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Universidade Federal do Rio de Janeiro Química Orgânica Experimental I Cromatografia Em Camada Delgada Professora: Débora de Almeida Azevedo Aluna: Lorena Dalmaso de Castro Rio de Janeiro Abril / 2019 1) INTRODUÇÃO A cromatografia em camada delgada (CCD) é uma técnica muito importante para a separação rápida e análise qualitativa de pequenas quantidades de material. A CCD é uma técnica de separação sólido-líquido. A fase líquida em movimento é levada a subir uma fina camada de adsorvente revestindo um suporte de apoio. O adsorvente é espalhado sobre a placa e deixado secar. A placa revestida e seca é chamada de placa de camada delgada. Quando uma placa de camada delgada é colocada verticalmente em um recipiente que contém um solvente, o líquido sobe na placa por capilaridade. Na CCD, a amostra é aplicada à placa antes que o solvente possa eluir na camada adsorvente. A amostra é aplicada com um capilar perto da base da placa. Quando o capilar toca a placa, a ação capilar entrega seu conteúdo à placa e uma pequena mancha é formada. À medida que o solvente sobe a placa, a amostra é dividida entre a fase líquida em movimento e a fase sólida estacionária. Durante a migração diferencial, os vários componentes da mistura aplicada são separados. A separação é baseada nos muitos equilíbrios que os solutos experimentam entre as fases móvel e estacionária. As substâncias menos polares avançam mais rápido que as substâncias mais polares. Uma separação resulta das diferenças nas taxas nas quais os componentes individuais da mistura avançam para cima na placa. Quando muitas substâncias estão presentes em uma mistura, cada uma tem sua própria característica de solubilidade e propriedades de adsorção, dependendo dos grupos funcionais em sua estrutura. Em geral, a fase estacionária é fortemente polar e liga fortemente as substâncias polares. A fase líquida em movimento é geralmente menos polar que o adsorvente e dissolve mais facilmente substâncias que são menos polares ou mesmo não polares. Assim, as substâncias mais polares viajam lentamente para cima, ou não, e as substâncias não polares viajam mais rapidamente. Se a mistura originalmente manchada na placa foi separada, haverá uma série vertical de pontos na placa. Cada mancha corresponde a um componente ou composto separado da mistura original. Se os componentes da mistura forem substâncias coloridas, as várias manchas serão claramente visíveis após o desenvolvimento. Mas frequentemente, os “pontos” não serão visíveis porque correspondem a substâncias incolores. Se os pontos não são aparentes, eles podem se tornar visíveis somente se um método de visualização for usado. Muitas vezes, manchas podem ser vistas quando a placa de camada delgada é mantida sob luz ultravioleta; a lâmpada ultravioleta é um método comum de visualização. Para utilizar a cromatografia com fins de identificação, o Fator de Retenção (Rf) deverá ser calculado, como mostra a seguinte fórmula: Figura 1: Fórmula do fator de retenção Quanto maior o fator de retenção, maior a distância que a substância percorre na placa. Quando se compara dois valores de Rf em condições idênticas, o composto com maior fator de retenção é menos polar, pois interage menos com o adsorvente polar. Os valores de Rf também podem fornecer evidências corroborativas na identificação de um composto. Se duas substâncias tiverem o mesmo Rf, é provável que sejam o mesmo composto. Se tiverem valores diferentes, tratam-se definitivamente de compostos diferentes. 2) OBJETIVO Utilizar a cromatografia em camada delgada para identificar os componentes de três amostras desconhecidas (A, B e C) que podem possuir combinações de três substâncias padrão: cafeína, ácido acetil salicílico (AAS) ou paracetamol. 