RELATÓRIO COMPLETO - SEPARAÇÃO DE PIGMENTOS POR CROMATOGRAFIA

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INSTITUTO FEDERAL DO PIAUÍ – IFPI – CAMPUS PICOS 
CURSO: LICENCIATURA EM QUÍMICA 
DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
SEPARAÇÃO DE PIGMENTOS POR CROMATOGRAFIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PICOS-PI 
2019 
 
 
WILLIAM GOMES DE ALMEIDA (20171SQ0092) 
MARIA CLARA PEREIRA DA SILVA (20171SQ0041) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SEPARAÇÃO DE PIGMENTOS POR CROMATOGRAFIA 
 
Relatório apresentado a professora Elcilene 
Alves de Sousa como critério de avaliação e 
registro de aulas práticas de Química Orgânica 
Experimental, realizadas nos dias 11 e 12 de 
novembro de 2019, no 6º período do curso de 
licenciatura em Química. 
 
 
 
 
 
PICOS-PI 
2019 
 
 
SUMÁRIO 
1 RESUMO .................................................................................................................. 4 
2 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 5 
4 PARTE EXPERIMENTAL ........................................................................................ 8 
4.1 Materiais e reagentes ....................................................................................... 8 
4.2 Procedimento experimental ............................................................................ 8 
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 10 
5.1 Cromatografia em papel ................................................................................ 10 
5.2 Cromatografia em giz .................................................................................... 12 
5.3 Fator de retardamento ................................................................................... 13 
6 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 15 
7 REFERÊNCIAS ...................................................................................................... 16 
8 ANEXO................................................................................................................... 17 
 
 
 
 
1 RESUMO 
 
Foram recolhidas algumas folhas de mangueira para a realização da prática 
cromatografia em papel (líquido-líquido) e em giz (sólido-líquido), foi possível obter a 
separação dos pigmentos dos carotenos, xantofilas e das clorofilas, conforme a 
literatura, os resultados foram satisfatórios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
2 INTRODUÇÃO 
 
A cromatografia é uma técnica que tem por finalidade a separação de misturas, 
cromatografia pode ser definida como método físico-químico de separação de 
componentes de mistura, com duas fases imiscíveis, denominadas de fase 
estacionária e móvel (COLLINS et al, 2006). A cromatografia é uma técnica de 
separação especialmente adequada para ilustrar os conceitos de interações 
intermoleculares, polaridade e propriedades de funções orgânicas (RIBEIRO, 2008). 
De maneira completa a metodologia consiste no princípio da adsorção seletiva. 
Há 4 tipos de cromatografia: Cromatografia em papel, de camada fina, cromatografia 
gasosa e cromatografia liquida de alta eficiência. Existem várias técnicas 
cromatográficas que são o resultado de combinações entre diferentes fases 
estacionárias e fases móveis (DEGANI et al, 1998) 
No procedimento de cromatografia é possível observar diversos pigmentos 
dentre eles os carotenoides, que são classificados em duas famílias, carotenos e 
xantofilas, as duas se diferenciam devido sua composição química, onde os carotenos 
são carotenoides hidrocarbonetos e as xantofilas são carotenoides oxigenados. 
Sendo possível ainda a extração das clorofilas, componente responsável pela 
coloração dos vegetais. O caroteno é encontrado em plantas junto com a clorofila, o 
mais conhecido é o β-Caroteno, responsável pela vitamina A utilizado na indústria 
farmacêutica (DEGANI, 1998). 
 A técnica de cromatografia em papel é um dos métodos da cromatografia mais 
usual. Surgiu em 1941, desenvolvida por Martin e Synge. A técnica é usada na forma 
de eluição, na qual usa uma fase estacionária papel filtro. O mecanismo envolvido é 
definido como participação da fase móvel (solvente orgânico) e fase estacionária 
(água presente na celulose) (NETO, 2004). A cromatografia em papel consiste em 
uma camada relativamente fina e plana e a fase móvel desloca-se por ação de 
capilaridade (SKOOG, 2002). Como pode ser observado na figura 1 a seguir: 
6 
 
 
Figura 1: Representação da montagem experimental da cromatografia em papel e em giz. 
 
