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PRÁTICA Nº:8 NOME: Ana Paula Simmer; Gabriel Teixeira Malacarne ; Tárcila M. N. da Silva e Thamires Lucia Lube de Melo. CROMATOGRAFIA 1. OBJETIVO Parte A: Efetuar a extração do ácido acetilsalicílico de um comprimido analgésico e verificar por cromatografia em camada delgada o rf deste composto. Parte B: Separar a clorofila e os carotenóides de uma planta usando a cromatografia em coluna. 2. INTRODUÇÃO De acordo com Collins (2006), os termos "cromatografia" e "método cromatográfico" são atribuídos ao botânico russo Mikhael Semenovich Tswett. O nome deriva-se das palavras gregas "chrom" (cor) e "graphie" (escrever), embora o processo não dependa da cor, exceto para facilitar a identificação dos componentes separados. Cromatografia é um método físico-químico de separação dos componentes de uma mistura, realizada através da distribuição destes componentes entre duas fases, que estão em contato íntimo. Uma das fases permanece estacionária enquanto a outra move-se através dela. Durante a passagem da fase móvel sobre a fase estacionária, os componentes da mistura são distribuídos entre as duas fases, de tal forma que cada um dos componentes é seletivamente retido pela fase estacionária, resultando em migrações diferenciais destes componentes. Engel (2012), destaca que, toda cromatografia funciona, em grande parte, com base no mesmo princípio que a extração com solventes. Basicamente, os métodos dependem das solubilidades ou capacidades de adsorção diferenciais das substâncias a serem separadas com relação às duas fases entre as quais elas têm de ser particionadas. Vários tipos de cromatografia são possíveis, dependendo da natureza das duas fases envolvidas: os métodos cromatográficos sólido- líquido (em colunas, em camada delgada, e em papel), líquido-líquido (líquido de alto desempenho) e gás- líquido (na fase de vapor) são comuns. A figura 01 apresenta os diferentes tipos de cromatografia que podem ser empregados. INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO - IFES CURSO : Licenciatura em Química DISCIPLINA : Química Orgânica Experimental I Professor(a): Ana Brígida Soares RELATÓRIO DE AULA EXPERIMENTAL Figura 01: Representação esquemática dos diferentes tipos de cromatografia.. Fonte: Cerqueira, 2018. Segundo Collins (2006), no que diz respeito a cromatografia em camada delgada (CCD), esta consiste na separação de compostos de uma mistura através da migração diferencial sobre uma camada delgada de adsorvente retida sobre uma superfície plana. Esta técnica oferece várias vantagens, tais como: fácil compreensão e execução, separações em breve espaço de tempo, versatilidade, grande reprodutibilidade e baixo custo. O processo de separação está fundamentado, principalmente, no fenômeno de adsorção, entretanto, usando fases estacionárias tratadas pode ocorrer também por partição ou troca iônica, o que permite seu emprego tanto na separação de substâncias hidrofóbicas como hidrófilas. Entre os adsorventes mais utilizados na cromatografia de camada delgada estão a sílica, alumina, celulose e poliamida. Engel (2012) relata que na TLC (do inglês thin layer chromatography), a amostra é aplicada à placa antes que o solvente possa subir pela camada de adsorvente. A amostra geralmente é aplicada na forma de uma pequena mancha perto da base da placa, essa técnica normalmente é chamada aplicação de mancha. A placa é colocada por repetidas aplicações de uma solução da amostra, usando-se uma pequena pipeta capilar. Quando a pipeta preenchida toca a placa, a ação capilar libera seu conteúdo na placa, e uma pequena mancha é formada. À medida que o solvente sobe pela placa, a amostra é particionada entre a fase líquida, móvel e a fase sólida, estacionária. A cromatografia em camada delgada é frequentemente utilizada para monitorar uma coluna. Em geral, a fase estacionária é muito polar e liga fortemente substâncias polares. A fase móvel líquida geralmente é menos polar