Relatorio cromatografia em papel docx (1)

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Ministério da Educação
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Tecnologia em Processos Químicos
OTIMIZAÇÃO DA SEPARAÇÃO DE CORANTES POR CROMATOGRAFIA EM PAPEL
Alunos: Carlymari de Almeida Silva - carlyalmeida99@gmail.com
Poliana Cristina dos Santos - pllyanna_cris07@hotmail.com
Vitórya Janning Antunes - vitorya.alunos@utfpr.edu.br
Professor: Clayton Antunes Martin
Toledo 18, de outubro de 2022.
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1. INTRODUÇÃO
A cromatografia é um método largamente usado para a separação, identificação e
determinação dos componentes químicos em misturas complexas. Nenhum outro
método de separação é tão poderoso e de aplicação tão generalizada como a
cromatografia. O termo cromatografia é difícil de ser definido rigorosamente porque o
nome tem sido aplicado a diversos sistemas e técnicas. Todos esses métodos, contudo,
apresentam em comum o uso de uma fase estacionária e de uma fase móvel. Os
componentes de uma mistura são transportados através da fase estacionária pelo fluxo
da fase móvel e as separações ocorrem com base nas diferenças de velocidade de
migração entre os componentes da fase móvel. ²
Os métodos cromatográficos são de dois tipos básicos. Na cromatografia em coluna, a
fase estacionária é mantida em um tubo estreito e a fase móvel, forçada através do
tubo sob pressão ou por gravidade. Na cromatografia planar, a fase estacionária está
apoiada em uma placa plana ou nos poros de um papel e a fase móvel move-se através
da fase estacionária por ação capilar ou sob a influência de gravidade. ²
A cromatografia em papel (planar) é uma técnica de partição líquido–líquido, estando
um deles fixado a um suporte sólido. O suporte é saturado em água e a partição se dá
devido à presença de água em celulose (papel de filtro). Este método, embora menos
eficiente que a CCD (cromatografia em camada delgada), é muito útil para a separação
de compostos polares. Utiliza-se pequenas quantidades de amostras (microgramas a
miligramas) retiradas com pequenos capilares de vidro que são depositadas sobre
faixas de papel de filtro e em seguida colocadas em cubas de vidro contendo a fase
móvel, após o deslocamento por capilaridade da fase móvel pela fase estacionária, o
papel é retirado da cuba. ¹
Figura 1: Esquema para uma cromatografia em papel
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2. OBJETIVOS
Definir a eficiência da separação em relação a polaridade do eluente.
3. METODOLOGIA EXPERIMENTAL
3.1 Reagentes e Materiais
Para o experimento de Otimização da separação de corantes por cromatografia em
papel.
● 03 frascos de boca larga com tampa (~ 1L)
● 03 provetas de 50 mL
● 05 Tiras de papel filtro (6 x 20 cm)
● 03 Vidros de relógio grande
● Bastão de vidro
● Canetas de retroprojetor
● Acetona
● Ciclohexano
● Clorofórmio
● Álcool
● Isopropílico
● Hexano
● Metanol
● Tolueno
3.2 Procedimento Experimental
Colocou-se cerca de 20 mL do solvente ou das misturas dos solventes nos béqueres
(eluente), e aplicou-se as amostras nas tiras de papel, com três pontos de cores
diferentes, com diâmetro máximo de 0,5 cm, e observando a distância mínima de 1,0
cm das laterais e 1,5 cm entre as manchas, com 4,0 cm de distância da borda inferior.
Realizou-se a cromatografia, após marcou-se a altura que o eluente alcançou.
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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Após o papel permanecer no recipiente e o solvente chegar até a marca de 10 cm, o
papel foi removido para proceder com as medidas para o cálculo de retenção. O fator
de retenção (Rf), é a distância percorrida por cada composto em uma amostra, dividido
pela distância percorrida pelo solvente.
A partir da tabela das polaridades dos solventes, foram selecionados solventes e
misturas entre 1,0 e 3,5. A polaridade é dada pela equação:
𝑃 = 𝑃1. 𝑋1 + 𝑃2. 𝑋2 + 𝑃3. 𝑋3 + 𝑃𝑛. 𝑋𝑛
Onde:
P = polaridade da mistura
P1 = polaridade do solvente
X1 = fração do solvente na mistura (V1/Vtotal)
A primeira mistura feita foi com metanol e tolueno, na proporção de 60% de tolueno e
40% de metanol, com a polaridade de 3,48. A distância percorrida de cada cor está
representada na tabela 1.