Fonte: Brasil escola, 2017 
 
Este sistema é utilizado com a finalidade de separação de pequenas 
quantidades, considerada uma técnica de partição, onde o processo é baseado pela 
diferença de solubilidade e na polaridade das substâncias. Segundo Okumura, 2002, 
está técnica é muito utilizada devido a sua singularidade e a sua facilidade na 
execução e pode ser usada para pequenas quantidades. 
A técnica de cromatografia em giz, é classificada como cromatografia sólido-
líquido ou adsorção, usada para analisar, identificar ou separar os componentes de 
uma mistura, tendo a fase móvel e a estacionária. A cromatografia de adsorção pode 
ser comparada aos raios de luz em um espectro. (PALOSCHI; ZENI e RIVEROS, 
1998). Usualmente, na cromatografia de adsorção empregam-se como adsorventes 
óxidos, óxidos hidratados ou sais. 
A planta utilizada no experimento foi a folha da Mangifera indica, conhecida 
popularmente por mangueira, é uma espécie de planta da família Anacardiaceae, que 
produz o fruto conhecido como manga. Pode ser encontrada na forma nativa nas 
florestas do sul e sudeste da Ásia. (EMBRAPA, 2018). 
 
 
 
 
 
 
7 
 
3 OBJETIVOS 
 3.1 Objetivo Geral 
• Usar da cromatografia em papel e em giz para observar a separação dos 
pigmentos carotenos, xantofilas e das clorofilas presentes na folha de 
mangueira. 
 
 3.2 Objetivos específicos 
• Realizar um experimento de cromatografia em papel e em giz 
• Observar como ocorre a separação dos componentes de uma mistura por meio 
da técnica de cromatografia em papel em papel e em giz 
• Calcular o caminho percorrido pelo fator de retenção (Rf) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
4 PARTE EXPERIMENTAL 
 4.1 Materiais e reagentes 
 
 Parte I 
Folhas de manga Proveta de 10 e 100 mL 
Éter de petróleo (65-110o) Cuba ou béquer de 10 mL 
Álcool metílico Papel de filtro 
Almofariz e pistilo Tesoura 
 
 Parte II 
Algodão Erlenmeyer Giz 
Argola de ferro Cuba Clorofórmio 
Haste de ferro Funil comum Éter de petróleo 
Tubo capilar Funil de 
separação 
 Folhas verdes cortadas 
 
4.2 Procedimento experimental 
 
Parte I 
1. Foi triturado 1 (uma) folha de manga num almofariz com 30 mL de uma 
solução de éter de petróleo e 6 mL de álcool metílico, macerado e em seguida 
foi retirado o solvente. Decantou-se cerca de 4 mL do extrato do pigmento 
para béquer de 40 mL, em seguida pegou-se um tira de papel filtro menor 
que o diâmetro do béquer, foi observado o desenvolvimento das bandas. 
 
Parte II 
1. Foi preparado o extrato com 10g de folhas picadas da mangueira com 50 mL 
de etanol, e em seguida, posta em descanso por 24 horas. 
2. Utilizando um funil de vidro, foi filtrado sob um pedaço de algodão o extrato 
preparado no dia anterior, em seguida, o filtrado foi posto em um funil de 
separação, adicionando-se 10 mL de água e em seguida 30 mL de éter de 
petróleo e agitado-o levemente, a mistura foi deixado em repouso para 
separação das duas fases. Abriu-se a torneira separou a fase interior e 
descartada em seguida. No extrato de éter de petróleo que continha os 
9 
 
pigmentos foliares e utilizando um tubo capilar foi aplicado 10 gotas deste 
extrato em uma barra de giz, a uma distância de 1 cm da extremidade que 
apresenta de maiordiâmetro. As gotas foram superpostas no mesmo local 
evitando espalhamento após a aplicação de cada gota. 
3. Pegou-se 5 mL da mistura éter de petróleo-clorofórmio 20% (fase móvel) em 
uma cuba. Onde foi introduzido o giz no interior da cuba até mergulhando a 
extremidade mais próxima da aplicação no solvente; evitando que o nível do 
solvente atinja o ponto de aplicação da amostra. Quando o solvente atingiu 1 
cm do topo do giz, o giz foi removido da cubeta e marcado a frente do 
solvente. 
4. Foi analisado o cromatograma observando os seguintes pontos: A clorofila 
sendo azul-esverdeada, o caroteno alaranjado e a xantofila amarela, foi 
medido a distância do ponto de partida até a frente do solvente e a distância 
percorrida por cada substância, medida desde o ponto de aplicação até a zona 
de maior concentração da mancha. Foi Calculado o fator de retenção (Rf) de 
cada pigmento e registrado o cromatograma no relatório. 
 