que o adsorvente e dissolve mais facilmente substâncias menos polares ou, até mesmo, apolares. Portanto, as substâncias mais polares percorrem lentamente na vertical, ou nem mesmo se movem, e substâncias apolares se movem mais rapidamente. O solvente que será utilizado no desenvolvimento depende dos materiais a serem separados. Um solvente que faz com que todo o material da mancha aplicada se mova é muito polar. Um solvente que não faça nenhum material na mancha se mover não é suficientemente polar. A figura 02 mostra uma placa de camada delgada em posição vertical dentro de um recipiente que contém uma camada rasa de solvente. O solvente sobe pela camada de adsorvente na placa, por meio de ação capilar. Figura 02: Câmara de desenvolvimento com uma placa de Cromatografia em camada delgada. Fonte: Engel, 2012. O autor ainda destaca que, após o desenvolvimento, a placa de camada delgada é removida e deixada para secar, até que esteja livre de solvente. Se a mistura que foi originalmente aplicada na placa tiver sido separada, haverá uma série vertical de manchas 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 depois do desenvolvimento. Contudo, mais frequentemente, as "manchas" não serão visíveis porque elas correspondem a substâncias incolores. Se não houver manchas aparentes, elas poderão se tornar visíveis somente se for utilizado um método de visualização. Geralmente, manchas podem ser vistas quando a placa de camada delgada for mantida sob luz ultravioleta; a lâmpada ultravioleta é um método de visualização comum. Também é comum o uso de vapor de iodo. Sob um conjunto de condições específicas, determinado composto sempre percorre uma distância fixa relativa à distância que a frente de solvente percorre. A proporção entre a distância que o composto percorre e a distância que a frente do solvente percorre é chamada valor de Rf. O símbolo Rf se refere a "retardation factor" ("fator de atraso") ou "ratio to front" ("razão até a frente"), e é expresso como uma fração decimal: Rf = distância percorrida pela substância distância percorrida pela f rente de solvente O valor de Rf pode ser utilizado para identificar um composto desconhecido, mas assim como acontece com outras identificações baseadas em um uma única fonte de dados, o valor de Rf é confirmado com maior precisão mediante alguns dados adicionais. Muitos compostos podem ter o mesmo valor de Rf. Para calcular o valor de Rf de determinado composto, meça a distância que o composto percorreu desde o ponto em que a mancha foi aplicada. Quando as manchas não forem muito grandes, meça até o seu centro. No caso de manchas grandes, a medição deve ser repetida em uma nova placa, utilizando menos material. Para as manchas que mostram caudas, a medição é feita até o "centro de gravidade" da mancha. Em seguida, a primeira medição de distância é dividida pela distância que a frente de solvente percorreu a partir da mesma mancha original(ENGEL, 2012). Um exemplo de cálculo dos valores Rf e dois compostos é ilustrado na figura 03. Figura 03: Exemplo de cálculo de valores de Rf. Fonte: Engel, 2012. A cromatografia em camada delgada tem diversos usos importantes na química orgânica, podendo ser aplicada para: demonstrar que dois compostos são idênticos, determinar o número de componentes em uma mistura, determinar o solvente apropriado para uma separação por cromatografia em coluna, monitorar uma separação cromatográfica em coluna, verificar a efetividade de uma separação em uma coluna, por cristalização ou por extração e monitorar o progresso de uma reação (ENGEL, 2012). A cromatografia em coluna é uma técnica baseada na capacidade de adsorção e na solubilidade. Trata-se de uma técnica de particionamento de fases, envolvendo sólido-líquido. O sólido pode ser basicamente qualquer material que não se dissolva na fase líquida associada; os sólidos utilizados mais comumente são sílica-gel SiO2.H2O também chamada de ácido silícico, e a alumina, Al2O3.H2O. Esses compostos