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ANA CRISTINA SOUSA SILVA CROMATOGRAFIA EM COLUNA E EM CAMADA DELGADA Taguatinga 2023 ANA CRISTINA SOUSA SILVA CROMATOGRAFIA EM COLUNA E EM CAMADA DELGADA Projeto apresentado ao Curso de Química - Bacharelado da Instituição Anhanguera. Professor de Química Geral e Avançada: Carlos Roberto da Silva Junior. Taguatinga 2023 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 4 3. resultados e discussões ........................................................................................ 6 6. REFERÊNCIAS .................................................................................................. 11 4 1. INTRODUÇÃO Cromatografia é um processo de separação e identificação de componente de uma mistura, baseando-se na migração dos compostos da mistura, apresentando diferentes interações através de duas fases. • Fase móvel: fase em que os componentes a serem isolados “correm” por um solvente fluido, que pode ser líquido ou gasoso. • Fase estacionária: fase fixa em que o componente que está sendo separado ou identificado irá se fixar na superfície de outro material líquido ou sólido. O processo cromatográfico consiste na passagem da fase móvel sobre a fase estacionária, dentro de uma coluna ou placa, separando os componentes da mistura pela diferença de afinidades através das duas fases. A cromatografia em coluna é comumente utilizada para purificação de substâncias orgânicas ou, para remover o material de partida ou isolar o produto desejado de uma reação, a mistura é passada através de um tubo de vidro vertical preenchido com sílica ou alumina, para fase estacionária, e coletada em pequenas frações. Já a cromatografia em camada delgada é um dos métodos de separação físico-químico mais utilizados em misturas, sendo relativamente fácil de manusear e de resposta rápida. É uma técnica simples, barata e eficiente na análise qualitativa da composição de uma mistura. 5 2. METODOLOGIA As práticas realizadas foram relativas ao experimento Cromatografia em coluna e em camada delgada, que tinham como objetivo aplicar e aprimorar os conteúdos relativos a disciplina de Análise Instrumental explorando o tema e identificando o processo de separação da mistura. As práticas foram realizadas através do laboratório virtual disponibilizado pela instituição de ensino pela plataforma AGETEC. Os materiais utilizados foram: • Acetona; • Algodão; • Bastão de vidro; • Béquer de 50 mL; • Béquer de 1000 mL; • Coluna Cromatográfica; • Erlenmeyer de 100 mL; • Extrato de espinafre; • Funil simples; • Hexano/acetona; • Hexano; • Lápis; • Papel filtro; • Pipetas de Pasteur; • Pisseta; • Placa cromatográfica; • Régua; • Sílica em gel; • Suporte da coluna cromatográfica; • Tubo capilar; • Vidro de relógio. 6 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES Para a realização do experimento da Cromatografia em coluna e em camada delgada inicialmente, colocou-se os equipamentos de proteção individual localizados no “Armário de EPIs”. Em seguida, colocou-se o algodão na bureta com o auxílio do bastão de vidro. Logo depois, acoplou-se o funil. Adicionou-se a solução de hexano, armazenada na pisseta, no béquer 1contendo sílica em gel. Com o auxílio do bastão de vidro, misturou-se o hexano com a sílica em gel. Em seguida, transferiu-se o conteúdo do béquer 1 para bureta. Depois, sedimentou-se o adsorvente da proveta com os dedos. Posicionou-se o Erlenmeyer 1 abaixo da bureta. Abriu a torneira da bureta. Notou-se que o extrato de espinafre foi adicionado à bureta e quando a quantidade necessária foi depositada a adição de extrato foi interrompida automaticamente. Manteve-se o Erlenmeyer 1 na bureta e abriu-se a torneira novamente. Observou-se a adição da solução de hexano/acetona na coluna cromatográfica (bureta). Após a finalização, abriu-se novamente a torneira e observou a adição da solução de acetona. Colocou o Erlenmeyer 1 na bancada após a conclusão da adição de acetona na coluna cromatográfica. Observou-se, de perto, a coluna cromatográfica. Moveu-se o Erlenmeyer 2 para a bureta e abriu a torneira. Observou-se o escoamento da mancha de líquido amarelo. Retornou o Erlenmeyer 2 para bancada. Moveu-se o Erlenmeyer 3 para bureta, abriu a torneira e observou o escoamento da mancha azul. Retornou o Erlenmeyer 3 para bancada ao final do processo. Moveu-se o Erlenmeyer 4 para bureta, abriu a torneira e observou o escoamento da mancha verde. Retornou o Erlenmeyer 4 para bancada ao final do processo. Observou-se, de perto, os Erlenmeyer. Na cromatografia em papel, com o lápis, traçou-se uma linha na base e outra no topo da placa cromatográfica. Utilizou-se um tubo capilar para coletar uma amostra do extrato de espinafre do béquer 1 e depositou-o na linha da base da placa cromatográfica. Coletou-se uma amostra do Erlenmeyer, utilizando um novo tubo capilar, e aplicou-se sobre a linha da base da placa. Em seguida, transferiu-se a 7 solução de hexano/acetona para o béquer (câmara cromatográfica). Adicionou-se o papel filtro dentro do béquer e utilizou o vidro de relógio para tampar. Aguardou 10 minutos para que a ambientação fosse concluída e então destampou o béquer. Levou- se a placa