PRACTICA No. 2

Laboratorio de Química Analítica II
PRACTICA No. 2
CROMATOGRAFÍA EN CAPA FINA
Objetivo: Obtener mediante a cromatografía en capa fina una separación
satisfactoria de varios componentes en una mezcla, los cuales tienen propiedades físicas y químicas bastante similares y que serían difíciles de separar por los métodos ordinarios.
INTRODUCCIÓN:
La cromatografía en capa delgada y la de líquidos en columna, son técnicas
complementarias de separación que se basan en el hecho de que compuestos diferentes en solución se adsorben en forma distinta en superficies polares. La cromatografía en capa delgada usa un adsorbente sólido que se extiende en capa delgada sobre un soporte que puede ser, una placa de vidrio;
mientras que la cromatografía en columna de líquidos, utiliza un tubo empacado con polvo adsorbente. En ambas técnicas se pasa un líquido por la fase sólida y los componentes que se van a separar quedan en equilibrio entre
la adsorción en el adsorbente y la solución en el líquido. La cromatografía en
capa delgada se usa por lo general, para análisis de mezclas ( por tanto para control de los efluentes de una columna) y es muy útil para la determinación rápida de las condiciones óptimas para obtener separaciones en columna. La cromatografía en columna de líquidos, se emplea casi siempre,
para separaciones y purificaciones de cantidades mayores de productos,
aunque se debe hacer notar que la cromatografía en capa delgada puede
adaptarse para usar cantidades de 100 mg en escala preparatoria. La cromatografía en capa delgada ha tenido una difusión rápida desde su introducción hacia finales de la década de 1950. Entre las razones que la favorecen están su sencillez, su rapidez ( por ejemplo en comparación a la cromatografía en papel), su gran poder de resolución (tiene separaciones más definidas que las de la cromatografía en papel o en columna); solo requiere de
cantidades de muestra de unos cuantos microgramos y se puede emplear
una variedad considerable de disolventes y de adsorbentes sólidos de tal
manera que, prácticamente se pueden separar dos compuestos cualesquiera. Además puede relacionarse directamente con la cromatografía debido a
que se pueden utilizar los mismos adsorbentes y disolventes. Contrastando,
la cromatografía en columna es una de las técnicas cromatográficas que se
conocen. Una columna de 100 x 100 cm puede separar 20 gramos de sólido
en una sola carga. Al transferir los procedimientos de la cromatografía en
Dr. José Ramón Verde Calvo
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capa delgada a la de columna, hay una regla general que es válida: los disolventes para las separaciones en columna deben ser menos polares que
los que producen separaciones óptimas en la cromatografía en capa delgada (los disolventes que se usan en cromatografía en columna deben dar valores de Rf de 0.2, o menores, en cromatografía en capa delgada). La razón
de ello es que la cromatografía en columna el disolvente sale al final de la
columna: así, los componentes pueden desplazarse mucho más lentamente
que el disolvente y, no obstante, hacerlo con la suficiente rapidez para llegar
al final de la columna en un tiempo razonable.
REACTIVOS:
Se usarán las fracciones eluidas en la cromatografía en columna (Práctica
1)
MATERIAL:
6 portaobjetos
2 capilares
1 varilla de vidrio
1 parrilla eléctrica
1 mechero bunsen
3 vasos de precipitado de 100 mL
1 caja de Koplin
1 piseta con agua destilada
1 piseta con acetona
PARTE EXPERIMENTAL:
1. Adsorbentes:
Existe una gran variedad de adsorbentes comerciales que pueden clasificarse de acuerdo con su actividad (la fuerza con la que se adsorbe un compuesto dado), acidez o basicidad y tendencia a formar complejos específicos, entre otras características. La actividad de muchos adsorbentes puede
incrementarse secándolos a altas temperaturas. El gel de sílice es el adsorbente que más se usa en cromatografía en capa delgada para compuestos
neutros o ácidos y el óxido de aluminio se emplea más para compuestos
básicos.