são utilizados em pó, ou finamente divididos (geralmente 200-400 mesh ) (ENGEL, 2012). O princípio de separação na coluna cromatográfica é pelo equilíbrio dinâmico em que as moléculas são constantemente adsorvidas a partir da solução e simultaneamente dessorvidas de volta à solução. Nesse método, a mistura de compostos a serem separados é introduzida na parte de cima de uma coluna de vidro cilíndrica, empacotada ou preenchida com finas partículas (fase estacionária). O adsorvente é continuamente lavado por um fluxo (fase móvel) passando através da coluna. O fluxo contínuo do solvente elui, ou extrai os solutos, transportando-os para baixo. À medida que os compostos da mistura são separados, há formação de bandas. Quando cada uma dessas bandas passa pelo fundo da coluna, ela é recolhida. O líquido que lava através da coluna é filtrado, e a afinidade entre a fase estacionária e as substâncias adsorvidas é denominada de Atividade. Quanto mais ativa a fase estacionária mais fortemente é a substância adsorvida mantida. A separação mecânica na coluna é o método clássico de cromatografia (ENGEL, 2012). A figura 04 apresenta a ilustração de uma coluna cromatográfica empacotada com sílica-gel. De acordo com Degani e colaboradores (1998), esta técnica é muito utilizada para isolamento de produtos naturais e purificação de produtos de reações químicas. Figura 04: Ilustração de uma coluna cromatográfica. Fonte: DEGANI et al.,1998. De acordo com os mesmos autores, para o preparo da coluna, inicialmente adiciona-se uma pequena quantidade de solvente e deposita-se na sua extremidade inferior um chumaço de algodão com espessura de aproximadamente 0,5 cm para impedir a passagem de partículas da fase estacionária. A adição de sílica deve ser feita com a torneira semi-aberta. O adsorvente é adicionado lentamente à coluna fixada na posição vertical, batendo-se continuamente ao longo da mesma para que todo o ar seja expulso, de modo a se obter uma compactação uniforme. A existência de ar entre as partículas leva à formação de canais na coluna, os quais alargam as bandas eluídas. A escolha do eluente segue os princípios discutidos anteriormente em CCD, mas neste caso ele pode ser mudado durante o processo cromatográfico. Se, por exemplo, a amostra é constituída por duas substâncias, uma apolar e outra polar, utiliza-se primeiramente um eluente apolar e em seguida um eluente polar. O volume das frações a serem recolhidas é função da quantidade de amostra e do grau de dificuldade da separação. Segundo Engel (2012), se o adsorvente escolhido ligar todas as moléculas de soluto (polares e apolares) mais intensamente, elas não se moverão para baixo na coluna. Por outro lado, se for escolhido um solvente polar demais, todos os solutos (polares e apolares) podem simplesmente ser lavados através da coluna, sem que ocorra nenhuma separação. O adsorvente e o solvente deverão ser escolhidos de modo que nenhum seja favorecido excessivamente nos equilíbrios entre as moléculas de solvente e de soluto. A polaridade do solvente funciona de duas maneiras na cromatografia em coluna. Primeiro, um solvente polar irá dissolver melhor um composto polar e movê-lo mais rapidamente para baixo, na coluna. Em segundo lugar, à medida que a polaridade do solvente aumenta, o solvente propriamente dito deslocará moléculas adsorvidas na alumina ou sílica, tomando seu lugar na coluna. Por causa desse segundo efeito, um solvente polar eluirá todos os tipos de compostos, polares e não polares, para baixo na coluna, a uma velocidade mais rápida do que ocorreria com um solvente apolar. A tabela 01 relaciona alguns solventes cromatográficos comuns, com sua capacidade relativa de dissolver compostos polares. Além disso, o autor também destaca que a versatilidade da cromatografia em coluna se dá por meio de muitos fatores que podem ser ajustados, tais com: a escolha do adsorvente, a polaridade dos solventes, o tamanho da coluna (em comprimento e diâmetro) relativo à