Química Analítica II Definición

Química Analítica II
Cromatografía de Capa Fina
(Thin Layer Chromatography)
Definición
En esta técnica la separación ocurre sobre una capa delgada de adsorbente que esta adherida a un soporte inerte, generalmente vidrio.
Historia
El botánico ruso Mikhail Tswett estableció las ventajas de la cromatografía y fué el primero en utilizar este término (1903). Es recordado
como el Padre de la Cromatografía.
Ismailov y Scraiber utilizaron láminas de vidrio para colocar capas
muy delgadas de alúmina y luego aplicaron extractos vegetales, dando así la primera forma de Cromatografía de Capa Fina. Egon Stahl
(1956) dio el nombre de Cromatografía de Capa Fina. Estandarizó los
procedimientos, equipos y adsorbentes dando un auge a la técnica
simple, a bajo costo y eficiente.
Proceso de Adsorción
La muestra aplicada en la capa es adsorbida en la superficie del material por la acción de fuerzas electrostáticas (fuerzas de Van der
Wals, puentes de Hidrógeno, efectos inductivos, etc). Luego, cuando
la capa es expuesta a un flujo por acción capilar, se inicia una competencia de enlaces entre los sitios activos del adsorbente y la sustancia
con el solvente.
Adsorbentes
Los adsorbentes más utilizados en la Cromatografía de Capa Fina
son:


Sílica gel (se utiliza en el 80% de las separaciones), se le encuentra con o sin indicador fluorescente, algunas marcas tienen
sulfato de calcio para darle mayor adhesividad a la placa.

Sílica gel G 13% CaCO3

Sílica gel H

Sílica gel GF254
Óxido de Aluminio ó Alúmina (ácida, neutra ó básica), presenta
las mismas propiedades adsorbentes que la sílica gel pero a diferencia de ésta la capacidad de la alúmina depende del pH. Se
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encuentra también en el mercado con o sin adhesivo y con o sin
indicador.

Tierra Silícea ó Kieselguhr, es menos polar que la sílica gel y en
consecuencia menos adsorbente por lo que no se pueden hacer
capas gruesas con facilidad y la cantidad de sustancias que se
puede aplicar es menor que en la sílica.

Celulosa (Nativa o micro-cristalina), aquí los principios de la separación son los mismos que en la cromatografía de papel pero
con la ventaja de que las manchas son mas definidas y dan mejores separaciones. Se encuentra en el mercado con o sin adhesivo y con o sin indicador fluorescente.

Poliamidas
Estos adsorbentes deber tener las siguientes características:

Tamaño de Partícula
o
Volumen de Poro
o
Diámetro de Poro
o
Área Superficial

Homogeneidad

Pureza
Preparación de la Placa Cromatográfica
Se usan como soporte del adsorbente láminas de: vidrio, plástico ó
metálicos (ej: Aluminio). Los tamaños de la placa para TLC convencional son: 20 cm x 20 cm; 10 cm x 20 cm y 5 cm x 2 cm Hay placas
que contienen un indicador de Fluorescencia : F254 ó F366. El número
que aparece como subíndice nos indica la longitud de onda de excitación del indicador utilizado.
a) Todas las placas deberán ser lavadas escrupulosamente mediante
lavado con ácido y justamente antes de usarse se frota la superficie con acetona para quitar cualquier grasa que pueda tener.
b) Se aplica la papilla con el soporte y el solvente adecuado, el mayor
problema es conseguir una consistencia correcta por lo que hay
que seguir las instrucciones del fabricante o de la literatura.
c) La aplicación puede ser manual con una varilla o mecánica.
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d) Activación de las placas. Las placas se calientan para retirar el
agua que actúa como impureza y evita una buena separación. Con
frecuencia el agua esta fuertemente ligada al adsorbente por lo
que se debe calentar fuertemente.
e) Para hacer 5 placas de 20 x 20, se utilizan 25 g de sílica gel y 50
ml de agua destilada.
Aplicación de la muestra
La muestra se aplica en la placa según el objetivo: Analítico ó Preparativo en:

Banda

Punto ó Mancha
a) Las muestras se aplican con capilares sobre la línea base, dejando
evaporar el disolvente
b) Hay que tener cuidado de no sobrecargar la mancha pues de lo contrario se presenta el rayado o escurrimiento
c) Hay que tener cuidado de no maltratar la capa delgada del adsorbente
Desarrollo de la Placa
Es un proceso mediante el cual son transportados a través de la fase
estacionaria por la fase móvil.
Elección del Solvente
Se debe de tomar en cuenta la polaridad de los compuestos a separar, recordando que los compuestos no polares son afines y solubles
en solventes polares y los compuestos polares son afines a los solventes polares.
Cámaras para Desarrollo
Existen varios tipos de cámaras:

Normal

Doble Compartimiento

Horizontal
Detección ó Visualización
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Si la muestra (mancha) no es coloreada se requiere de métodos que
nos permitan visualizar el(los) componente(s) presentes. También se
conoce este procedimiento como Revelado.
Estos métodos son:
a) No destructivos:
i.
UV, generalmente a 254 nm y 366 nm. En estas longitudes
se detectan sistemas de dobles enlaces conjugados, cetonas ,  no saturadas, anillos aromáticos, pero no compuestos con dobles enlaces aislados.
 Productos fluorescentes a 254 nm: fósforo inorgánico,
silicato de zinc, rodamina 6 G, diclorofluoresceina 34 y
fluoresceína sódica.
 Productos fluorescentes a 366 nm: fluoresceína al ultravioleta.
ii.
I2, forma complejos con una gran variedad de compuestos,
puede ser aplicado por pulverización en soluciones al 1 % en
Meto o en una cámara con vapores.
iii.
, H2O, sobre placas de sílica gel con varios compuestos se
logra ver manchas opacas que contrastan en un fondo semitransparente.
b) Destructivos
i.
ii.
iii.
iv.
v.
H2SO4 al 25 % en etanol
H2SO4 + oxidantes (K2Cr2O7, KMnO4, HNO3, CeSO4, al calentarse dan manchas oscuras por carbonización)
HClO4 al 2% en etanol
H3PO4 al 50 % en etanol
Haluros metálicos: SbCl3, SbCl5, ZnCl2, FeCl3, al calentarse
producen derivados fluorescentes
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Evaluación de un Cromatograma de Capa Fina
Análisis Cualitativo

Medida de Rf = distancia recorrida desde el origen por el compuesto/ distancia recorrida desde el origen por el frente del eluyente

Comparación Visual de Color/Intensidad

Propiedades UV/IR/MS/NMR
Análisis Cuantitativo

Semi-cuantitativo
o
Comparación visual del diámetro y la intensidad del color
de la mancha contra una serie de manchas patrones de
concentración conocida

Cuantitativo
o
Espectrofotometría Vis-UV

Fluorescencia
Referencias
1. DOMINGUEZ, Xorge Alejandro. Cromatografía en Papel y en
Capa Delgada. Serie de Química. Organización de los Estados
Americanos. Nº 16. U.S.A. 1975
2. Reactivos de Coloración para Cromatografía en Capa Fina y en
Papel. Merck. Alemania. 1980.
3. Touchstone, Joseph and Dobbins, Murrell F. Practice of Thin
Layer Chromatography. 2nd Edition. Willey Interscience. U.S.A.
1983.
4. Zlatkis, A. and Kaiser, R.E. HPTLC. High Performance ThinLayer Chromatography. Vol. 9. Journal of Chromatography Library. Elsevier. 1977.
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