Cromatografia

1. Separar dos sustancias de una muestra haciendo uso de la cromatografía en columna.
2. Hallar la Relación de Frente (RF) mediante la Cromatografía en capa fina o en papel, para posteriormente identificar la sustancia.

1. “UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA”
FACULTAD DE CIENCIAS, DEPARTAMENTO
ACADEMICO DE QUÍMICA






CROMATOGRAFÍA

 CURSO: Química Orgánica

 CICLO:

 PROFESORA:
 INTEGRANTES:

 Huancahuari Coronel, JonathanDelegado

 FECHA DE EXPERIMENTO:


 FECHA DE ENTREGA DEL INFORME:

2. I. OBJETIVOS

1. Separar dos sustancias de una muestra haciendo uso de la cromatografía en
columna.
2. Hallar la Relación de Frente (RF) mediante la cromatografía en capa fina o en
papel, para posteriormente identificar la sustancia.


II. REVISIÓN LITERARIA

1. Cromatografía en columna

La cromatografía es una técnica que permite la separación de los
componentes de una mezcla debido a la influencia de dos efectos
contrapuestos.
a) Retención. Efecto producido sobre los componentes de la mezcla por una
fase estacionaria, que puede ser un sólido o un líquido anclado a un soporte
sólido.
b) Desplazamiento. Efecto ejercido sobre los componentes de la mezcla por
una fase móvil, que puede ser un líquido o un gas. El fenómeno de migración
de los componentes de una mezcla a lo largo de la fase estacionaria,
impulsados por la fase móvil, recibe el nombre de elución. La mezcla a separar
se deposita sobre la fase estacionaría, mientras que el móvil atraviesa el
sistema desplazando a los componentes de la mezcla a distinta velocidad,
dependiendo de la magnitud de sus interacciones relativas con ambas fases.
Las dos fases se eligen de forma que los componentes de la muestra se
distribuyan de modo distinto entre la fase móvil y la fase estacionaria.
Aquellos componentes que son fuertemente retenidos por la fase estacionaria
se mueven lentamente con el flujo dela fase móvil; por el contrario los
componentes que se unen débilmente a la fase estacionaria, se mueven con
rapidez. Como consecuencia de la distinta movilidad, los componentes de la
muestra se separan en bandas o zonas discretas que pueden analizarse
cualitativa y/o cuantitativamente.


2. Tipos de cromatografía

 Según fase fija y fase móvil:
C. sólido-líquido: La fase fija es un sólido y la móvil un líquido.
C. líquido-líquido: La fase fija es un líquido anclado a un soporte sólido.
C. líquido-gas: La fase fija es un líquido no volátil impregnado en un sólido y
la fase móvil es un gas.
C.. sólido-gas: La fase estacionaria es un sólido y la móvil un gas.

3.  Según la interacción
C. de adsorción: La fase estacionaria es un sólido polar capaz de adsorber a
los componentes de la mezcla mediante interacciones de tipo polar.
C. de partición: La separación se basa en las diferencias de solubilidad de los
componentes de la mezcla en las fases estacionaria y móvil, que son ambas
líquidas.
C. de intercambio iónico: La fase estacionaria es un sólido que lleva
anclados grupos funcionales ionizables cuya carga se puede intercambiar
por aquellos iones presentes en la fase móvil.


3. Cromatografía en capa fina

La cromatografía en capa fina se basa en la preparación de una capa, uniforme
de un absorbente mantenido sobre una placa, la cual puede ser de vidrio,
aluminio u otro soporte. La fase móvil es líquida y la fase estacionaria consiste
en un sólido. La fase estacionaria será un componente polar y el eluyente será
por lo general menos polar que la fase estacionaria, de forma que los
componentes que se desplacen con mayor velocidad serán los menos polares.
La mezcla a analizar se deposita a una pequeña distancia del borde inferior de
la placa y se introduce en una cubeta que contiene la fase móvil, que asciende
a lo largo de la placa por capilaridad, desplazando a los componentes de la
mezcla a diferentes velocidades, lo que provoca su separación. Cuando el
frente del disolvente se encuentra próximo al extremo superior de la placa
esta se saca y se visualiza.


4. Cromatografía en papel

Es la más sencilla de las técnicas, pero sólo nos dará resultados cualitativos.
Está casi en desuso. El método se basa en un mecanismo de reparto, y consiste
en depositar una pequeña cantidad de muestra en el extremo de una tira de
papel de filtro, que se deja evaporar. Luego se introduce la tira en una cubeta
que contenga el disolvente, de manera que éste fluya por la tira por
capilaridad.