cromatográfica ao béquer e tampou com o vidro de relógio novamente. Aguardou 15 minutos até o final da eluição, então aproximou-se do béquer para retirar a placa cromatográfica e moveu-a para a bancada. Logo posicionou-se a placa ao lado da régua (bancada de medição) para analisar a distância percorrida pelas substâncias separadas no processo. Utilizou a linha guia para auxiliar na observação da distância. Para finalizar, retornou-se a placa para bancada. Trocou a placa por uma nova, repetiu-se a etapa de adição das amostras. Retirou o papel filtro da câmara cromatográfica e trocou por um novo. Limpou o conteúdo da câmara e, em seguida, repetiu-se o processo de eluição substituindo a solução de hexano/acetona pela solução de acetona pura. Observou-se e anotou os resultados. 4. AVALIANDO OS RESULTADOS 1) Quais os principais adsorventes usados em cromatografia? Que outros adsorventes podem ser usados para a cromatografia? Os principais adsorventes utilizados em CCD são sílica gel e alumina. Também podem ser utilizados papel, amido, açúcares, sulfato de cálcio, óxido de magnésio e carvão ativo. 2) Quais os principais fatores que afetam a ordem de eluição de uma substância em uma coluna cromatográfica. Dentre os principais fatores estão a temperatura, pressão, complexidade da amostra, natureza da fase móvel e estacionária, entre outras. 3) Quais as principais diferenças entre cromatografia de adsorção e partição? Na cromatografia de adsorção a separação é baseada nas interações adsorventes entre os componentes da amostra e a fase estacionária, já na cromatografia de 8 partição a separação é baseada na partição diferencial entre os componentes da amostra entre a fase móvel e estacionária, onde os componentes que têm maior afinidade pela fase estacionária migram mais lentamente. 4) Como se classificam os métodos cromatográficos quanto à técnica e ao mecanismo de separação? Os métodos cromatográficos podem ser classificados em duas principais características: Técnica cromatográfica e o mecanismo de separação. 5) Qual o tipo de mecanismo de separação envolvido na cromatografia em camada delgada e em cromatografia em coluna? Tanto na cromatografia em camada (CCD) quanto na cromatografia em coluna, o mecanismo de separação é geralmente baseado na cromatografia de partição, envolvendoa distribuição seletiva de componentes da amostra entre uma fase estacionária e uma fase móvel, onde a retenção diferencial dos componentes leva à separação. 6) Duas substâncias que interagem da mesma forma com uma fase estacionária podem ser separadas por cromatografia em papel? Explique. Não, si duas substâncias tiverem a mesma interação com fase estacionária, não haverá uma força seletiva suficiente para diferenciar sua mobilidade na fase móvel, não permitindo uma separação eficaz. 7) O que é o fator de retenção (Rf) na CCD? Como ele é calculado? O fator de retenção (Rf) é uma medida na cromatografia em camada delgada (CCD) que expressa a distância percorrida por um componente da amostra em relação à distância total percorrida pela fase móvel. Essa medida é usada para avaliar a retenção relativa de diferentes substâncias na fase estacionária. Para calcular o Rf utiliza-se a fórmula: Rf = Distância percorrida pelo soluto Distância percorrida pelo solvente 9 Fase estacionária Eluente Amostra Fator de retenção (Rf) Cor A B C A B C 0,0 Hexano/Acetona Extrato de Espinafre - - - Amarelo Azul Verde Fase estacionária Eluente Amostra Fator de retenção (Rf) Cor A B C A B C 0,0 Hexano/Acetona Espinafre 0,12 0,19 0,12 Verde Azul Amarelo Fase estacionária Eluente Amostra Fator de retenção (Rf) Cor A B C A B C 0,0 Acetona Espinafre 0,46 0,52 0,75 Verde Azul Amarelo 10 5. CONCLUSÃO Conclui-se que a cromatografia em coluna (CC) é uma técnica onde ocorre a separação de substâncias presentes em uma mistura entre duas fases, a fase sólida, geralmente sílica, chamada cromatografia em coluna de sílica (CCS), e a fase líquida, sendo essa um solvente ou uma mistura de solventes, baseado na capacidade de solubilidade e adsorção desses componentes. 11 6. REFERÊNCIAS Algetec Laboratórios virtuais. Disponível em: https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/73/654e3c0be3bfb.html. Acesso em: 20/10/2023 Kasvi. Cromatografia conheça os tipos. Disponível em: https://kasvi.com.br/cromatografia-conheca-os-tipos/. Acesso em: 07/11/2023 Toda Matéria. Cromatografia Disponível em: https://www.todamateria.com.br/cromatografia/#:~:text=Cromatografia%20em%20ca mada%20delgada%3A%20%C3%A9,interagiram%20menos%20na%20fase%20esta cion%C3%A1ria. Acesso em 07/11/2023 https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/73/654e3c0be3bfb.html https://kasvi.com.br/cromatografia-conheca-os-tipos/ https://www.todamateria.com.br/cromatografia/#:~:text=Cromatografia%20em%20camada%20delgada%3A%20%C3%A9,interagiram%20menos%20na%20fase%20estacion%C3%A1ria https://www.todamateria.com.br/cromatografia/#:~:text=Cromatografia%20em%20camada%20delgada%3A%20%C3%A9,interagiram%20menos%20na%20fase%20estacion%C3%A1ria https://www.todamateria.com.br/cromatografia/#:~:text=Cromatografia%20em%20camada%20delgada%3A%20%C3%A9,interagiram%20menos%20na%20fase%20estacion%C3%A1ria