UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARAÚ-UVA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA-CCET

COORDENAÇÃO DO CURSO DE QUÍMICA

QUIMÍCA ORGÂNICA EXPERIMENTAL I

PRESSORA: ROSE JANE

CROMATOGRAFIA EM PAPEL

PRÁTICA 04

Francisco Mário Monteiro Ângelo

Leidiane Isaias Alves

Sobral – CE, 2014

CROMATOGRAFIA EM PAPEL

RESUMO

Este relatório tem como objetivo a separação de misturas, baseado no diferencial de

migração das substâncias sobre uma fase fixa. Esse processo consiste apenas em uma

substância capaz de fixar em sua superfície a substância que está sendo separada, e um

solvente fluido que “arrasta” o material a ser isolado. Ela 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.

INTRODUÇÃO

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 identificação, purificação e separação de

compostos, deste modo separando-se as substâncias indesejáveis e os componentes de uma

mistura. A separação por sua vez, depende da diferença de afinidade entre o analito da fase

móvel e a fase estacionária. Por sua vez, a afinidade entre esses diferentes compostos (da

mistura e do eluente), depende das forças intermoleculares, incluindo iônica, bipolar,

apolar entre outros. Segundo SCHULER, A. (2010, p1). “A Fase Móvel transporta a

amostra através da Fase Estacionária. A velocidade média das partículas da amostra

depende da sua natureza. Desse modo, cada componente atingirá o final da coluna em um

instante diferente.”

A cromatografia de papel (mais conhecida como CP) é uma técnica de partição, ou seja, o

processo é baseado na diferença de solubilidade da fase estacionária líquida na fase

estacionária, também líquida. O eluente é uma mistura de dois ou mais líquidos que

percorrem a fase estacionária suportada no papel absorvente. Ocorre a retenção das

moléculas devido à diferença de solubilidade e/ou afinidade eletrostática existente entre

elas. BRENELLI, E. C. S. “Uma ordem aproximada para a força destas interações é a

seguinte: formação de sais > coordenação > ligação hidrogênio > dipolo-dipolo > Van der

Waals.”

A grande variabilidade de combinações entre a fase móvel e estacionária faz com que a

cromatografia tenha uma série de técnicas diferenciadas. Como a maioria das substâncias

separadas são incolores, utiliza-se um revelador. As manchas podem ser reveladas por

meio de luz UV, vapores de iodo, soluções de cloreto férrico e tiocianoferrato de potássio,

fluorescências, radioatividade, etc.

OBJETIVOS

Compreender o estudo de cromatografia em papel e interpretar experimentalmente as

análises realizadas.

MATERIAIS E MÉTODOS

Materiais

Proveta;

Béquer;

Papel de filtro;

Tesoura;

Vidro de relógio;

Lápis;

Régua.

Reagentes

Água;

Etanol;

Pinceis coloridos.

Procedimento Experimental

Cortou-se um papel de filtro de tamanho proporcional para revestir as laterais de um

béquer, em seguida colocou-se em uma proveta, uma proporção de 1:1(v/v) de solventes,

água e etanol. Transferiu-se essa mistura de solventes para um béquer, a qual marcou cerca

de 1cm de altura. Revestiu-se uma parte da lateral do béquer com o papel de filtro já

cortado. Em seguida tampou-se com um vidro de relógio, e deixou-se a câmara saturar por

cinco minutos.

Enquanto isso cortou-se um pedaço de papel de filtro menor que o pedaço utilizado para o

revestimento do béquer, de forma que encostasse no solvente e não tocasse às paredes do

béquer. Neste papel, com o auxílio de uma régua, mediu-se uma distância de 1,5 cm da

base a ser encostada no solvente e fez-se um traço a lápis, também utilizando a régua. Em

cima do traço, aplicaram-se três amostras (tintas de pinceis), separadas por 1,5cm de

distância uma da outra e das extremidades. Esperou-se que o papel secasse por um minuto,

após esse tempo foi colocado no béquer. Fechou-se o béquer novamente para eluir.