OCW. Introducción a la Cromatografía.
http://ocw.uv.es/ocw-formacio-permanent/2011-1-35_Manual.pdf

4. III. RESULTADOS

1. Cromatografía en columna

 Al agregar más etanol en la columna observamos que el primer color
en descender es el amarillo.
 Luego, para que el segundo colorante eluya rápidamente, cambiamos
el etanol por agua acidulada. Finalmente vemos que el colorante azul
empieza a ponerse de color negruzco y desciende.


2. Cromatografía en capa fina

Color Anaranjado Azul
Distancia recorrida por las
sustancias
3.4 cm 0.7 cm
Distancia recorrida por el
Disolvente
3.9 cm

???????????? ??????�.=
3.4 ??????�
3.9 ??????�
=0.87
???????????? ????????????.=
0.7 ??????�
3.9 ??????�
=0.18


3. Cromatografía en papel

Color Anaranjado Azul
Distancia recorrida por las
sustancias
4.7 cm 2.8 cm
Distancia recorrida por el
disolvente
7.2 cm

???????????? ??????�.=
4.7 ??????�
7.2 ??????�
=0.65
???????????? ????????????.=
2.8 ??????�
7.2 ??????�
=0.39

5. IV. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

1. Cromatografía en columna

Al agregar más etanol en la columna el primer color en descender es el
amarillo ya que arrastra con mayor facilidad el colorante amarillo, esto se debe
a las fuerzas intermoleculares que se establecen entre la sustancia y el
absorbente (etanol)

Al cambiar el etanol por agua acidulada se puede arrastrar el otro colorante
que no fue arrastrado por el etanol, ya que el agua acidulada presenta mayor
fuerza intermolecular al ser más polar.


2. Cromatografía en capa fina y cromatografía en papel
En la cromatografía en capa fina que realizamos en clase, el mecanismo de
separación adsorción. La sustancia de color anaranjado recorrió más que la
azul debido a que el arrastre ocasionado por la fase móvil (1-propanol-
butanona-agua 4:1:1) afecta más a la de color anaranjado que a la azul pero
también la placa influye; esto se explica por polaridad, ya que la capa fina de
sílice atraerá a la sustancia más polar pues esta también lo es; por lo tanto la
sustancia que más avance es la menos polar y viceversa.


V. CONCLUSIONES

1. La muestra se separa en dos sustancias de colores amarillo y azul; la primera
desciende con mayor facilidad al adherirse al etanol venciendo las fuerzas
opuestas que ejerce la fase fija. En el caso de la sustancia azul fue necesario
aplicar una fase móvil más polar como el agua acidulada que permitió a la
sustancia azul descender y ser recibida en otro envase.
2. Se halló el Rf de dos sustancias en dos tipos de cromatografía variando los
resultados (Naranja: CCF=0,87 y CP=0,65 / Azul: CCF=0.18 y CP=0.39)
demostrando cierta imprecisión.


VI. BIBLIOGRAFÍA

 OCW. Introducción a la Cromatografía.
http://ocw.uv.es/ocw-formacio-permanent/2011-1-35_Manual.pdf

 MNCN. Conceptos fundamentales de cromatografía.
http://www.mncn.csic.es/docs/repositorio/es_ES/investigacion/cromatog
rafia/principios_de_cromatografia.pdf

6. CUESTIONARIO
CROMATOGRAFÍA EN COLUMNA
1. ¿Cuál es la principal utilidad de la cromatografía en columna?
La principal utilidad de la cromatografía en columna es la que consiste en separar las
sustancias de las mezclas, con el fin de analizarlas y/o purificarlas.

2. ¿Qué fenómenos físicos intervienen en una columna cromatográfica que utiliza
silicagel como fase fija?
Los fenómenos físicos presentes en la columna cromatografica que utilice silicagel
(dióxido de silicio) son la adsorción y desorción. El primero mencionado consiste en
que las moléculas de una sustancia (adsorbato) se adhieran en la superficie de un
sólido finamente dividido (adsrobente), mientras que la desorción es el proceso
inverso.

3. ¿Cuáles son las principales diferencias entre un HPCL y una columna cromatográfica
simple?
Las principales diferencias derivan en que las columnas de HPCL el solvente o fase
móvil circula con gran dificultad (por su empaquetamiento mucho más compacto), por
lo que debe ser impulsado a alta presión (mediante bombas de alta presión) y las
columnas suelen estar construidas en materiales muy fuertes como el acero
inoxidable. Además, para lograr la máxima eficiencia de los solventes usados en HPCL
deben tener un mayor grado de pureza y el eluato al salir de la columna pasa a través
de un detector para monitorear la presencia del material.

4. ¿Cuál es el factor que hace que la HPCL sea mucho más eficiente que una columna
cromatográfica simple?
La mayor eficiencia de esta técnica se debe a que la fase estacionaria está formada de
partículas esféricas muy pequeñas y de tamaño uniforme. Usándose micro esferas con
un tamaño de 5 a 10 micrones.

