Pratica 6 - Cromatografia em Coluna e Camada Delgada

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Universidade Federal do Amazonas – UFAM 
Instituto de Ciências Exatas – ICE
Departamento de Química – DQ
Relatório de Química Orgânica Experimental I
Manaus – AM	
 2019		
Universidade Federal do Amazonas – UFAM 
Instituto de Ciências Exatas – ICE
Departamento de Química – DQ
Alunos: Bianca Melo da Silva Gaspar – 21650357
 Evelyn Barreiros Conde de Oliveira – 21553868
 Matheus Souza Carneiro – 21551613
 Wellerson Medeiros Kanarski - 21602701
Data:	12 / 06 /2019
Professora: Dra. Rita de Cassia Saraiva Nunomura
· Cromatografia em Coluna e Camada Delgada
Manaus – AM
2019
1. INTRODUÇÃO
A cromatografia é um método físico-químico de separação. Ela está fundamentada na migração diferencial dos componentes de uma mistura, que ocorre devido a diferentes interações, entre duas fases imiscíveis, a fase móvel e a fase estacionária. É uma técnica versátil e de grande aplicação, pois possui uma variedade de combinações entre fases móveis e estacionárias.
O termo cromatografia foi primeiramente empregado em 1906 e sua utilização é atribuída a um botânico russo ao descrever suas experiências na separação dos componentes de extratos de folhas. Nesse estudo, a passagem de éter de petróleo (fase móvel) através de uma coluna de vidro preenchida com carbonato de cálcio (fase estacionária), à qual se adicionou o extrato, levou à separação dos componentes em faixas coloridas. Este é provavelmente o motivo pelo qual a técnica é conhecida como cromatografia (chrom = cor e graphie = escrita), podendo levar à errônea idéia de que o processo seja dependente da cor.
A cromatografia pode ser utilizada para a identificação de compostos, por comparação com padrões previamente existentes, para a purificação de compostos, separando-se as substâncias indesejáveis e para a separação dos componentes de uma mistura, dentre as diversas formas de cromatografia existe duas que são largamente utilizadas, cromatografia em camada delgada que consiste em uma técnica para líquido-sólido, na qual a fase líquida ascende por uma camada fina de adsorvente sobre um suporte e cromatografia em coluna que ocorre em uma coluna de vidro ou metal, geralmente, com uma torneira na parte inferior. A coluna é preenchida com um adsorvente adequado que irá permitir o fluxo do solvente.
A cromatografia de camada delgada é um exemplo de cromatografia de adsorção. Esta técnica consiste de uma fase estacionária fixada em uma placa (de vidro ou alumínio) e uma fase móvel, que é composta por um solvente ou combinação de solventes, chamado eluente. A amostra a ser analisada é aplicada sobre esta fase estacionária, que é um adsorvente. As amostras a serem analisadas em CCD devem ser previamente dissolvidas em um solvente volátil. A aplicação dessa solução sobre a placa cromatográfica deve ser efetuada a aproximadamente 0,5 cm da base inferior da mesma. A aplicação pode ser realizada utilizando um tubo capilar, cuja extremidade inferior esteja uniformemente seccionada, uma vez introduzida a placa na cuba, o solvente ascenderá, por fenômeno de capilaridade, até a extremidade superior. Ao ascender, a fase móvel arrastará mais os compostos menos adsorvidos na fase estacionária, separando-os dos compostos mais adsorvidos.
A cromatografia em coluna é comumente utilizada para purificação de substâncias orgânica ou, para remover o material de partida ou isolar o produto desejado de uma reação. Para tal, a mistura é passada através de um tubo de vidro vertical preenchido com sílica ou alumina (ou outra fase estacionária) e é coletada em pequenas frações. Os vários componentes de uma amostra podem ser separados através da interação diferenciada com o solvente (fase móvel) e a fase estacionária. Para uma fase estacionária contendo sílica, compostos polares irão interagir mais fortemente que compostos não polares, ficando mais retidos e sendo eluídos posteriormente. Quando a polaridade dos componentes da amostra é similar, a separação/purificação se torna um desafio.