10 
 
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
 O experimento proposto possibilitou realizar a identificação dos pigmentos de 
clorofilas e carotenos, do extrato da folha da mangueira, através da separação por 
cromatografia, como podemos observar na imagem 1. 
 
Imagem 1. Resultados obtidos na cromatografia em papel e em giz 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autoria própria 
 
Como a cromatografia de absorção (concentração na superfície de um sólido 
das partículas de uma substância em dissolução) é um tipo de separação que tem 
como princípio fundamental a diferença de solubilidade, é importante entender os 
mecanismos que são envolvidos nesse processo. 
 
5.1 Cromatografia em papel 
 
 Esse processo de separação pode ser explicado através de mecanismos que 
são envolvidos nas reações do sistema: a celulose é constituída de dois mil ou mais 
unidades de glicose anidra, ligadas por átomos de oxigênios, assim um líquido polar 
forma interações com os constituintes da celulose, ficando retido e funcionando como 
fase estacionária, e os líquidos menos polares (solventes orgânicos) são repelidos por 
esta estrutura e funcionam como fase móvel. E por capilaridade, a fase móvel começa 
a se movimentar em fluxo ascendente, no início rapidamente, diminuindo de modo 
gradativo. (COLLINS; BRAGA e BONATO, 2006). 
CAROTENOS 
 
CLOROFILAS 
 
 
CAROTENOS 
 
CLOROFILAS 
 
11 
 
 Diante de uma série eluatrópica1 podemos classificar os eluentes2 envolvidos 
na prática experimental em relação a sua polaridade, destacando que o metanol 
(álcool metílico) é bem mais polar que o éter de petróleo, logo as clorofilas (figura 2) 
são encontradas retidas na parte inferior da cromatografia em papel (CP), 
evidenciando-se que esses pigmentos contem características polares, devido sua 
afinidade com o papel filtro (celulose também polar). Já os carotenos (figura 3) podem 
ser identificados no topo do cromatograma3 revelando-se um composto apolar, pois 
não é capturado pela fase estacionária, seguindo um fluxo ascendente (COLLINS; 
BRAGA e BONATO, 2006). 
 
Figura 2. Estrutura da clorofila 
 
 Fonte: STRIET et al, 2005 
 
 
Figura 3. Estrutura do caroteno 
 
 Fonte: OLIVEIRA; SIMONELLI e MARQUES, 1998 
 
 
 
1 Lista de solventes disposto, numa ordem crescente, de acordo com a polaridade. 
2 Dissolvente polar usado em cromatografia para extrair as substâncias separadas. 
3 Papel com as substâncias separadas. 
12 
 
 A principal explicação para dissertar sobre o fenômeno da coloração dos 
pigmentos é o mecanismo realizado pelas estruturas conjugadas. Como os carotenos 
possuem ligações conjugadas, estas ligações são excitadas (através da fotossíntese) 
e os elétrons dessas ligações se movimentam (vibram) com a mesma energia do 
comprimento de onda da luz que apresenta cor verde-azulada. Por essa razão, os 
elétrons absorvem esse comprimento de onda (400 a 500 nm) e refletem os outros. A 
luz refletida tem comprimento de onda na faixa de cor alaranjado. 
 
