Relátorio - Cromatografia em Coluna

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Índice
Objetivo ………………………………………………………………………………………………………………………………… 2
Introdução Teórica ……………………………………………………………………………………………………………….. 2
Materiais ………………………………………………………………………………………………………………………………. 3
Reagentes …………………………………………………………………………………………………………………………….. 3
Procedimento Experimental …………………………………………………………………………………………………. 3
Registo de Observações ………………………………………………………………………………………………………... 4
Tratamento de Resultados ……………………………………………………………………………………………………. 6
Conclusão………………………………………………………………………………………………………………………………. 7
Bibliografia……………………………………………………………………………………………………………………………… 8
Objetivo: 
Este trabalho experimental tem como objetivo determinar qual o melhor eluente a utilizar de forma a purificar os compostos de uma mistura desconhecida a partir de uma Cromatografia de coluna, utilizando uma Cromatografia de camada delgada para visualizar os resultados. 
 Introdução Teórica: 
Neste trabalho prático foram utilizados dois tipos distintos de cromatografia. A Cromatografia de coluna e a Cromatografia de camada delgada. 
A Cromatografia de coluna é utilizada quando temos a necessidade de separar grandes quantidades de substâncias. 
O procedimento é relativamente simples, sendo que envolve uma coluna, um adsorvente e a mistura a ser separada. 
A coluna pode ser feita de vidro, metal ou plástico, e tem uma torneira na sua extremidade inferior. Existem colunas de diversos tamanhos, para eluir quantidades diferentes de amostra. 
 No que toca a adsorventes, que são o que vai separar os componentes da amostra, existem diversos tipos, no entanto os mais comuns são a sílica-gel e o óxido de alumínio, sendo que neste trabalho foi utilizada a sílica-gel. Os adsorventes podem ser colocados na coluna na sua forma seca ou na sua forma suspensa (ou seja, misturado num solvente, normalmente o eluente utilizado na separação). 
A amostra que queremos separar vai ser colocada na parte superior da coluna, juntamento com um pouco de eluente, de forma a promover a separação. 
A Cromatografia de camada delgada contem uma fase móvel e uma fase estacionária, e corresponde a uma técnica de separação de compostos químico-físicos. 
A fase móvel constitui o eluente, que é o composto que vai transportar os compostos que são menos absorvidos pela fase estacionária, separando-os assim. 
A fase estacionária constitui a placa onde a nossa amostra vai ser colocada, sendo que essa placa está coberta com um adsorvente, no caso do nosso trabalho a placa estava coberta com sílica-gel. 
Aquando de a amostra estar colocada na placa, esta vai ser colocada numa camara de eluição, juntamente com o eluente, dando assim inicio há ao processo de eluição. 
Quando esse processo estiver terminado, podemos colocar as placas sob uma luz UV de forma a observar o arrastamento propriamente.
Materiais 
· Coluna cromatográfica 
· Gobelé de 50 ml 
· Gobelé 500 ml 
· Funil 
· Tubos de ensaio 
· Pipetas de Pasteur 
· Suporte universal com garras 
· Suporte para tubos de ensaio 
· Placa cromatográfica 
· Câmara cromatográfica 
· Proveta de 10 ml 
Reagentes
· Acetona 
· Etanol 
· Hexano 
· Sílica 
· Cafeína 
· Nitrovanilina 
Procedimento experimental
Preparação das amostras: 
Foram selecionados e numerados 3 tubos de ensaio para as 3 amostras utilizadas nesta atividade experimental. 
No primeiro tubo temos uma amostra de cafeína diluída em acetona, no tubo 2 temos uma amostra de nitrovanilina diluída em etanol e no tubo 3 temos uma mistura de ambas as soluções. 
Cromatografia de coluna: 
Em primeiro lugar foi preparada uma solução de sílica gel, para esta preparação foi adicionado num gobelé de 500 mL, sílica e hexano até que se obteve uma solução homogénea, este processo foi realizado na hotte. De seguida e com o auxílio de um funil de vidro, a solução foi transferida para a coluna de vidro, a torneira foi então aberta e deixou se o solvente escoar para o gobelé que continha a sílica sendo este solvente reutilizado para repetir a operação de homogeneização. É importante que ao longo de toda a atividade a coluna deva estar perfeitamente na vertical para evitar erros que possam vir a prejudicar a separação das amostras. 
Com a ajuda de uma pipeta de Pasteur adicionamos a primeira amostra ao topo da coluna, este processo tem de ser feito cuidadosamente para não alterar a superfície da sílica e para não se criarem bolhas de ar, ao mesmo tempo deve se ir batendo continuamente ao longo da coluna para que se obtenha uma compactação uniforme. 
Em seguida a torneira foi aberta para deixar a amostra penetrar a sílica, coletando o eluente que escoou no gobelé e indo adicionando pequenas quantidades de hexano ao topo da coluna para não deixar a sílica secar. 
Este processo foi repetido até que toda a amostra tenha penetrado a coluna e repetido também para as duas amostras restantes. 
Uma vez adicionada toda a quantidade de amostra, foi então iniciada a eluição acrescentou-se o eluente aos poucos à coluna para auxiliar na separação dos componentes da mistura. 
No final da eluição foram então coletadas as amostras em tubos de ensaio numerados e armazenou-se para posterior análise. 
Cromatografia por camada delgada: 
Para a realização da cromatografia por camada delgada foi primeiro preparado o eluente onde, com a ajuda de uma proveta, misturou-se 9 ml de hexano e 1 ml acetona. O eluente foi então vertido para uma câmara cromatográfica e de seguida foi preparada a placa cromatográfica 
As amostras recolhidas durante a cromatografia por coluna foram aplicadas, com uma pipeta de Pasteur, na parte inferior da placa cromatográfica e de seguida foi cuidadosamente colocada a placa dentro da câmara e esta foi fechada. No fim da eluição a placa foi retirada e deixada a secar. 
Registo de observações
Cromatografia por camada delgada:
 