5. Estamos operando una columna cromatográfica usando como adsorbente Silica gel y
casi todos los compuestos se han eluido, excepto un compuesto que no es eluido con
este solvente ¿Qué cambios introduciría para poder eluirlo?
Se tiene que cambiar de adsorbente generalmente la mezcla de dos o tres adsorbentes
de distinta polaridad resultan más eficientes que absorbentes puros.

6. ¿Cómo se puede trabajar con unas sustancias incoloras en una columna
cromatográfica, si no es posible localizar las sustancias dentro de una columna?
Se realiza el análisis del fluido por cromatografía en capa fina o sobre papel. Como este
proceso es largo suele recibirse el fluido en muchos matraces o tubos de ensayo de
volúmenes similares, anotándose en cada uno un número o cogidos que indique su
orden de salida de la columna (utilizando un colector de fracciones el proceso se
vuelve casi automático).

7. Luego se juntan las fracciones que tienen igual o similar contenido y se elimina o
recupera el solvente (por destilación o usando un rota vapor) obteniéndose el residuo
de cada fracción.
Posteriormente se pueden aplicar otros procesos de purificación (cristalización,
destilación, etc.) o de identificación de sustancias (puntos de ebullición, espectro IR,
etc.

7. ¿Qué tipo de cromatografía utilizaría para eliminar las sales minerales que están
contaminando una muestra de cafeína?
El tipo de cromatografía que usaríamos para eliminar sales minerales que contaminan
una muestra de cafeína sería el de capa fina, porque permite el uso de adsorbentes
eficientes (como alúmina o silicagel) los cuales están finamente divididos al igual que
dichas sales minerales.

8. ¿Qué es un “colector de fracciones” y cuál es su utilidad?
Un “colector de fracciones” nos permite un alto grado de automatización de nuestro
sistema de separación cromatográfica, aumentando la precisión, el rendimiento así
como la comodidad de funcionamiento.

9. ¿Qué diferencia encuentra usted entre la cromatografía de gases y la cromatografía
de columna?
C. EN COLUMNA C. EN GASES
La fase móvil es un líquido y
la fase fija es un solido
La fase móvil es un gas y la fase fija puede ser un sólido
o un liquido

8. 10. ¿Qué son las “Resinas de intercambio iónico” y cuál es su utilidad?
Una resina de intercambio iónico puede considerarse como una estructura de cadenas
hidrocarbonadas a las que se encuentran unidos de forma rígida grupos iónicos libres.
Estas cadenas se encuentran unidas transversalmente formando una matriz
tridimensional que proporciona rigidez a la resina y donde el grado de reticulación o
entrecruzamiento determina la estructura porosa interna de la misma. Como los iones
deben difundirse en el interior de la resina para que ocurra el intercambio, la selección
del grado de reticulación puede limitar la movilidad de los iones participantes.
El intercambio iónico es un intercambio de iones entre dos electrolitos o entre una
disolución de electrolitos y un complejo. En la mayoría de los casos se utiliza el término
para referirse a procesos de purificación, separación, y descontaminación de
disoluciones que contienen dichos iones, empleando para ello sólidos poliméricos o
minerales dentro de dispositivos llamados intercambiadores de iones.
Los intercambiadores de iones suelen contener resinas de intercambio iónico (porosas
o en forma de gel), zeolitas, montmorillonita, arcilla y humus del suelo. Los
intercambiadores de iones pueden ser intercambiadores de cationes, que
intercambian iones cargados positivamente (cationes), o intercambiadores de aniones
que intercambian iones con carga negativa (aniones). También hay cambiadores
anfóteros que son capaces de intercambiar cationes y aniones al mismo tiempo. Sin
embargo, el intercambio simultáneo de cationes y aniones puede ser más eficiente si
se realiza en dispositivos mixtos que contienen una mezcla de resinas de intercambio
de aniones y cationes, o pasar la solución tratada a través de diferentes materiales de
intercambio iónico.
Una resina de intercambio iónico puede considerarse como una estructura de cadenas
hidrocarbonadas a las que se encuentran unidos de forma rígida grupos iónicos libres.
Estas cadenas se encuentran unidas transversalmente formando una matriz
tridimensional que proporciona rigidez a la resina y donde el grado de reticulación o
entrecruzamiento determina la estructura porosa interna de la misma. Como los iones
deben difundirse en el interior de la resina para que ocurra el intercambio, la selección
del grado de reticulación puede limitar la movilidad de los iones participantes.