5.2 Cromatografia em giz 
 
Nessa prática houve a extração da amostra através da separação em um funil 
de separação (imagem 2) aplicando conceitos de diferença de polaridade, com éter 
de petróleo (solvente extremamente apolar) extraindo uma quantidade significativa de 
pigmentos para a análise, e a água (solvente polar) constituindo uma fase de 
substrato. 
A cromatografia em giz assemelha-se a CP no que diz respeitos aos 
mecanismos físicos (processo de absorção) para realizar a separação dos 
constituintes, com tudo, esse processo constitui uma cromatografia sólido-líquido
 , o giz representa a fase estacionaria, enquanto a fase móvel é representada 
pelo solvente. Com o eluente sendo adsorvido, pode-se observar que no decorre do 
processo houve uma separação de cores, evidenciando a separação dos pigmentos 
da folha da mangueira. 
 Diante da sua composição pode-se considerar o giz (CaSO4) uma substância 
polar, assim o solvente sobe por capilaridade através do giz que por sua vez interagem 
com mais intensidade com os pigmentos que apresenta uma maior polaridade. 
Portanto a observação do resultado desse tipo de cromatografia revelou que os 
pigmentos com a cor amarela (carotenos) interagiram mais com a fase móvel, logo ele 
é mais apolar que os outros componentes. Já na fase estacionária podemos identificar 
o azul-esverdeado (clorofila) na parte inferior do giz, justificando sua menor polaridade 
em relação aos outros componentes. 
 Contudo essa cromatografia não se apresentou como uma boa alternativa para 
separar os pigmentos do extrato da folha da mangueira, sendo necessários 4 
tentativas de cromatografia em giz para se obter um resultado parcialmente 
satisfatório, que indicasse com clareza as cores dos pigmentos envolvidos na 
13 
 
separação (clorofilas e carotenos). O insuficiente comprimento do giz influenciou 
nesse resultado indesejado, pois diante do fluxo ascendente da amostra analisada no 
giz, não houve uma separação total dos pigmentos analisados, necessitando de um 
maior comprimento do giz para a que o dissolvente pudesse atuar com maior 
funcionalidade. 
 
5.3 Fator de retardamento 
 
 A análise qualitativa de uma substância é realizada através da cor da mancha 
e de seu fator de retardamento, RF, determinado através da expressão: 
 
 
 
RF = ---------------------------------------------------------------------------------------------- 
 
 
 No experimento, a distância percorrida pelo soluto em um tempo determinado 
é medida desde o ponto de aplicação ou ponto de partida da amostra até o centro de 
da macha, e a distância percorrida pela fase móvel, desde o ponto de partida até o 
extremo atingido por ela. 
 
Figura 4: Cálculo do fator de retardamento 
 
 Fonte: PALOSCHI; ZENI e RIVEROS, 1998 
 
 
 
dr, distância (cm, mm) percorrida pela substância 
dm, distância (cm, mm) percorrida pela frente da fase móvel 
14 
 
Tabela 1. Fator de retenção 
VARIAVEIS 
CROMATOGRAFIA EM 
PAPEL 
CROMATOGRAFIA EM 
GIZ 
dr da clorofila 1,50 cm 2,40 cm 
dm da clorofila 7,50 cm 5,00 cm 
Rf da clorofila 
(Rf = dr / dm) 
0,2 0,48 
dr do caroteno 3,40 cm 3,90 cm 
dm do caroteno 7,50 cm 5,00 cm 
Rf do caroteno 
(Rf = dr / dm) 
0,453 0,78 
Fonte: Autoria própria, 2019 
 
 Diante dos dados obtidos na tabela 1 pode-se ratificar que a Rf (valor de 
retenção) dos pigmentos de clorofila tem um menor valor em relação aos pigmentos 
de caroteno, com isso evidenciando uma maior interação da clorofila com os materiais 
de adsorção, papel filtro (celulose) giz e (sulfato de cálcio), confirmando assim as 
polaridades das molécula de clorofila (mais polar) e carotenos (menos polar). 
 
15 
 
6 CONCLUSÃO 
 
 Com os experimentos de cromatografia por absorção foi possível identificar os 
pigmentos de clorofila e carotenos no extrato da folha da mangueira, com suas 
respectivas cores, verde-azulado e alaranjado, e assim podendo confirmaruma 
separação por meio de polaridade entre substância, por fim obtendo um fator de 
retenção para os dois tipos de cromatografia utilizados, sendo que a cromatografia em 
papel resultou respectivamente em RF da clorofila e do caroteno de 0,2 e 0,453. E a 
cromatografia em giz resultou respectivamente em valor RF de 0,48 e 0,78, para os 
pigmentos de clorofilas e carotenos. 
 
16 
 
7 REFERÊNCIAS 
 
BRASIL ESCOLA. Cromatografia em papel. Disponível em: 
<https://brasilescola.uol.com.br/quimica/detergentes-poluicao.htm> Acesso em: 17. 
nov. 2019. 
 
DEGANI, A. L. G.; CASS, Q. B.; VIEIRA, P. C., Química Nova na Escola, 1998. 7, 
25. 
 