quantidade de material a ser utilizado e a taxa de eluição/fluxo. Se tais condições foram cuidadosamente escolhidas, praticamente qualquer mistura pode ser separa. Tabela 01: Solventes (eluentes) para cromatografia. Fonte: Engel, 2012. De acordo com Collins (2006), a cromatografia por adsorção pode ser empregada de algumas formas, como: em laboratórios de química orgânica para separar e purificar reagentes e materiais obtidos por síntese; em laboratórios de produtos naturais, os quais são normalmente submetidos a este método cromatográfico em escala preparativa e analítica; em laboratórios de análises clínica para separar esteróides de urina ou de sangue, etc. 3. MATERIAIS E REAGENTES 3.1. Cromatografia em camada delgada. ● Bico de Bunsen; ● Tubos capilares; ● Fósforos; ● Régua; ● Gral e pistilo; ● Placa de petri; ● Espátula; ● Béquer; ● Metanol; ● Iodo ressublimado PA; ● Comprimido de ácido acetilsalicílico; ● Ácido acetilsalicílico PA; ● Pipeta pasteur; ● Placa cromatográfica de sílica; ● Solução mistura de hexano e acetato de etila (6:4 e 8:2); 3.2. Cromatografia em coluna. ● Tesoura; ● Gral e pistilo; ● Proveta; ● Béquer; ● Espátula; ● Haste; ● Coluna cromatográfica; ● Garra; ● Pipeta pasteur; ● Planta para extração da clorofila e betacaroteno; ● Hexano; ● Acetona; ● Metanol; ● Sílica-gel; ● Bureta com torneira; 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1. Cromatografia em camada delgada. Inicialmente, com o auxílio do bico de bunsen, preparou-se as micropipetas capilares. Para isso, posicionou-se o meio do tubo capilar à chama até que ele fique amolecido e, em seguida, removeu-se da chama e puxou-se as extremidades formando duas micropipetas (figura 05). Figura 05: Esquema de preparo das micropipetas capilares. Fonte: Engel, 2012. Posteriormente, com o auxílio de um gral e pistilo, macerou-se um comprimido de ácido acetilsalicílico e, logo após, transferiu-o para uma placa de petri. Em outra placa de petri adicionou-se uma ponta de espátula de ácidoacetilsalicílico PA e para promover a dissolução de ambas substâncias adicionou-se uma pequena quantidade de metanol. Em seguida, cortou-se duas placas cromatográficas de sílica com o tamanho de 5 cm cada uma para a padronização. Após, aplicou-se uma mancha das substâncias em cada placa com a pequena pipeta capilar preparada. Para que o sistema cromatográfico ocorra, adicionou-se uma pequena quantidade da mistura dos solventes hexano e acetato de etila à dois béqueres, sendo que em cada béquer a mistura possuía uma determinada proporção (8:2 e 6:4 de hexano e acetato, respectivamente). Assim, posicionaram-se as placas no interior de cada béquer, de forma que os solventes não alcançassem as amostras e, com uma placa de petri, fechou-se o sistema. Para a revelação dos resultados obtidos com as amostras, estas foram postas em uma câmara de iodo. Para isto, adicionou-se a placa cromatográfica em um béquer com uma pequena quantidade de iodo sólido, cobrindo-o para formar um sistema saturado. Em seguida, obteve-se os respectivos resultados de cada amostra. 4.2. Cromatografia em coluna. Inicialmente, cortou-se pedaços de uma planta dentro do gral/almofariz. Logo em seguida, preparou-se em uma proveta, uma solução 8:2 de hexano e acetona, respectivamente, transferindo-a para o gral, a fim de iniciar o processo de maceração, com o pistilo, e a extração da clorofila e betacaroteno. Após, para o preparo da coluna, dilui-se 10 g de sílica em hexano. Com o sistema montado deu-se algumas batidas para que todo o ar fosse retirado, de modo a se obter uma compactação uniforme e sem bolhas. A posteriori, pipetou-se 3mL da amostra e adicionou-se a coluna. Após o início de formação de uma banda/faixa de amostra pela coluna, trocou-se de solvente a adicionou-se metanol para realizar a extração de outro componente da amostra. 