 5 mg pesada) e azul de metileno (aproximadamente 5 mg pesada). Após a adsorção pela coluna, procedeu-se a eluição com etanol, vertendo cuidadosamente o solvente pelas paredes internas da coluna, tomando cuidado para que não se causasse distúrbios ou agitação na coluna. Ao mesmo tempo, abriu-se a torneira para escoar o solvente. Eluiu-se todo o alaranjado de metila com etanol. Eluiu-se, primeiro com água, o azul de metileno retido na coluna e em seguida com uma solução aquosa de ácido acético.  

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os experimentos realizados não ocorreram de forma satisfatória pelo fato da coluna ter secado (não foi adicionado eluente) ocorrendo formação de bolhas na sílica comprometendo o resultado do experimento.

De acordo com PESSOA, 1993 os componentes são eluídos pela ordem da sua afinidade pela fase estacionária, e a sua velocidade de migração é menor que a do eluente logo, o primeiro componente a ser eluído observado foi o alaranjado de metila devido seu caráter ácido que tem afinidade com a sílica deixando mais retida a substância de caráter básico no caso o azul de metileno.  

CONCLUSÃO

        A cromatografia em coluna se mostrou uma técnica satisfatória na separação de substâncias percebendo-se um cuidado especial no que diz respeito a escolha da fase fixa e do eluente que serão utilizados.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Collins, C. H.; Braga, G. L.; Bonato, P. S.; Introdução a Métodos Cromatográficos, 6ª ed., Ed. da Unicamp: Campinas, 1997.

Degani, A. L. G.; Cass, Q. B.; Vieira, P. C.; Cromatografia um breve ensaio. Química Nova na Escola. 1998, nº 7, 21.

Etre, L. S.; Pure Appl. Chem. 1993, 65, 81H72. 2.

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