Tabela 1 - cromatografia com a mistura de tolueno e metanol
Pigmento Distância (cm)
Vermelho 1,5
Azul 2
Realizando os cálculos do fator de retenção, temos:
𝑅𝑓 = 𝑎𝑣
Onde:
Rf = fator de retenção
a = distância percorrida pelo composto
v = distância percorrida pelo solvente
Os resultado obtidos estão demonstrados na tabela 2
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Tabela 2 - Resultados do Rf
Pigmento Fator de retenção (Rf)
Vermelho 0,15
Azul 0,2
A segunda mistura feita foi com tolueno e hexano, na proporção de 60% de tolueno e
40% de hexano, com polaridade de 1,48. A distância percorrida está representada na
tabela 3 abaixo.
Tabela 3 - cromatografia com a mistura de tolueno e hexano
Pigmento Distância (cm)
Vermelho 5
Azul 3
Realizando os cálculos de fator de retenção com os resultados representados na tabela
a seguir
Tabela 4 - resultados do Rf da mistura 2
Pigmento Fator de retenção (Rf)
Vermelho 0,5
Azul 0,3
E por fim o terceiro solvente para a cromatografia foi somente tolueno, com a
polaridade de 2,4.
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Tabela 5 - Cromatografia com tolueno
Pigmento Distância (cm)
Vermelho 7
Azul 5
Realizando os cálculos do Rf, temos:
Tabela 6 - resultados do Rf mistura 3
Pigmento Fator de retenção (Rf)
Vermelho 0,7
Azul 0,5
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5. CONCLUSÃO
Além de a cromatografia em papel ser um método de execução fácil e rápida, podemos
utilizar essa prática para trabalhar com outros conceitos como substâncias e misturas,
tipos de misturas, tipos de separações físicas que existem e capilaridade. O método da
cromatografia pode ser usada para separar e identificar substâncias químicas, tendo ela
duas fases, a fase móvel e a estacionária, onde obteve resultados significativos pela
polaridade de cada solvente envolvido no experimento, visto que a polaridade de uma
molécula está associada ao tipo de interação predominante. A separação dos
componentes de uma mistura neste tipo de cromatografia está baseada nas diferenças
de solubilidade dos seus componentes na fase móvel e estacionária. Os componentes
com menos solubilidade na fase estacionária tem um deslocamento rápido ao longo do
papel, porém os componentes com maior solubilidade na fase estacionária serão
consequentemente retidos e terão uma movimentação mais lenta. Portanto, o processo
de separação envolve a interação dos solutos com as duas fases. Existem outros
fatores que influenciam nas interações do soluto com as duas fases, como a adsorção
na superfície da fase estacionária e carga do composto. Resumindo, temos que os
vários componentes de uma mistura, devido a diferentes interações com a fase
estacionária e móvel, são separados em seus componentes, mas para se reproduzir a
análise cromatográfica precisamos utilizar condições experimentais.
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6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
SKOOG, Douglas A. Princípios de Análise Instrumental. 5. ed. Porto Alegre: Bookman,
2002.
DEGANI, Ana Luiza G.; CASS, Quezia B.; VIEIRA, Paulo C. Cromatografia: Um breve
ensaio. Quím. Nov. Escola. n. 7, maio, 1998.
EXPLICATORIUM. A Cromatografia. Disponível em :. Acesso em: 24 abr. 2012.
HYPERSCIENCE. Excitantes experiências para fazer na feira de ciências (ou em casa).
Disponível em: . Acesso em: 25 abr. 2013.
NETO, Claudio C. Análise orgânica: métodos e procedimentos para caracterização de
organoquímios. v. 2. Rio de Janeiro: UFRJ, 2004.RIBEIRO, Nùbia, M.; NUNES, Carolina R. Análise de pigmentos de pimentões por
cromatografia em papel. Quím. Nov. Escola. n. 29, ago., 2008.