5. RESULTADO E DISCUSSÃO 5.1. Cromatografia em camada delgada A cromatografia em camada delgada (CCD) consiste na separação dos componentes de uma mistura sólido-líquido onde a fase móvel (líquida) migra sobre uma camada delgada de adsorvente retido em uma superfície plana (fase estacionária – sólida) (NETO, 2017). Nesta prática, utilizou-se o ácido acetilsalicílico P.A e o advindo de um comprimido analgésico, a fim de comparar o seu fator de retardo (Rf). Dessa forma, após adicionar o AAS P.A. em uma placa de petri e o AAS macerado em outra diluiu-os em metanol, uma vez que a substância usada apresenta boa solubilidade e porque, segundo Engel (2012), é necessário escolher um solvente volátil. Em seguida, foram aplicadas uma mancha das amostras às placas de sílica com o auxílio da micropipeta capilar preparada. A pequena pipeta capilar é preenchida mergulhando a extremidade estreita na solução a ser examinada, pela ação da capilaridade, e quando a mesma é tocada à uma superfície o líquido é escoado. A pipeta deve tocar a placa de forma rápida e logo deve ser removida, para que não haja a transferência de todo o seu conteúdo. Devemos soprar a placa enquanto a amostra é aplicada, pois isso irá ajudar a manter a mancha pequena ao evaporar o solvente. Quanto menor a mancha formada, melhor a separação obtida. (ENGEL, 2012). Como sabido, este método de separação qualitativo aproveita-se das diferentes forças intermoleculares presente no mesmo composto. Segundo Engel (2012), às interações mais importantes são aquelas típicas de compostos polares orgânicos. Essas forças são do tipo dipolo-dipolo ou envolvem alguma interação direta (coordenação, ligação de hidrogênio ou formação de sal). Na prática em questão, a medida que o solvente sobe na placa de sílica a amostra encontra-se em duas fases: uma fração na fase estacionária (FE), outra fração presente na fase móvel (FM). Neste caso, a fase estacionária apresenta-se como a placa de sílica, e a fase móvel, que move-se sobre a fase estacionária. A fase móvel ou eluente, é o próprio solvente ou mistura de solventes cujo escolha deve ser feita cuidadosamente, visando promover a separação dos componentes que deseja-se analisar. Dessa forma, deve-se considerar a natureza química das substâncias a serem separadas e a polaridade da fase móvel, uma vez que haverá a competição entre as moléculas de solvente e da amostra pela superfície do adsorvente. Assim, usamos uma mistura dos solventes hexano e acetato de etila, visto que o hexano por ser um hidrocarboneto é um composto apolar e o acetato de etila, por apresentar a carbonila em sua estrutura é considerado levemente polar (ENGEL, 2012). Visto os fatores apresentados, aplicamos duas misturas em concentrações distintas, 8:2 e 6:4, a fim de comparar o comportamento do AAS em eluentes com polaridades distintas, mas mesma composição química. Ao retirarmos as placas de sílica do sistema montado anteriormente, as posicionamos em uma placa de petri aberta para que ocorra a evaporação do solvente, dado que se não evaporado corretamente poderá ocorrer também a cromatografia por partição, no qual a fase estacionária apresenta-se como um sólido recoberto com uma fina camada de líquido, no caso o solvente que não evaporou (CONSTANTINO, 2011). Após observa-se a necessidade de elaborar um método de revelação da placa. O recurso que dispõe o vapor de iodo, é comumente empregado como revelador universal. Dito isso, em uma pequena “câmara”, sistema com béquer, cristais de iodo, e uma placa de petri, adicionamos a placa a ser revelada e deixamos a mesma em repouso por pequeno período. Recorre-se ao iodo, pois o mesmo reage com os compostos adsorvidos na placa, formando complexos coloridos amarronzados que são claramente visíveis. Vale frisar, que segundo Engel (2012), ao recorrermos a atmosfera de iodo, geralmente não podemos recuperar os componentes, visto que o iodo geralmente altera os compostos por meio de uma reação. Ainda pelo mesmo autor, sabe-se que as manchas não são permanentes e sua aparência resulta da formação de complexos que o iodo forma com as substâncias orgânicas. À medida