 
Imagem 1 - CCD com solventes 50 hexano/50 acetona
Imagem 1 – CCD com solventes 50 hexano/50 acetona
Imagem 2 - CCD com solventes 90 hexano/10 acetona
Imagem 3 - CCD com solventes 70 hexano/30 acetona
Imagem 4 – Comparação das diferentes quantidades dos solventes
Tratamento de Resultados
Os compostos utilizados são a nitrovanilina (composto 1), cafeina (composto 2) e a uma mistura dos referidos compostos.
 
Cromatografia de Camada Delgada:
Ao observarmos os resultados da cromatografia de camada delgada, concluímos que as quantidades dos solventes que apresentam um melhor resultado são compostos por 50/50 de hexano e cetona. Este resultado deve-se ao facto de se utilizar dois solventes antagónicos em iguais quantidades: o hexano é um solvente apolar e a acetona é um solvente polar (imagem 1). Como podemos verificar nas imagens 2 e 3, as experiências efetuadas com quantidades dos solventes de 90 hexano/10 acetona e 70 hexano/30 acetona, apresentaram a amostra 2 e a mistura na linha de origem ou muito próxima desta.
Para que exista uma CCD bem-sucedida as manchas devem atingir uma altura de mais ou menos 2/3 da altura da distância percorrida pelos compostos. Se o solvente for pouco polar os compostos não são removidos da origem (imagens 2 e 3). Se o solvente for muito polar os compostos apresentam-se como uma mancha única. 
Cromatografia em Coluna:
Depois de adicionada a amostra, observa-se a formação de duas bandas de cor amarelada. Devido à falta de tempo, não foi possível finalizar a experiência e retirar o eluído. Face ao exposto, o objetivo desta atividade experimental não foi cumprido. 
 
Conclusão
O objetivo desta experiência é determinar o melhor eluente a utilizar para purificar os compostos da mistura desconhecida a partir de uma cromatografia de coluna, utilizando uma cromatografia de camada delgada para visualizar os resultados. O objetivo não foi cumprido, não tendo sido possível recolher nenhuma amostra da cromatografia em coluna, devido à falta de tempo para que esta fosse completada. Consequentemente, não foi possível realizar a cromatografia de camada delgada com as amostras recolhidas da cromatografia de coluna.
Com o objetivo de se verificar quaisas quantidades dos eluentes hexano e acetona necessários para se atingir os melhores resultados da CCD, na realização da cromatografia de camada delgada com os compostos: cafeina, nitrovanilina e a mistura de ambas, concluímos que as quantidades mais adequadas são 50/50. 
A nossa maior dificuldade foi a gestão de tempo que impossibilitou a conclusão de parte das tarefas propostas: finalizar a cromatografia de coluna e cumprir o objetivo desta atividade experimental.
Bibliografia
PL1 Cromatografia colunas
https://www.ufjf.br/quimica/files/2018/08/Cromatografia.pdf
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