Prévia do material em texto
Introdução A Cromatografia é um método físico-químico de análise que possui facilidade em efetuar a separação, identificação e quantificação das espécies químicas (COLLINS, et al., 1987). O processo cromatográfico consiste na separação dos componentes de uma mistura entre a fase móvel e a fase estacionária, e tem como base a diferença de velocidade com que as substâncias se movem através de um meio poroso (fase estacionária) quando arrastadas por um solvente em movimento (eluente). As separações ou análises cromatográficas podem ser feitas de acordo com os seguintes métodos: Cromatografias em papel monodirecional ascendente, cromatografia em camada delgada, cromatografia gasosa e cromatografia em coluna. Nesse trabalho foram utilizados a Cromatografia em Camada Delgada (CCD) e a Cromatografia em Coluna (CC). A CCD é um método introduzido por Stahl e é a mais comumente utilizada para identificar e separar compostos presentes em uma mistura e determinar a pureza de uma substância. O processo de separação está fundamentado no fenômeno de adsorção. Usa-se uma placa de vidro revestida com uma fina camada de um material adsorvente (sílica, alumina, celulose, etc.) formando as cromatoplacas. A amostra a ser analisada é aplicada numa extremidade e o desenvolvimento do cromatograma deve ser feito em atmosfera saturada com o solvente empregado, numa cuba de eluição. Os resultados são obtidos através da diferença na velocidade entre as substâncias provocados pela diferença de polaridade entre elas. Utiliza-se como fase estacionária uma substância polar, a sílica, e como fase móvel um eluente com menor polaridade, desta forma as substâncias menos polares migram mais rapidamente com o eluente, por outro lado, as mais polares ficam mais retidas por apresentar mais afinidade com a fase estacionária. Muitas das substâncias analisadas por este processo não são coloridas, logo a cor pode ser desenvolvida momentaneamente por exposição do sistema à luz ultra–violeta. A CC é um método que utiliza um tubo de vidro empacotado com um material adsorvente que possui a extremidade superior aberta e a inferior é afilada, terminando numa torneira, que permitirá o controle da vazão da fase móvel. A separação dos constituintes de uma mistura baseia-se na interação dos componentes da amostra e do solvente com a superfície do adsorvente (COLLINS, et al., 1987). A eluição é feita de modo a obter frações que podem conter mistura de compostos ou compostos puros, essa eluição foi acompanhada por análise em CCD. Nesse experimento, a cromatografia de adsorção em coluna foi utilizada num processo de extração e fracionamento de pigmentos vegetais. O Azobenzeno é um composto químico formado de dois anéis fenila ligados por uma ligação dupla N=N. Esse composto, absorve fortemente a luz e são historicamente usados como corantes. Uma das mais intrigantes propriedades do azobenzeno é a fotoisomerização dos isômeros trans e cis. De acordo com a intensidade de emissão de flourescência, o estado de isomerização é modificado de cis para trans ou de trans para cis (LANZONI, 2011). Objetivo Introduzir a técnica da cromatografia em camada delgada (CCD); Estudar a fotoisomerização cis-trans do azobenzeno; Introduzir a técnica da cromatografia de adsorção em coluna; Extrair pigmentos vegetais e fraciona-los por meio de cromatografia em coluna (CC). Referências COLLINS, C.H.; BRAGA, G.L.; Introdução a Métodos Cromatográficos. 1ª edição. Campinas, Editora da Unicamp, 1987. LANZONI, Evandro Martin. Efeitos fotocrômico e termocrômico em ormosils dopados com azobenzenos. 2011. 30 f. Trabalho de conclusão de curso (bacharelado - Física) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Geociências e Ciências Exatas, 2011. Disponível em: <http://hdl.handle.net/11449/119570>. Resultados e discussão Parte I: Isomerismo cis-trans no Azobenzeno Figura 1. Isomerização do Azobenzeno (cis-trans). O Azobenzeno possui a característica de fotoisomerização dos isômeros trans e cis. O isômero trans é a forma mais estável µ=0, possui um caráter menos polar, e o isômero cis é a forma menos estável µ≠0, possui um caráter mais polar. Logo, no momento em que a placa cromatográfica com uma gota de azobenzeno é exposta a luz, ocorre uma indução da isomerização, ou seja, a molécula passa de trans-azobenzeno para cis-azobenzeno. A partir da análise da placa cromatográfica (figura 2) e sabendo que a placa cromatográfica está revestida por uma camada de material adsorvente (material polar), percebe-se que o composto trans é o referente ao ponto y e o composto cis é o referente ao ponto z. Valores das medidas: Distância percorrida pelo eluente: 7,1 cm Distância percorrida pela 1ª aplicação: 3,7 cm Distância percorrida pela 2ª aplicação: 6,4 cm Os valores de Rf (fator de retenção) foi calculado utilizando a equação: Rf (segunda aplicação, ponto y, composto trans)= 0,90 cm Rf (primeira aplicação, ponto z, composto cis)= 0,52 cm Figura 2. Placa cromatográfica do experimento parte I. Fonte: Autoras. Parte II: Identificação dos compostos Benzidrol e Benzofenona Valores das medidas: Distância percorrida pelo eluente: 6,3 cm Distância percorrida pelo composto A1: 3,5 cm Distância percorrida pelo composto B2: 2,0 cm Os valores de Rf (fator de retenção) foi calculado utilizando a equação: Rf (composto A1)= 0,55 cm Rf (composto B2)= 0,31 cm Nesse contexto, sabendo que quanto maior o Rf menos polar é a substância e sabendo que a placa cromatográfica estava revestida por uma camada de material adsorvente (material polar), podemos perceber, em ordem crescente de polaridade, que o Composto B2>Composto A1. Ou seja, o composto A1 equivale a Benzofenona e o composto B2 equivale ao Benzidrol, ou seja o Benzidrol é mais polar em comparação ao Benzofenona. A partir da análise da placa cromatográfica (figura 2), percebeu-se a presença de 3 pontos. Um desses pontos, (ponto x) refere-se a uma possível contaminação do composto B2 com o composto A1. Figura 3. Placa cromatográfica do experimento parte II. Fonte: Autoras. Parte III: Extração e fracionamento de pigmentos vegetais Figura 4. Eluatos de fração II e IV obtidos na extração e fracionamento de pigmentos vegetais. Fonte: Autoras. Sabe-se que a separação de uma mistura em um sistema cromatográfico depende das interações que ocorrem entre os componentes da mistura e fase estacionária e móvel. Quando os constituintes de uma amostra possuem interações diferentes, esses podem ser separados, em princípio por cromatografia em coluna ou outro método cromatográfico. Nesse experimento, a fase estacionária utilizada foi a sílica (possui caráter polar), e o primeiro eluente utilizado foi o hexano (possui caráter apolar) e o segundo eluente utilizado foi a acetona (possui caráter polar). A fração recolhida com pigmentação “amarelada” (fração II), após a adição do solvente hexano, é constituída principalmente por βcaroteno. O βcaroteno é um hidrocarboneto insaturado, possui caráter apolar e com isso mostrou interações mais efetivas com o eluente hexano do que com a fase estacionária a sílica. A fração recolhida com pigmentação esverdeada (fração IV), após a adição do solvente acetona, é constituída principalmente por Clorofila. A Clorofila possui interações mais fortes com a fase estacionária, com isso foi necessário a eluição com um solvente mais polar, a acetona. Contudo, a separação dos pigmentos foi rápida e eficiente devido ás diferenças de afinidades e das interações dos constituintes do extrato com as fases estacionárias e móvel do sistema. Questionário