que o iodo é sublimado para fora da placa, as manchas ficam menos intensas, com isso, devemos nos atentar e imediatamente marcá-las para o cálculo de Rf. Quando o solvente passa sobre a amostra depositada, os vários componentes tendem, em graus variados, a serem dissolvidos e arrastados juntamente com o solvente. A velocidade com a qual um componente irá mover-se depende de sua tendência relativa de ser dissolvido no solvente e de ser adsorvido na fase estacionária. É muito importante lembrar que as fases estacionárias, em geral, possuem forte afinidade por substâncias polares, sendo que estas são fortemente retidas, enquanto as pouco polares são facilmente carregadas pelo solvente. Assim, após a revelação foi possível observar e comparar as placas, assim como as amostras em análise. A CCD pode demonstrar que dois compostos suspeitos de serem idênticos, são de fato idênticos, se ambos percorrem a mesma distância na placa. A primeira placa a ser analisada foi a referente ao eluente de concentração8:2, considerado muito apolar devido a elevada concentração de hexano. A figura 06 mostra que o solvente arrastou a substância por uma pequena distância. Figura 06: Placa cromatográfica referente a mistura de solventes 8:2. Além disso, as substâncias subiram distâncias diferentes, a primeira substância (AAS P.A.) subiu 0,4 cm, enquanto a segunda (AAS analgésico) 0,55 cm, identificando Rf diferentes. Apesar da placa adsorvente possuir 5 cm, marcamos 4 cm para o eluente, sendo usado esse valor para os cálculos. Seguindo a representação disposta na figura 03 obtivemos 0,1 e 0,1373 para os valores de Rf para o AAS P.A. e analgésico, respectivamente. Engel (2012) afirma que se todos os componentes de uma mistura estão se movendo muito pouco, pode-se utilizar um solvente mais polar para que todas se movam mais rapidamente. A figura 07 mostra que uma forma de identificar o melhor solvente ou mistura de solvente, é realizando um simples teste, chamado de anel concêntrico, em que deve-se aplicar diversas manchas de amostra a uma única placa. Figura 07: Método do anel concêntrico Assim, utilizamos a mesma mistura de solventes em uma proporção 6:4, sendo mais polar em razão da presença do acetato de etila em 40%, observando maior distância de arraste (figura 08). Figura 08: Placa cromatográfica referente a mistura de solventes 6:4. Assim como a primeira placa, os solventes arrastaram as substâncias em diferentes distâncias, no entanto nesta placa a diferença foi muito pequena, podendo ser desconsiderada. Para estas análises foi preciso levar em consideração às possíveis interações entre os componentes do análgésico e a fase móvel do sistema que não possibilitaram as amostras de serem arrastadas a uma mesma distância, já que são a mesma substância, o ácido acetilsalicílico. 5.2. Cromatografia em coluna No que diz respeito a cromatografia em coluna, como já mencionada anteriormente, esta é uma é uma técnica baseada na capacidade de adsorção e na solubilidade. Trata-se de uma técnica de particionamento de fases envolvendo sólido-líquido (ENGEL, 2012). O sólido utilizado na prática foi a sílica-gel, composto polar, uma vez que a mesma não se dissolve na fase líquida associada. Vale ressaltar que, fases estacionárias sólidas levam à separação por adsorção e fases estacionárias líquidas por partição. Suportes quimicamente modificados também têm sido usados, sendo o processo de separação misto neste caso (DEGANI et al.,1998). A principal etapa ao se utilizar essa técnica é o empacotamento, o qual, entre outros fatores, definirá a eficiência da separação. À coluna adicionou-se uma certa quantidade de hexano e na sua extremidade inferior um pequeno chumaço de algodão para impedir a passagem de partículas da fase estacionária, como mostra a figura 09-A. A adição de sílica foi feita com a torneira semi-aberta. O adsorvente foi adicionado lentamente à coluna fixada na posição vertical, batendo-se continuamente ao longo da mesma para que