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Pesar aproximadamente 30g de sílica gel G, en un cristalizador y añadir lentamente y con agitación constante 40 mL de NaOH 0.001M hasta obtener
una pasta uniforme libre de burbujas de aire, añadir 20 mL más de NaOH
0.001M debiéndose obtener una consistencia final que permita derramar el
adsorbente pero sin ser demasiado móvil.
2. Preparación de las placas y activación:
Las placas de vidrio deberán lavarse perfectamente con detergente o solución concentrada de álcali o mezcla crómica y enjuagarse completamente
con suficiente agua y secarlas. Alinearlas placas, colocar el adsorbente en el
dispositivo adecuado y aplicar una capa fina del adsorbente a su aplicación
sobre las placas. Dejar secar por 5 min, introducir las placas a un horno a
una temperatura de 100-200ºC durante 30 minutos. Las placas deben ser
protegidas de vapores de laboratorio y deterioro de tipo mecánico. Las placas han de presentar un aspecto uniforme y no tener granulaciones de mayor tamaño.
Para uso ocasional, se puede sumergir un par de portaobjetos, uno contra el
otro en una suspensión no acuosa de 35 g de gel de sílice en 100 ml de cloroformo o acetona, sacarlos lentamente y dejarlos escurrir y secar.
3. Aplicación de la muestra:
La mezcla que se va a separar se coloca en la parte inferior de la placa, poniendo una gota de solución. Lo más importante es que la gota no sea demasiado grande, ya que un exceso produciría colas y el cromatograma no
resultará bueno.
Para la aplicación se necesitará una micropipeta o bien un tubo capilar muy
delgado que pueda contener de 1 a 5 l. Por capilaridad penetra en el tubo
una pequeña cantidad de solución y al tocar la capa de la placa con la punta
del tubo, se deja caer una gota de la solución, así pues, el capilar se sumerge en la solución y se aplica a placa, tocándola suave y rápidamente. Si la
solución es demasiado diluida, será necesario tocar varias veces el punto de
aplicación, esperando el tiempo suficiente para que seque, después de cada
aplicación. Cada vez que se vuelva a tocar la mancha, deberá hacerse en el
centro y de forma muy rápida, de lo contrario se extenderá en exceso. Hay
que evitar rayar la capa adsorbente con el capilar, porque puede haber pérdida de resolución o desplazamiento deficiente del disolvente.
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4. Procedimiento:
El método que se debe seguir para la identificar los componen problema,
consiste en comparar el Rf del problema con el de los posibles compuestos
”conocidos” en la misma placa. Inmediatamente se dará cuenta de que los
compuestos conocidos tiene valores de Rf que concuerdan mejor con el de
uno de los componentes de la mezcla. Entonces es conveniente colocar en
una misma placa la mezcla, junto con la sustancia 1 y 2 para determinar con
mayor precisión la coincidencia.
5. Desarrollo:
Después de terminar la aplicación, coloque cuidadosamente la placa en la
cámara de revelado. Es muy importante que el nivel del disolvente quede
más abajo que las manchas. Muy pronto verá que el frente del disolvente
comienza a ascender por la placa, arrastrando las manchas con sigo. Cuando el frente del disolvente llegue a unos 6 mm antes del límite superior de la
placa de vidrio, saque con mucho cuidado la placa de la cámara de desarrollo, marque el frente al que llegó el disolvente rayando el recubrimiento con
un objeto aguzado y déjela al aire para que se seque.
6. Revelado:
Teniendo el cromatograma ya seco, se introduce a la cámara de revelado
que contiene cristales de yodo por 1 min, transcurrido ese tiempo, se hacen
visibles las manchas de los componentes que se separaron de la mezcla.
CUESTIONARIO
1. Determine los valores de Rf de las manchas que aparecen en el cromatograma.
2. Haga un esquema a escala del cromatograma.
3. Que objeto tiene la activación de las placas.
4. Mencione las características a tomar en cuenta en el adsorbente, soluto y
solvente.
5. Qué efecto (en caso de que lo hubiera) podría presentar el Rf si la placa
recubierta se dejara al aire libre en un día húmedo.
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