Começou-se a separação das substâncias ao serem arrastadas pelo solvente ao longo do

papel, e quando a frente do solvente atingiu 4/5 da altura do papel, retirou-se o papel do

béquer, e assinalou-se com um lápis a frente d solvente, ou seja, a faixa em que ele

estacionou. Deixou-se secar ao ar.

Depois de seco, mediram-se as distâncias entre o ponto inicial da aplicação de cada

amostra e da posição de suas manchas já separadas. Mediu-se, também, a distância entre o

ponto inicial de aplicação e a frente do solvente.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Após o papel permanecer no recipiente e o solvente chegar até na marca de 4/5 do papel, o

papel foi removido para proceder com as medidas requeridas para o cálculo do Fator de

retenção. A imagem 1 apresenta as amostras aplicadas (cores diferentes). O fator de

retenção (Rf), também chamado na literatura de constante de corrimento, é a distância

percorrida por cada composto em uma amostra, dividido pela distância percorrida pelo

solvente.

Imagem 1: Substâncias sendo arrastadas pelo o solvente.

COMPOSTO DISTÂNCIA (cm)

Vermelho 5,00

Amarelo 5,9

Azul 5,9

Realizando os cálculos do fator de retenção temos:

Onde: Rf = Fator de Retenção; a = dist. Percorrida pelo composto; v = dist. Percorrida pelo

solvente.

Rf= a/v

a vermelho= 5,00 v= 5,90

a amarelo = 5,90

a azul = 5,90

Os resultados estão mostrados abaixo em formas de tabelas para cada amostra:

COMPOSTO DISTÂNCIA (cm) Rf (adimensional)

Vermelho 5,00 0,847

Amarelo 5,90 1,00

Azul 5,90 1,00

Os resultados obtidos no procedimento experimental, não foram utilizados para identificar

os compostos presentes na misturas das tintas dos pincéis devido à ausência de um padrão

adequado para tais compostos.

Imagem 2: Amostra secando ao ar livre.

CONCLUSÕES

Para executar o experimento de cromatografia em papel, deve-se escolher o solvente mais

adequado para cada tipo de amostra, quanto à polaridade dos mesmos. Há também outros

tipos de papel para realizar o procedimento. O experimento, por mais simples que tenha

sido a sua realização, cumpriu os objetivos educativos propostos no programa da

disciplina.

PRÉ- LABORATÓRIO

1. Qual o princípio básico da cromatografia?

A cromatografia é uma técnica de separação baseada na distribuição dos componentes de

uma mistura entre uma fase móvel ou eluente e um adsorvente (fase estacionária).

O princípio básico da cromatografia é, em última análise, o mesmo em que se baseia a

extração. Trata-se da partição de uma substância entre duas fases distintas. Se uma

substância está dissolvida na fase móvel, ela se moverá mais ou menos rapidamente, de

acordo com a relação de solubilidade na fase móvel e estacionária.

O princípio é caracterizado pela passagem de uma fase móvel pela 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 desses componentes.

2. Faça uma pesquisa sobre:

a. Cromatografia em camada delgada (CCD)

Consiste na separação dos componentes de uma mistura através da migração diferencial

desses componentes quando arrastados pela fase móvel (solvente) sobre uma camada

delgada de adsorvente. É indispensável em laboratórios que realizam análise de

substâncias orgânicas e organometálicas. É mais usada na separação de substâncias

hidrofóbicas.

De acordo com o mecanismo de separação esta cromatografia é classificada

cromatografia de adsorção (que é o depósito ou a retenção seletiva de substâncias sobre a

superfície de sólidos finamente divididos, por efeitos de forças eletrostáticas).

Os adsorventes mais usados são: a sílica (SiO2) e a alumina (Al2O3).

b. Cromatografia em coluna

A cromatografia em coluna é um procedimento antigo. É uma técnica baseada na

polaridade relativa das moléculas envolvidas. Consiste em uma coluna de vidro, metal ou

plástico, preenchida com um adsorvente adequado. A substância a ser separada ou

analisada é colocada na coluna pela parte superior e o eluente é vertido após, em

quantidade suficiente para promover a separação.

