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CURSO TÉCNICO DE QUÍMICA 2º módulo CAPITULO 8 ANÁLISE QUÍMICA QUALITATIVA UNIDADE 8.6 CROMATOGRAFIA PROFESSOR MARCELO DE O. BIOLCATI AGOSTO DE 2013 SURGIMENTO Botânico, logrou a primeira separação cromatográfica em 1903. Em 1906, deu à esta técnica o nome de “Cromatografia” Mikhail S. Tswett, nascido em Asti (Itália) a 14-05- 1872, sendo a família originária da Rússia. Estudou na Universidade de Genebra (Suíça), mudou-se para São Petersburgo (Rússia) em 1896 onde começou a trabalhar como assistente no laboratório de botânica da Academia de Ciências dos Imperadores Russos. 3 Fase móvel Fase estacionária Experiência de Tswett Tswett preparou um extrato de folhas que continham clorofila e xantofila, utilizou éter de petróleo como fase móvel dispensando sobre uma coluna de vidro preenchida com carbonato de cálcio CaCO3 Éter de petróleo 4 Depois de alguns minutos ele observou que os pigmentos separavam-se em diferentes camadas coloridas na coluna. Daí veio o nome cromatografia, de origem no grego, “chroma + graphein”, tratada nesta época como “escrita da cor”. 5 O objetivo da cromatografia e separar individualmente os diversos constituintes de uma mistura de substâncias A cromatografia é um processo de purificação e/ou separação de componentes de uma mistura, por ação do deslocamento de uma fase móvel sobre uma fase estacionária 6 Hoje a cromatografia é o nome dado um conjunto de técnicas de separação que se baseiam na diferença de distribuição dos componentes de uma mistura entre duas fases. Estes métodos permitem a separação, identificação e quantificação das espécies químicas de uma amostra ou uma mistura. Cromatografia em Camada Delgada – CCD "Thin layer chromatography" - TLC Desenvolvimento do cromatograma Todas as técnicas cromatográficas têm em comum a existência de duas fases: uma estacionária (sólida) e outra móvel (líquida ou gás) sendo que esta entra em contato com a primeira e é designada eluente. A separação dos componentes existentes na fase móvel verifica-se pela diferença de velocidade dos mesmos, como conseqüência das diferentes interações estabelecidas com a fase estacionária. FASE ESTACIONÁRIA • Também conhecida como fase adsorvente. É uma placa recoberta ou sílica; • Estas placas também podem ser recobertas por alumina - Al2O3; • A superfície desta fase porosa apresenta grupos silanol (-Si-OH) e siloxano (Si-O-Si) que confere diferentes polaridades à fase estacionária; PREAPARAÇÃO DA FASE ESTACIONÁRIA • As placas cromatográficas são preparadas em placas de vidro de cerca de 2 mm de espessura, sendo o tamanho dependente do uso; • A quantidade de adsorvente (espessura da camada) deve ser de: 0,3 a 0,5mm para placas para ensaios qualitativos e de 0,6 a 1,0 ou 3,0mm para ensaios preparativos • Para a preparação das placas, o analista deve primeiramente assegurar a perfeita e completa limpeza da mesma; PREAPARAÇÃO DA FASE ESTACIONÁRIA • Prepara-se uma suspensão do adsorvente com um solvente adequado e mantendo-se a placa na horizontal transfere-se a suspensão para a superfície da placa, espalhando-se de maneira bem uniforme; • Essa atividade deve ser feita em estufa a temperatura entre 105ºC e 110ºC por 30 minutos a 01 hora. • Deixa-se em repouso por alguns minutos e então faz-se a ativação das placas que consiste em deixar a camada de adsorvente completamente seca, livre do solvente usado no preparo da suspensão; PREAPARAÇÃO DA FASE ESTACIONÁRIA • Opcionalmente, pode-se adquirir no mercado placas já preparadas: as cromatoflohas de alumínio que já vêm prontas para o uso; FASE MÓVEL • É o solvente ou uma mistura de solventes que têm papel fundamental na separação de misturas; • A escolha da fase móvel tem que considerar a natureza química das substâncias a serem separadas e a polaridade da fase móvel ; • O poder de eluição está diretamente relacionado com a polaridade. Portanto, deve-se tomar como base a “série eluotrópica” dos solventes. FASE MÓVEL “SÉRIE ELUOTRÓPICA” MECANISMO DE SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES • O mecanismo de separação, por cromatografia, das substâncias contidas numa amostra é explicada pelo fenômeno de ADSORÇÃO; • ADSORÇÃO, é o depósito ou a retenção seletiva de substâncias sobre a superfície de sólidos finamente divididos, por efeitos de forças eletrostáticas; • Os adsorventes mais usados são a sílica (SiO2) ligados a grupos silanol (-Si-OH) ou siloxano (Si-O- Si) e a alumina (Al2O3). ADSORVENTES • Comercialmente, estes adsorventes são fornecidos de vários tipos e suas aplicações são especificas para cada técnica, são eles: • Sílica “G” - apresenta em sua composição substâncias aglutinantes (10 a 15% de gesso ou 1 a 3% de amido) com o objetivo de fixar o adsorvente sobre a placa de vidro; • Sílica “H”- não contém aglutinante e é usada em cromatografia de coluna; • Sílica “F”- contém substâncias fluorescentes; • Sílica “P”- para uso em camadas preparativas. APLICAÇ ÃO DAS AMOSTRAS NAS PLACAS CROMATOGRÁFICAS • Em geral aplicam-se soluções nas concentrações de 0,1% a 1,0%, com auxilio de micropipetas ou micro seringas; • As amostras devem ser aplicadas a partir de 1,0 cm a 1,5 cm acima da borda inferior da placa (ponto de partida do cromatograma); • O percurso da cromatografia geralmente é de 10 cm a 15 cm; DESENVOLVIMENTO DO CROMATOGRAMA • A camada adsorvente não deve ser alterada; • O halo de difusão da amostra não pode ser maior que 2 mm; • Soluções diluídas da amostra podem ser aplicadas repetidamente; • Mais de uma amostra podem ser aplicadas em uma placa, mantendo-se uma distância de cerca 1 cm entre os pontos. DESENVOLVIMENTO DO CROMATOGRAMA • A placa, com a extremidade semeada para baixo, é então mergulhada na fase móvel selecionada, mantida em cuba fechada (câmara); • O nível do solvente deverá ficar abaixo dos pontos de aplicação (spot`s); •Durante a corrida do solvente o sistema deve permanecer fechado, e há que se evitar que a cuba se movimente. DESENVOLVIMENTO DO CROMATOGRAMA • Um pedaço de papel de filtro, colocado na parede interna da câmara, acelera a saturação; • Cromatoplaca deverá ser retirada da cuba somente quando a frente do solvente atingir limite pré- determinado na parte superior da placa (cerca de 1 cm). • Após o desenvolvimento, as cromatoplacas devem passar por processo de secagem, seja à temperatura ambiente, seja por fazer passar corrente de ar ou com uso de temperatura. DESENVOLVIMENTO DO CROMATOGRAMA REVELAÇÃO DO CROMATOGRAMA • Os reveladores podem ser agentes físicos: • Radiação ultravioleta • Ou reveladores químicos: • Vapores de iodo; • Solução de vanilina sulfúrica; • Solução nitrato de prata; • 2,4 – dinitrofenilidrazina; • Verde de bromocresol; • Ninhidrina. REVELAÇÃO DO CROMATOGRAMA REVELAÇÃO DO CROMATOGRAMA REVELAÇÃO DO CROMATOGRAMA IDENTIFICAÇÃO DOS ANALITOS • Fator de retardamento, o Rf, é uma característica do soluto, fato que permite a identificação dos compostos. • Em condições experimentais especificadas, em condições constantes de temperatura, sistema de solventes e adsorventes, qualquer soluto move-se a uma razão constante em relação à frente de solvente; • Rf é a razão entre a distância percorrida na placa pela substância e a distância percorrida pelo solvente. IDENTIFICAÇÃO DOS ANALITOS • Para fins de identificação de uma substância a fase móvel escolhida para a eluição deve carrear o composto a um Rf entre 0,3 e 0,6 e um padrão deve ser aplicado lado a lado na mesma placa, para assegurar igualdade de condições experimentais. I- semente de cacau 2- semente de café T2- teobromina T3- caféina T4- teofilina T5-ácido clorogênico IDENTIFICAÇÃO DOS ANALITOS A B C A: Padrão de cumarina B: Extrato metanólico de M.oliveirae C: Extrato metanólico de M.glomerata Fase móvel: n-hexano: diclorometano (2:8) Fase estacionária: cromatoplaca GF254 (Merck 10.5554) Revelação: UV 254nm IDENTIFICAÇÃO DOS ANALITOS 1- opio (farmacopeia alemã DAB 2- opio 3- tintura de ópio (farmacopeia alemã) T1 – morfina T2 – codeina T3 – papaverina T4 – noscapina CCD`s realizadas pela turma 2010 CCD`s realizadas pela turma 2010
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