relatório cromatografia

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ - UFPI
CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA – CCN
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA I
PROFESSORA: ANTONIA MARIA DAS GRAÇAS LOPES CITO
SEPARAÇÃO DE PIGMENTOS FOLIARES POR CROMATOGRAFIA EM PAPEL
ELLEN CRISTINA PEREIRA SANTOS
TERESINA – PI
NOVEMBRO DE 2014
RESUMO
 Na prática foi utilizado a técnica de cromatografia em papel para a separação de pigmentos foliares de mangueira com o uso de éter de petróleo (ou hexano), álcool etílico e papel absorvente. A partir dessa técnica foi possível identificar por meio das cores da amostra os principais pigmentos do extrato das folhas de mangueira.
INTRODUÇÃO
 Métodos de separação são um capítulo importante em química, uma vez que, muitas vezes, é necessário isolar substâncias provenientes de um mesmo meio reacional para sua purificação ou separar interferentes para sua adequada identificação e/ou quantificação. Dentre os diferentes métodos de separação destacam-se as técnicas cromatográficas. (OKUMURA , Fabiano et al., 2001 )
 A cromatografia 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. Os métodos cromatográficos são utilizados para separar misturas contendo duas ou mais substâncias ou íons, e baseiam-se na distribuição diferencial dessas substâncias entre duas fases: uma das quais é estacionária e a outra, móvel. (RIBEIRO, Núbia Moura e NUNES ,Carolina Rodeiro, 2008)
 A cromatografia em papel (CP) é uma das técnicas mais simples e que requer menos instrumentos para sua realização, porém é a que apresenta as maiores
restrições para sua utilização em termos analíticos. (PERES, Terezinha Bonanho,2002)
 Existem quatro tipos principais de cromatografia: cromatografia em papel,
cromatografia de camada delgada, cromatografia gasosa e cromatografia líquida de alta eficiência. (PERES, Terezinha Bonanho,2002)
 Cromatografia em papel
 Neste tipo de cromatografia, uma amostra líquida flui por uma tira de papel adsorvente disposto verticalmente. O papel é composto por moléculas de celulose que possuem uma forte afinidade pela água presente na mistura de solvente, mas muito pouca afinidade pela fase orgânica, atuando como suporte inerte contendo a fase estacionária aquosa (polar). A medida que o solvente contendo o soluto flui através do papel, uma partição deste composto ocorre entre a fase móvel orgânica (pouco polar) e a fase estacionária aquosa. Desta forma, parte do soluto deixa o papel e entra na fase móvel. Quando a fase móvel alcança uma seção do papel que não contém soluto, o fenômeno de partição ocorre novamente, só que agora o soluto é transferido da fase móvel para a fase estacionária. Com o fluxo contínuo de solvente, o efeito desta partição entre a fases móvel e estacionária possibilita a transferência do soluto do seu ponto de aplicação no papel, para um outro ponto localizado a alguma distância do local de aplicação no sentido do fluxo de solvente. (PERES, Terezinha Bonanho, 2002) 
Cromatografia de camada delgada
 A cromatografia em camada delgada (CCD) é uma técnica de adsorção
líquido–sólido. Nesse caso, a separação se dá pela diferença de afinidade dos componentes de uma mistura pela fase estacionária. Por ser um método simples, rápido, visual e econômico, a CCD é a técnica predominantemente escolhida para o acompanhamento de reações orgânicas, sendo também muito utilizada para a purificação de substâncias e para a identificação de frações coletadas em cromatografia líquida clássica. O parâmetro mais importante a ser considerado em CCD é o fator de
retenção (Rf ), o qual é a razão entre a distância percorrida pela substância em questão e a distância percorrida pela fase móvel. (DEGANI, Ana Luiza G. et al., 1998)
Cromatografia gasosa
 A cromatografia gasosa (CG) é uma técnica com poder de resolução excelente, possibilitando a análise de várias substâncias em uma mesma amostra. Dependendo do tipo de substância a ser analisada e do detector empregado, consegue-se detectar cerca de 10-12g do composto mL-1 de solução. Essa sensibilidade permite que pequenas quantidades de amostra possam ser analisadas. (PERES, Terezinha Bonanho,2002)