Os principais adsorventes normalmente utilizados são a sílica gel, a alumina, o carbonato

de cálcio, o óxido de magnésio, o carvão ativado, a sacarose e o amido, entre outros.

Quando a amostra a ser cromatografada possui cor, pode-se visualizar as diferentes zonas

coloridas descendo pela coluna, que são recolhidas, separadamente, pela extremidade

inferior. Quando a amostra não possui cor, recolhem-se várias frações iguais de eluente,

testando-as quanto à presença ou não de substâncias dissolvidas através do uso de

reveladores adequados (luz UV, reveladores químicos, etc.).

c. Cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE)

A cromatografia líquida é uma técnica adequada para a separação dos componentes de

soluções líquidas. É utilizada para fins analíticos, fins preparativos e em escala comercial.

A amostra é injetada na coluna usando uma micro-seringa (na cromatografia analítica) ou

uma válvula de injeção (em sistemas preparativos) e é homogeneamente distribuída no

topo da coluna. A fase móvel transportando a amostra é forçada a percorrer através da

coluna por uma ação externa que pode ser a simples força da gravidade, cromatografia de

baixa pressão ou uma força mais intensa gerada por uma bomba – cromatografia de alta

pressão também chamada cromatografia de alta precisão (HPLC) de modo a superar a

resistência da coluna ao escoamento da fase móvel. No processo de percolação os

componentes migram com velocidades diferentes e são identificados à saída da coluna

num detector que fornece um registro contínuo da composição da amostra analisada -

cromatograma. Os detectores mais usados são os fotométricos (VU), de fluorescência

(sensíveis a espécies que fluorescem) e os de índice de refração.

d. Cromatografia gasosa (CG)

A cromatografia gasosa é uma técnica que permite a separação de substâncias voláteis

arrastadas por um gás através de uma fase estacionária. A fase estacionária pode ser um

sólido ou um líquido que propicia a distribuição dos componentes da mistura entre as

duas fases através de processos físicos e químicos, tais como a adsorção, diferenças de

solubilidades, volatilidades ou partilha. Como fase móvel é utilizado um gás, denominado

gás de arraste, que transporta a amostra através da coluna cromatográfica até ao detector

onde os componentes separados são detectados. Os gases mais utilizados são o

hidrogénio, azoto, hélio e árgon. A cromatografia gasosa é usada em geral para fins

analíticos

PÓS- LABORATÓRIO

1. Defina Rf. Como ele é calculado?

Rf é o cálculo da razão de fracionamento: Rf= a/b . Onde a é a distância percorrida por

um componente e b é a distância percorrida pelo solvente (fase móvel).

2. Quais são os principais adsorventes utilizados na cromatografia?

Sílica gel, alumina, carbonato de cálcio, óxido de magnésio, carvão ativado, sacarose e

amido.

3. Coloque em ordem crescente de polaridade os seguintes solventes orgânicos: água,

etanol, hexano, acetato de etila, diclorometano, clorofórmio, metanol, éter de petróleo e

acetona.

Éter de petróleo, hexano, diclorometano, clorofórmio, acetato de etila, acetona, etanol,

metanol e água.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BRENELLI, E.C.S. Guia de laboratório- Química Orgânica Experimental I. 2006. 16p.

Departamento de Química Orgânica, Universidade Federal Fluminense.

SCHULER, A. Cromatografia a Gás e Líquido. 2009. 01 p. Departamento de Engenharia

Química, Universidade Federal de Pernambuco.

FOGAÇA, J. Experimento de Cromatografia em Papel. Disponível em:

<http://www.brasilescola.com/educacao/experimento-cromatografia-papel.htm>. Acesso

em: 28 maio. 2014.

DEGANI, A. L.G.; CASS, Q. B.; VIEIRA P. C. Cromatografia: um Breve Ensaio.

Disponível em: <http://qnint.sbq.org.br/qni/visualizarConceito.php?idConceito=33>.

Acesso em: 29 maio. 2014.