CROMATOGRAFÍA EN CAPA FINA Y CROMATOGRAFÍA EN PAPEL
1. ¿Qué entiende por Rx?
Indica el desplazamiento de una sustancia respecto al desplazamiento del disolvente,
tomando en cuenta que esto es constante y característico a esta sustancia (siempre
que todas las condiciones permanezcan constantes) nos pueden servir para intentar la
identificación de ella.

2. ¿Cuáles son las diferencias entre la c.c.f. y la de papel?
La cromatografía en capa fina permite el uso de absorbentes eficientes, los que se
aplican formando una capa delgada y uniforme que se adhiere sobre la superficie de
un soporte inerte rígido por el uso de un agente aglomerante o por las propias
cualidades del material. El espesor de la capa adsorbente varía entre 0,1 y 2 mm. Las

9. sustancias se depositan en solución en la base de la plancha, la que se coloca
verticalmente en la Cuba cromatografía que contiene el solvente escogido. Cuando
este llega a la altura deseada, se saca el cromatograma, se seca, se revela y se
determina el Rf o Rx de cada sustancia.
En cambio, la cromatografía sobre papel es un tipo de partición que utiliza el papel
filtro como soporte inerte de la fase fija que puede ser el agua u otro líquido. Las
separaciones se realizan por la partición continua de las sustancias entre la fase acuosa
y la fase orgánica que fluye por el papel por capilaridad. La muestra se siembra cerca
del borde inferior del papel filtro. Luego de que la siembra esta seca se sumerge el
extremo del papel en un recipiente, herméticamente sellado, que contiene el solvente
de desarrollo, éste asciende por capilaridad y los componentes de la muestra se van
desplazando a diferente velocidad del lugar en que fueron sembrados. La
identificación de los distintos componentes de la mezcla se hace por comparación con
sustancias patrón o midiendo su desplazamiento respecto al de la fase móvil.

3. Cite algunas de las aplicaciones de la cromatografía en su especialidad.
Análisis de Alimentos por Cromatografía: El análisis de los alimentos mediante la
cromatografía de columna, de capa delgada, de papel y cromatografía de gas son de
mucha utilidad en el campo de la nutrición, la investigación de nuevos productos, el
control de la calidad de los alimentos, etc. Asimismo, colabora con la identificación de
aquellas plantas y animales que merecen consideración como alimentos para el
hombre. Tareas todas estas en las que está involucrado el Ingeniero en Industrias
Alimentarias.

4. Interprete los valores de Rf 0.05, 0.6 y 0.98

Rf es la Relación de frentes o también conocido como factor de retención y se define
como:

Rf =
distancia recorrida por el soluto
distancia recorrida por el solvente



Los 3 valores pueden ser interpretados como 3 diferentes sustancias de las cuales, la
1era (Rf=0,05) tiene un desplazamiento menor con respecto al desplazamiento del
solvente , la 2da (Rf=0,6) un desplazamiento algo más amplio, y la 3era (0,98) un
desplazamiento mayor a las demás.
El valor de Rf depende del tipo de solvente empleado, del soporte utilizado y otros
factores más.
Conocer este valor permite saber que tan rápido se mueve el soluto que se analiza en
el sistema cromatográfico mientras mayor sea ese valor la sustancia habrá recorrido
más distancia y viceversa.

10. 5. Introduciría algún cambio cuando se tiene un Rf de 0.05, ¿Por qué?.
Al ser un Rf de 0.05 sí introduciría a un cambio, ya que es una distancia baja lo cual
dificultaría la identificación de alguna sustancia.

6. Explique algún método para localizar las bandas de adsorción cuando se trabaja con
sustancias incoloras en una columna
Si la detección tiene que ser óptica y la sustancia es incolora, se podría detectar en la
región ultravioleta si tiene absorción ahí. Si no es así, tienes que hacer un método de
modificación post-columna, a través del cual la sustancia q deseas (o buscas) toma
color al reaccionar con otra, de preferencia una fluorescente porque son más sensibles
a la detección.

7. ¿Qué es la “electroforesis” y cuál es su principal aplicación en los compuestos
biológicos?
La electroforesis es una técnica para la separación de moléculas según la movilidad de
estas en un campo eléctrico.1 La separación puede realizarse sobre la superficie
hidratada de un soporte sólido (p. ej., electroforesis en papel o en acetato de
celulosa), o bien a través de una matriz porosa (electroforesis en gel), o bien en
disolución (electroforesis libre). Dependiendo de la técnica que se use, la separación
obedece en distinta medida a la carga eléctrica de las moléculas y a su masa.
La electroforesis se usa en una gran mayoría en la materia del ADN recombinante ya
que nos permite saber la carga que poseen los polipéptidos, y separar los diferentes
polipéptidos resultantes de las variaciones del experimento del ADN recombinante.