todo o ar seja expulso, de modo a se obter uma compactação uniforme. A existência de ar entre as partículas leva à formação de canais na coluna, os quais alargam as bandas eluídas. O nível de hexano permaneceu acima do adsorvente a fim de evitar rachaduras e ineficiência da coluna, figura 09-B. Figura 09: Coluna cromatográfica. Após a amostra ter sido devidamente preparada, esta foi adicionada a coluna cromatográfica. À medida que o solvente desce pela a coluna e atinge a sílica-gel fresca, são estabelecidos novos equilíbrios entre o adsorvente, os solutos e o solvente. Inicialmente, percebe-se que uma banda/faixa amarela correspondente ao betacaroteno começa a ser formada e está elui pela coluna, uma vez que possui afinidade com o eluente utilizado, neste caso o hexano, sendo ambos os compostos apolares e que de acordo com a tabela 01 tendem a eluir primeiro na coluna cromatográfica. A figura 10, apresenta a estrutura química do betacaroteno. Figura 10: Estrutura química do β-caroteno. Fonte: Google imagens. Os carotenos se caracterizam por serem hidrocarbonetos lineares que podem ser ciclizados em uma ou ambas as extremidades da molécula, como por exemplo o β-caroteno. Os carotenóides compõem um grupo de pigmentos naturais responsáveis pelas cores amarelo, laranja e vermelho de muitos alimentos, como frutas, vegetais, gema de ovo, alguns peixes e crustáceos. São amplamente distribuídos na natureza com grande diversidade de estruturas e funções. Dentre os isômeros presentes entre os carotenóides o mais importante é o β-caroteno, que se trata de um produto químico natural pertencente à classe dos terpenos, que possuem, geralmente, 10, 15, 20 ou 30 átomos de carbono e são derivados de uma unidade de 5 átomos de carbono, o isopreno (2-metil-1,3-butadieno) (OLIVEIRA, 2010). Segundo Engel (2012), em geral, compostos apolares passam através da coluna mais rapidamente que os compostos polares, porque eles têm uma menor afinidade pelo adsorvente. O betacaroteno é um composto apolar e desse modo elui primeiro pela coluna devido a sua afinidade com o hexano, fase móvel, que também é um composto apolar. A tabela 02 mostra a sequência de eluição para determinados compostos. Tabela 02: Sequência de eluição para compostos. Fonte: Engel, 2012. Para extrair a clorofila, utilizou-se o metanol como solvente. A figura 11 apresenta a estrutura do clorofila a e b. Figura 11: Estrutura química da clorofila a e b. Fonte: Streit et al., 2005. As clorofilas são moléculas formadas por complexos derivados da porfirina, tendo como átomo central o Mg (magnésio). Esse composto é uma estrutura macrocíclica assimétrica totalmente insaturada constituída por quatro anéis de pirrol. Esses anéis numeram-se de 1 a 4 ou de “a” a “d”, de acordo com o sistema de numeração de Fisher. Na clorofila a, o anel de porfirina contém um grupo metil (-CH3) no C-3 e a clorofila b (considerada um pigmento acessório) contém um grupo aldeído (-CHO), que substitui o grupo metil. A estabilidade da clorofila b deve-se ao efeito atrativo de elétrons de seu grupo aldeído no C-3. A clorofila b é sintetizada através da oxidação do grupo metil da clorofila a para um grupo aldeído. Durante a execução da prática, pode-se observar a oxidação do composto uma vez que sua estrutura química é instável, sendo facilmente degradada. Assim, sendo a clorofila um composto polar, elui pela coluna durante a adição do metanol, pois ambos são compostos polares. A adição do metanol a coluna, não foi realizada de forma correta, pelas laterais, o que provocou a mistura da banda com a sílica e que posteriormente pode dificultar na coleta do composto. Desse modo, em ambas as técnicas utilizadas nesta prática, CCD e CC, observa-se a importância de analisar a interação entre os compostos e as fases, móvel e estacionária, a fim de buscar uma extração e separação entre os compostos de forma eficiente. 