2. MATERIAIS E REAGENTES
2.1 Cromatografia em Camada Delgada 
· 
· Béqueres;
· Capilares;
· Estilete;
· Papel filtro;
· Placa de sílica;
· Provetas;
· Lápis;
· Régua;
· Água destilada;
· Algodão;
· Clorofórmio;
· Metanol;
· Caféina;
· Anisaldeído;
· Acetato de etila.
2.2 Cromatografia em Coluna
· 
· Erlenmeyers;			
· Bureta de 50mL;		
· Algodão;			
· Provetas de 50mL;
· Pipeta de vidro com pipetador;
· Béqueres de 100mL;
· Bastão de vidro;
· Balança analítica;
· Almofariz e pistilo.
· Éter de petróleo;
· Acetona;
· Sílica gel 60%;
· Folhas.
· 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.1 Cromatografia em Camada Delgada
Primeiramente foi cortado 9 placas de sílica 5cmx4cm com a ajuda de um estilete e uma régua, após isso com o auxílio de um lápis, foi feito as marcações cromatográficas em uma linha horizontal a 1cm nas extremidades da placa para aplicar os analitos. 
O procedimento foi realizado em três proporções diferentes. No primeiro, foi adicionado 9,0mL de clorofórmio e 1,0mL de metanol a uma proveta de 10mL. No segundo, foi adicionado 10mL de clorofórmio a uma proveta de 10mL. No terceiro, foi adicionado 9,5mL de clorofórmio e 0,5mL de metanol a uma proveta. O conteúdo de cada proveta foi despejado em três béqueres distintos de 250mL cada contendo um papel filtro cortado em 8cmx4,5cm. Logo após isso, utilizando um capilar gotejou-se uma pequena quantidade de cada solução de cafeína na placa de sílica previamente cortada. Com isso, a placa de sílica foi disposta nos béqueres contendo proporções diferentes de metanol e clorofórmio. E foi esperado o eluente correr na placa até a marcação. Após esse procedimento cada placa foi retirada dos seus respectivos béqueres e colocados para secar. Com as placas secas mergulhou-se um algodão em anisaldeído e posteriormente o algodão foi passado sobre a placa de sílica. Por último, cada placa foi disposta em UV-Vis. E fez-se as medições da distância percorrida pela amostra (Ds) e distância percorrida pela fase móvel (Dm).
3.2 Cromatografia em Coluna
Utilizando um bastão de vidro colocou-se um pequeno pedaço de algodão na parte interna, próximo à torneira, de uma bureta de 50mL. Em uma balança analítica pesou-se 8,068g de sílica gel dentro de um erlenmeyer de 100mL e logo após adicionou-se aproximadamente 30mL de éter de petróleo no mesmo. Após isso iniciou-se a preparação do extrato da folha, macerando a mesma em pedaços em um almofariz com a ajuda de um pistilo. Logo após foi adicionado 40mL de éter de petróleo e 10mL de acetona à folha macerada presente no almofariz e continuou-se a maceração até a obtenção de uma cor verde escura. Adicionou-se na bureta com o algodão a solução de éter de petróleo e sílica. Com isso, após o solvente escorrer pela coluna de sílica adicionou-se a solução de folha.
Ao escorrer a solução pela coluna, retirou-se a primeira partição de extrato em um Erlenmeyer, adicionou-se uma solução contendo 80mL de éter de petróleo e 20mL de acetona e continuou-se à coleta das partições. Logo após foi adicionado uma solução contendo 50mL de éter de petróleo e 50mL de acetona à bureta, após a solução 80:20 sair em forma de partições, adicionou-se outra solução 50:50, e após ocorrer o mesmo processo adicionou-se mais 30mL de acetona. 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 Cromatografia em Camada Delgada 
	Amostra
	Distância percorrida pela amostra (Ds)
	Distância percorrida pela fase móvel (Dm)
	Cafeína (Chá preto)
	1,7cm
	3,5cm
	Cafeína (Guaraná em pó)
	1,7cm
	3,5cm
	Cafeína (Padrão)
	1,7cm
	3,5cm
Tabela 1 - Medidas de Ds e Rf das amostras
Após realizadas as medições de Ds e Dm, calculou-se do fator de retenção (Rf) usando a seguinte fórmula: 
Rf = 
Rf = = 0,5
Tabela 1 - Valores do fator de retenção (Rf)
	Amostra
	Fator de retenção (Rf)
	Cafeína (Chá preto)
	0,5
	Cafeína (Guaraná em pó)
	0,5
	Cafeína (Padrão)
	0,5
Como mostrado nas figuras 1 e 2 e no fator de retenção (Rf) da tabela 2 a retenção é a mesma entre os analitos, isso acontece pois é o mesmo composto, logo asinterações intermoleculares serão as mesmas (COLLINS, Carol H.). Entretanto a mancha do 3° analito > 2° > 1°, isso decorre devido a diferença de concentração dos analitos, pois quanto maior a concentração, maior será a mancha.