 Os gases mais utilizados são o hélio (He), hidrogênio(H), nitrogênio (N) e argônio (Ar). Como o He é de difícil obtenção e alto custo é pouco utilizado no Brasil. A pureza do gás de arraste interfere no resultado, acusando impurezas na ordem de partes por milhão (ppm) ou partes por bilhão (ppb). (PERES, Terezinha Bonanho,2002)
Cromatografia líquida
 Esta técnica é muito utilizada para isolamento de produtos naturais e purificação de produtos de reações químicas. As fases estacionárias mais utilizadas são sílica e alumina, entretanto estes adsorventes podem servir simplesmente como suporte para uma fase estacionária líquida. Fases estacionárias sólidas levam à separação por adsorção e fases estacionárias líquidas por partição. Suportes quimicamente modificados também têm sido usados, sendo o processo de separação misto neste caso. (DEGANI, Ana Luiza G. et al., 1998)
 O objetivo deste trabalho é utilizar a cromatografia em papel para separar pigmentos foliares de mangueira. 
PARTE EXPERIMENTAL
- Materiais e reagentes
Folhas de mangueira
Proveta de 100 ml 
Éter de petróleo (65-110°) ou hexano 
Proveta de 10 ml 
Álcool etílico
Cubeta 
Papel absorvente
Capilares 
Almofariz
Papel de filtro 
Erlenmeyer de 50 ml (02) 
Pinça 
Becker de 250 ml
Tesoura 
PROCEDIMENTOS 
 Triturar num almofariz (10 g de folhas frescas (espinafres ou mangueira) usando três quantidades sucessivas de 10 mL de uma solução de éter de petróleo e álcool etílico a 2:1. Triturar muito bem e depois de juntar a última porção da mistura de éter de petróleo e álcool etílico, continue a triturar até restarem apenas alguns mililitros de solvente. Filtrar com uma pipeta de Pasteur e algodão, transferindo para um erlenmeyer de 50 mL e realizar o processo cromatográfico, observando o desenvolvimento de bandas coradas.
Aplicação da amostra no papel
 Utilizando um capilar, aplicar duas ou três porções da solução de pigmentos sobre em uma tira de papel (2,5 x 7,5 cm) a 1,0 cm de uma das extremidades. Evitar a difusão da mancha de forma que seu diâmetro não deva ultrapassar a 2 mm durante a aplicação da amostra. Deixar o solvente evaporar.
Desenvolvimento do cromatograma
 Preparar uma cuba colocando uma tira de papel de filtro de 4x5 cm e 5 mL de hexano e esperar o tempo suficiente para que ocorra a completa saturação. Colocar cuidadosamente o papel com a amostra na cuba, evitando que o ponto de aplicação da amostra mergulhe no solvente. Quando o solvente atingir cerca de 0,5 cm do topo do papel, remover a papel e marcar a frente do solvente (linha de chegada da fase móvel). Deixar secar ao ar e observar o número de manchas coloridas. Copiar o papel com as substâncias separadas (cromatograma), obedecendo fielmente a distância entre o ponto de aplicação e a frente do solvente, bem como a distância percorrida por cada substância, iniciando pelo ponto de aplicação até o centro de maior concentração da mancha.
	Comparar o cromatograma no papel com o da placa de sílica, obtido no experimento anterior e discutir qual foi a separação mais eficiente, ou seja que apresentou a melhor resolução.
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 A trituração das folhas de mangueira com éter e álcool etílico fornecem extratos contendo os principais pigmentos das folhas de mangueiras: clorofila” a’’, “clorofila b”, xantofilas e os carotenos. A partir da cromatografia foi possível identifica esses pigmentos. O verde mostra a presença da clorofila do tipo “a” e “b”. A coloração amarela mostra a presença de xantofilas.A coloração amarela mais clara demonstra a presença de carotenos na amostra. 
 A partir da cromatografia foi possível medir a distância entre o spot( local de aplicação da amostra) e cada pigmento. A distância entre o spot e a distância percorrida pela fase móvel foi de 6,0 cm. Foi possível também medir o fator de retenção, que é a razão entre a distância percorrida pela substância em questão e a distância percorrida pela fase móvel. Os valores ideais para Rf  estão entre 04 e 06. 
Imagem 1- fator de retenção Rf
 