6. CONCLUSÃO No âmbito químico-laboratorial, torna-se factível a utilização desteprocedimento quando há necessidade separação e identificação de componentes de uma mistura. Dessa forma, há necessidade da utilização da técnica de cromatografia, que como observado experimentalmente, permite a migração de compostos de uma substância ou mistura, os quais apresentam diferentes interações através de duas fases: a fase estacionária e a fase móvel. Após a realização da prática, em completude com o aprofundamento conceitual necessário para execução do relatório, atingiu-se uma concepção mais adequada sobre a técnica de cromatografia em coluna e camada delgada, como os cuidados necessários para o preparo e realização de cada técnica, os fatores e parâmetros que podem influenciar na separação dos compostos, assim com, a importância da escolha dos solventes/eluentes em relação a fase móvel considerando a polaridade e afinidade de cada composto. ANEXOS Existem diferentes modalidades de cromatografia que podem ser classificadas de acordo com o mecanismo de separação envolvido e os diversos tipos de fases utilizadas. Uma dessas modalidades é a cromatografia em papel, que é um método simples para análise de amostras em quantidades pequenas. Na cromatografia em papel a separação está baseada no mecanismo de partição líquido-líquido, ou seja, os componentes de uma mistura são separados pela suas diferenças de solubilidade nas duas fases imiscíveis (fase estacionária e móvel). Nesta técnica, foram utilizados 2 fases, a fase móvel, que foi o etanol 70º e a fase estacionária, neste caso o papel que contém a celulose. Os resultados obtidos podem ser observados nas figuras abaixo. 1. Processos de preparação. Aluno 1 Aluno 2 Aluno 3 Aluno 4 2. Resultados Aluno 1 Aluno 2 Aluno 3 Aluno 4 Quando o álcool começa a “subir” pelo papel por efeito de capilaridade, atingindo assim os pontos contendo as cores das canetinhas, as cores começam a ser “arrastadas” iniciando a separação das cores e revelando quais as cores, que unidas, formam as cores secundárias vermelho e verde. Isso ocorre porque alguns corantes interagem mais fortemente com o solvente (estão em movimento, se espalhando pelo papel) e já outros interagem melhor com o papel (que está parado). Durante o preparo dos experimentos é importante ficar atento a alguns cuidados, como: não adicionar o eluente até a marca das amostras, deixar o papel na posição horizontal para que ocorra a eluição corretamente, não aplicar as amostras muito juntas pois durante o arraste as cores podem se sobrepor e manter a atmosfera fechada para que ocorra a saturação do sistema pelo solvente utilizado. REFERÊNCIAS 1. ENGEL, Randall G. et al. Química orgânica experimental: técnicas de escala pequena. 3. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2012. 2. COLLINS, Carol H.; BRAGA, Gilberto Leite; BONATO, Pierina Sueli. Fundamentos de cromatografia. Campinas, SP: UNICAMP, 2006. 453 p. 3. DEGANI, Ana Luiza G et al. Cromatografia: um breve ensaio. Química Nova na Escola, São Paulo, n. 7, p. 21-25, mai. 1998. 4. OLIVEIRA, Caroliny Gomes de. Extração e caracterização do betacaroteno produzido por Rhodotorula glutinis tendo como substrato o suco de caju. 2010. 44 f. Trabalho de conclusão de curso. Universidade Federal do Ceará, departamento de engenharia química, Fortaleza, 2010. 5. STREIT, Nivia Maria et al. As clorofilas. Ciência Rural, Santa Maria, v.35, n.3, p.748-755, mai-jun, 2005. DOI : http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84782005000300043 . Disponível em: < https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-84782005000300043 &lng=pt&tlng=pt> Acesso em: 20 nov. 2020. 6. NETO, Francisco Cirineu das Chagas. Introdução a cromatografia em camada delgada (CCD). Universidade Federal do Ceará, departamento de farmácia. Fortaleza, 2017. https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-84782005000300043&lng=pt&tlng=pt https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-84782005000300043&lng=pt&tlng=pt
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