Cromatografia: Técnica de Separação de Misturas

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Cromatografia
A cromatografia (do grego χρώμα:chroma, cor e γραφειν:"grafein", grafia) envolve uma série de processos de separação de misturas. A cromatografia acontece pela passagem de uma mistura através de duas fases: uma estacionária (fixa) e outra móvel. A grande variabilidade de combinações entre a fase móvel e estacionária faz com que a cromatografia tenha uma série de técnicas diferenciadas.
Teoria da cromatografia
 Cromatografia é uma técnica de separação de misturas e identificação de seus componentes. Esta separação depende da diferença entre o comportamento dos analitos entre a fase móvel e a fase estacionária. A interação dos componentes da mistura com estas duas fases é influenciada por diferentes forças intermoleculares, incluindo iônica, bipolar, apolar, e específicos efeitos de afinidade e solubilidade.
 
História
Foi o botânico russo, Mikhail Semenovich Tswett quem inventou a primeira técnica cromatografica em 1900 durante suas pesquisas sobre a clorofila. Ele usou uma coluna de absorção líquida contendo carbonato de cálcio para separar pigmentos de folhas de plantas. O método foi descrito em 30 de dezembro de 1901 no 11o Congresso de Médicos e Naturalistas em São Petersburgo. A primeira publicação feita foi em 1903. Ele usou pela primeira vez o termo cromatografia em uma publicação em 1906 no jornal de botânica alemão, Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft. Em 1907, demonstrou sua cromatografia para a Sociedade Botânica Alemã.
Em 1952, Archer John Porter Martin e Richard Laurence Millington Synge ganharam o Prêmio Nobel de Química pela invenção da cromatografia de partição. Desde então, a tecnologia tem avançado rapidamente.
1 – Classificação das técnicas cromatográficas
a) De acordo com o sistema cromatográfico
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Em Coluna Cromatografia líquida
Cromatografia gasosa
Cromatografia supercrítica
Planar Centrífuga (Chromatotron)
Cromatografia em camada delgada (CCD)
Cromatografia em papel (CP)
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b) De acordo com a fase móvel
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Utilização de gás Cromatografia gasosa (CG)
Cromatografia gasosa de alta resolução (CGAR)
Utilização de líquido: Cromatografia líquida clássica (CLC)
 Cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE)
Utilização de gás pressurizado Cromatografia supercrítica (CSC)
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c) De acordo com a fase estacionária
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Líquida
Sólida
Quimicamente ligadas
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d) De acordo com o modo de separação
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Por adsorção
Por partição
Por troca iônica
Por afinidade
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2 – Principais técnicas cromatográficas
a) Cromatografia de adsorção
Neste processo, o de mais ampla utilização, duas substâncias são ligadas por uma interface onde não ocorre solubilização. A fase estacionária é sólida e a fase móvel pode ser líquida ou gasosa. Baseia-se nas atrações eletrostáticas ou dipolares da superfície da fase estacionária pelas moléculas da substância a separar.
b) Cromatografia de partição
A fase estacionária é líquida. Este processo é baseado na diferente solubilidade dos componentes da mistura nas duas fases líquidas.
 
c) Cromatografia planar
Na cromatografia planar, também chamada de camada fina, ou TLC ("Thin Layer Chromatography"), a fase estacionária, por exemplo alumina ou sílica, é suportada sobre uma placa plana ou nos poros de um papel. Nesse caso, a fase móvel desloca-se através da fase estacionária, sólida e adsorvente, por ação da capilaridade ou sob a influência da gravidade. Útil em separação de compostos polares. Encontra-se bastante difundida devido à sua facilidade experimental e ao seu baixo custo.
 
d) Cromatografia em papel (CP)
 Fases da Cromatografia em Camada Delgada ou PC, do inglês "paper chromatography". É uma técnica de partição, utiliza dois líquidos, ou misturas de líquidos, um atuando como fase móvel (eluente) e outro, suportado sobre papel, atuando como fase estacionária. Ocorre a retenção das substâncias devido às diferentes afinidades para com as fases estacionária e móvel. Utiliza-se papel normal ou papel de filtro (mais utilizado) como suporte da fase estacionária.
Exemplificando: a mistura é aplicada no papel e mergulhada na mistura das fases líquida e estacionária. A tira de papel de suporte é colocada em um cuba contendo o eluente. Esta fase móvel (solvente) sobe por capilaridade e arrasta a substância pela qual tem mais afinidade, separando-a das substâncias com maior afinidade pela fase estacionária. Como a maioria das substâncias separadas são incolores, utiliza-se um revelador. As manchas podem ser reveladas por meio de luz UV, vapores de iodo, soluções de cloreto férrico e tiocianoferrato de potássio, fluorescências, radioatividade, etc.
 
e) Cromatografia em coluna
É a técnica de separação cuja fase estacionária acontece dentro de um tubo. Utiliza-se uma coluna de vidro aberta na parte superior e munida de uma torneira na extremidade inferior, por onde elui o líquido. Dentro da coluna encontra-se a fase estacionária constituída por um enchimento sólido no caso da cromatografia de adsorção, ou por uma fase líquida no caso da cromatografia de partição. A fase móvel é líquida em ambos os casos. A ordem das substâncias dependerá da sua polaridade.
 
f) Cromatografia de leito móvel
A cromatografia de leito móvel verdadeiro (True moving bed, TMB) é uma forma de transformar a cromatografia de leito fixo num processo contínuo em contracorrente, e desta forma maximizar as taxas de transferência de massa entre fases. Nesta técnica, o absorvente move-se no sentido oposto ao do eluente com uma velocidade compreendida entre as velocidades de migração dos dois componentes.