4.2 Cromatografia em Coluna
Após alguns minutos da adição do extrato à coluna de sílica foi possível verificar a formação de diferentes colorações, como o indicado na figura 4 e na tabela a seguir:
Tabela 3 - Cores obtidas na coluna
	Gradientes
	1°
	2°
	3°
	4°
	5°
	6°
	Cores
	Amarelo
	Amarelo claro
	Azul esverdeado
	Verde esmeralda
	Amarelo esverdeado
	Amarelo esverdeado
	
	7°
	8°
	9°
	10°
	11°
	
	Verde Musgo
	Amarelo esverdeado
	Amarelo claro
	Amarelo
	Verde Claro
As colorações foram surgindo devido às diferenças das afinidades e das interações dos constituintes do extrato com as fases estacionária e móvel do sistema cromatográfico. Quando apresentam interações diferentes, os constituintes de uma amostra podem ser separados. A interação de cada componente com a coluna deve-se a polaridade entre o eluente adicionado e o composto retido na coluna. Quando apresentam interações diferentes, os constituintes de uma amostra podem ser separados, em princípio, por cromatografia em coluna
Não é possível identificar os compostos presentes em cada coloração extraída. Porém, com dados obtidos na literatura foi possível verificar a existência de determinadas clorofilas que agregaram diferentes colorações as partições obtidas. A clorofila a apresenta uma cor azul- esverdeada em solução, enquanto a clorofila b apresenta uma cor amarelo-esverdeada. Essa diferença de coloração entre as clorofilas deve-se ao anel porfirínico presente na molécula da clorofila. 
Mas é possível que existam muito mais componentes em cada partição obtida, visto que uma folha é formada por vários compostos aquela poderiam ser visualizados em cores diferentes na coluna cromatográfica, como por exemplo, as flavonas e os carotenóides que podem ser responsáveis pela coloração amarela obtida, e que por sua vez são componentes gerais de uma folha.
5. CONCLUSÃO
A partir dos resultados obtidos, pôde-se constatar que na técnica de cromatografia em camada delgada a proporção da mistura da fase móvel e as interações intermoleculares são essenciais para que o analito tenha uma desejável retenção. 
Na técnica de cromatografia em coluna a escolha do solvente, as afinidades eletrônicas e assim como na CCD, as interações intermoleculares, são de grande importância pois auxiliam na eficiência da separação das misturas contendo substâncias com diferentes polaridades, com isso obtendo diferentes colorações.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Streit, N.M.; Canterle, L.P.; Canto, M.W, Hacktheuer, L.H.H.- As clorofilas. Ciência Rural, Santa Maria, v.35, n.3, p.748-755, mai-jun, 2005
[2] Fonseca, S.F.,e Gonçalves, C.S.- Extração dos pigmentos do espinafre e separação em coluna de açúcar comercial. Química nova na escola. N° 20, p. 55-58, novembro de 2004
[3] COLLINS, Carol H., - Introdução a Métodos Cromatográficos, 7ª edição, Campinas – SP: Editora da UNICAMP, 1997.
7. ANEXOS
 
Figura 1- Visualização da fase móvel da cafeína em UV-Vis.
Figura 2 – Visualização da fase móvel da cafeína em UV-Vis.
Figura 3 - Medição de Ds e Dm, e cálculo do fator de retenção.
Figura 4 – Cores obtidas da Cromatografia em Coluna.