3) MATERIAL E MÉTODOS ● Placa de sílica 2x4 cm ● Acetato de etila ● Capilares ● Microtubos ● Pipeta de Pasteur ● Béquer ● Proveta ● Vidro de relógio ● Dispositivo emissor de luz U.V. ● Lápis ● Régua ● Pinça ● Amostras A, B e C ● Padrões: Cafeína, AAS e Paracetamol Primeiramente, utilizando o lápis foram feitas duas linhas a 0,5 cm das extremidades da placa de sílica. A régua foi utilizada nessa etapa para auxiliar na medição. Também foram marcados três pontos na extremidade inferior para posterior aplicação das substâncias. As amostras e os padrões foram colocados em microtubos com auxílio de uma pipeta de Pasteur. Então, uma das extremidades do capilar foi mergulhado em cada microtubo e foi levemente pressionado contra a placa de sílica, como mostra a imagem a seguir: Figura 2: procedimento para aplicação das amostras e padrões na placa de sílica Três ensaios foram realizados nessa prática com diferentes combinações de padrões e amostras nas placas de sílica. Os padrões foram aplicados nas laterais da placa e a amostra foi aplicada no meio, entre os padrões. A tabela apresentada a seguir é um resumo dos padrões e amostras utilizadas em cada um dos três ensaios realizados em laboratório: Tabela 1: padrões e amostras utilizados em cada ensaio O solvente (acetato de etila) foi colocado em um béquer com auxílio da pipeta de Pasteur. A seguir, a placa de sílica foi colocada verticalmente dentro do béquer com a ajuda de uma pinça. Tomou-se o cuidado para que as amostras na placa não entrassem em contato com o solvente. Então, o béquer foi fechado com um vidro de relógio, como ilustra a seguinte imagem: Figura 3: béquer com a camada delgada Quando o solvente elui até a linha superior marcada da placa, ela é retirada do béquer. A seguir, é colocada na luz U.V. para revelar as manchas geradas no processo da cromatografia. Por fim, as manchas geradas na placa foram contornadas de lápis. E então as distâncias percorridas foram medidas e o fator de retenção foi calculado. A seguir, tem-se uma tabela que ilustra os componentes dessa prática de forma mais simples: Tabela 2: Fases móvel e estacionária e padrões utilizados 4) RESULTADOS As figuras abaixo ilustram as manchas obtidas em cada um dos 3 ensaios: Figura 4: Contorno das manchas obtidas no 1º, 2º e 3º ensaio da esquerda para direita Figura 5: registro das manchas reveladas pela luz U.V. no 1º, 2º e 3º ensaio da esquerda para direita A tabela a seguir mostra as distâncias percorridas pelos padrões e amostras em cada ensaio e o cálculo do Rf: Tabela 3: Distâncias encontradas nos ensaios Tabela 4: Cálculo do Rf de cada mancha encontrada 5) DISCUSSÃO A partir da observação dos resultados podemos inferir sobre a identidade de cada substância. A tabela a seguir representa a identificação das amostras a partir dos testes realizados em laboratório: Tabela 5: Identificação das amostras Portanto, a amostra A contém cafeína e AAS; a amostra B contém cafeína e paracetamol; e a amostra C contém AAS e paracetamol. É importante salientar quea diferença do Rf dos padrões com relação às amostras é pequeno, indicando veracidade dos resultados apesar de não ter sido realizado réplicas para o cálculo da média. Além disso, uma vez que a sílica é mais polar que o acetato de etila, pode-se afirmar que o AAS é a substância mais apolar se comparado com a cafeína e paracetamol, pois esse apresentou uma maior eluição na fase móvel do as outras. Analogamente, a cafeína é a substância mais polar pois interagiu mais com a sílica ficando mais retida na fase estacionária. 6) CONCLUSÃO Utilizando a técnica de cromatografia em camada delgada foi possível identificar os componentes de cada amostra fornecida, e os fatores de retenção foram devidamente calculados. Portanto os objetivos da prática proposta foram alcançados com sucesso. 7) REFERÊNCIAS 1. SOARES, Bluma G. Química Orgânica: Teoria e Técnicas de Purificação, Rio de Janeiro. Editora Guanabara, 1988. 2. PAVIA, D. L., LAMPMAN, G. M., KRIZ, G. S., ENGEL, R. G. Química Orgânica Experimental: Técnicas em escala pequena. 2ª. Ed. Bookman, 2009 .
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