 As distâncias percorridas pelos pigmentos na amostra e os seus respectivos Rf estão descritos na tabela .
 Tabela 1- fator de retenção dos pigmentos
	
 Pigmentos 
	 
 Distância percorrida
	
 Fator de retenção
	
Clorofila “a”
	
 1,5 cm
	
Rf = 1,5/6,0 = 0,25 
	
Clorofila “b”
	
 1,0 cm
	
Rf = 1,0/6,0 = 0,17
	
Carotenos
	
 5,8 cm
	
Rf = 2,0/6,0 = 0,33
	
Xantofilas 
	 
 2,0 cm 
	
Rf = 5,8/ 6,0 = 0,97
 Torna-se possível discutir a distribuição das cores. Foi utilizado uma mistura de solvente apolar (éter de petróleo) e uma substância polar( álcool etílico). Como o éter de petróleo é adicionado em maior quantidade ele arrasta consigo aqueles compostos que também são apolares ou que tem polaridade semelhante, como os carotenos que são hidrocarbonetos altamente apolares. As clorofilas são menos arrastadas pelo solvente porque possuem heteroátomos em sua cadeia e por isso tem caráter polar.
 Imagem 2- amostra cromatográfica
 
CONCLUSÃO
 
 A separação de pigmentos foliares de mangueira foi realizada com sucesso, uma vez que foi possível a identificação dos pigmentos por meio de cores na amostra cromatográfica. Também foi possível calcular o fator de retenção de cada um desses pigmentos. Esta técnica foi eficiente para a separação de pigmentos do extrato foliar de mangueira.
REFERÊNCIAS
DEGANI, Ana Luiza G.; CASS, Quezia B. e VIEIRA, Paulo C. Cromatografia. Química Nova Na Escola. São Paulo: n.7, p.21-25, Maio. 1998.
OKUMURA, Fabiano; SOARES, Márlon Herbert Flora Barbosa; CAVALHEIRO, Éder Tadeu Gomes . Identificação de pigmentos naturais de espécies vegetais utilizando-se cromatografia em papel. Química Nova. São Paulo: v.25, n. 04, p. 680-683, Nov. 2002.
RIBEIRO, Núbia Moura; NUNES, Carolina Rodeiro. Análise de Pigmentos de Pimentões por Cromatografia em Papel. Química Nova na Escola. Bahia: n. 29, p. 34-37, Agos. 2008.
PERES, Terezinha Bonanho. Noções básicas de cromatografia. Biológico. São Paulo: v.64, n.2, p.227-229, jul./dez., 2002.
QUESTIONÁRIO
Pesquisar a estrutura das clorofilas e carotenos e justificar a cor observada para estas substâncias.
Qual é o estado físico da fase móvel e da fase estacionária na cromatografia em papel?
Qual é o mecanismo de separação da cromatografia em papel?
Por que não é necessário utilizar o sulfato de sódio anidro para secar o extrato de pigmentos antes de aplicar no papel? 
Como se define o Rf (fator de retenção)?
Com base na estrutura molecular, explicar a ordem de Rf observada para as clorofilas “a”, “b” e carotenos na cromatografia em papel.
RESPOSTAS
	
 
 Os diferentes tipos de pigmentos fotossintéticos apresentam estruturas diferentes, captando radiações de diferente comprimento de onda, o que justifica a coloração diferente. O padrão de absorção de cada tipo de pigmento é denominado espetro de absorção.
Fase Móvel- Líquida 
Fase Estacionária – líquida
Promove-se a separação das substâncias a partir das diferenças de polaridade, de acordo com a polaridade predominante do solvente, é possível determinar quais substâncias serão facilmente arrastadas e quais serão retidas.
Por que o papel absorvente absorve o extrato foliar e possibilita a análise.
É a razão entre a distância percorrida pela substância em questão e a distância percorrida pela fase móvel. Os valores ideais para Rf  estão entre 04 e 06.
Utilizando-se a cromatografia em papel diferenciamos as clorofilas “a” e “b” por meio de tons verdes diferentes que elas apresentam . A clorofila “a” possui um tom de verde mais claro que a clorofila “b”. As clorofilas são polares e logo apresentam menor fator de retenção, sendo mais difícil de serem arrastadas em um solvente apolar (éter) já que apresentarão maior interação com o papel.