NETO, Claudio C. Análise orgânica: métodos e procedimentos para 
caracterização de organoquímios. v. 2. Rio de Janeiro: UFRJ, 2004. 
 
SKOOG, Douglas A. Princípios de Análise Instrumental. 5. ed. Porto Alegre: 
Bookman, 2002. 
 
RIBEIRO, N. M; NUNES, C. R. Análise de pigmentos de pimentões. Química nova 
na escola, 2002. 
 
PALOSCHI, R.; ZENI, M.; RIVEROS, R. Cromatografia em giz no ensino de 
química: didática e economia. Química nova, 1998 
 
OKUMURA, F.; SOARES, M. H. F. B.; CAVALHERO, É T. G. Identificação de 
pigmentos naturais de espécies vegetais utilizando-se cromatografia em papel. 
Química nova, 2002. 
 
COLLINS, C. H.; BRAGA, G. L.; BONATO, P. S. Fundamentos de cromatografia. 
Editora da Unicamp, 2006. 
 
OLIVEIRA, A. R. M.; SIMONELLI, F.; MARQUES, F. A. Cromatografando com giz 
e espinafre: um experimento de fácil reprodução nas escolas do ensino médio. 
Química nova na escola, nº 7, maio de 1998. 
 
STREIT, N. M. et al. As clorofilas. Ciência Rural, Santa Maria, v.35, n.3, p. 749-755, 
2005. 
17 
 
8 ANEXO 
 
QUESTIONÁRIO DA CROMATOGRÁFIA EM PAPEL 
 
1. Pesquisar a estrutura das clorofilas e carotenos e justificar a cor 
observada para estas substâncias. 
 
2. Qual é o estado físico da fase móvel e da fase estacionária na 
cromatografia em papel? 
 
3. Qual é o mecanismo de separação da cromatografia em papel? 
 
4. Como se define o Rf (fator ou tempo de retenção)? 
 
5. Com base na estrutura molecular, explicar a ordem de Rf observada para 
as clorofilas a, b e carotenos na cromatografia em papel. 
 
RESPOSTAS 
 
1) 
CLOROFILA: 
 
 
CAROTENO: 
 
 
Os diferentes tipos de pigmentos fotossintéticos apresentam estruturas diferentes, 
absorvendo radiação de diferentes comprimentos de onda, o que justifica a coloração 
diferente. O padrão de absorção de cada tipo de pigmento é denominado espectro de 
absorção. 
 
2) Fase móvel – Líquida / Fase estacionaria – Líquido. 
 
18 
 
3) 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. 
 
4) É a razão entre a distância percorrida e pela substância em questão e a distância 
percorrida pela fase móvel. 
 
5) As clorofilas são polares apresentam menor fator de retenção, sendo mais difícil de 
serem arrastadas em um solvente apolar (clorofórmio) já que apresentarão maior 
interação com o papel. Já o caroteno apresenta um maior fator de retenção, 
mostrando facilidade em serem arrastadas em solvente apolares. 
 
 
QUESTIONÁRIO DA CROMATOGRAFIA EM GIZ 
 
1. O que é cromatograma? 
 
2. Citar três tipos de cromatografias, indicando a fase fixa e a fase móvel. 
 
3. Que tipo de cromatografia foi utilizada neste experimento? 
 
4. Pelos valores dos Rf, comparar a polaridade da clorofila, da xantofila e do 
caroteno. Relacionar com suas respectivas estruturas. 
RESPOSTAS 
1) É um gráfico que traduz os resultados da análise cromatográfica, possibilitando 
assim a identificação dos componentes da mistura. 
2) Cromatografia em papel – Fase fixa: papel / Fase móvel: solvente 
Cromatografia gasosa – Fase fixa: coluna / Fase móvel: gás 
Cromatografia em camada delgada: Fase fixa: fica camada de adsorvente / Fase 
móvel: solvente. 
3) Cromatografia em giz 
4) Como as clorofilas apresentam valores de Rf tem mais baixos em relação aos 
carotenos, podemos evidenciar a polaridade das substâncias. As clorofilas são 
polares devido afinidade com a fase móvel, já os carotenos apresenta uma menor 
polaridade, pois são facilmente arrastados para o topo do cromatograma (indicando 
uma valor Rf alto). 
 
19 
 
CLOROFILA: 
 
 
CAROTENO: