Cromatografia en Capa Fina

LABORATORIO DE PRINCIPIOS DE QUIMICA ORGANICA

INFORME N°6: CROMATOGRAFIA EN CAPA FINA

SEBASTIAN AROCHA. COD: 245565

JOSEPH MUÑOZ. COD: 244661 GRUPO 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

FACULTAD DE CIENCIAS

MARZO 2015

Resumen En el presente informe se mostraran los resultados pertenecientes a llevar a cabo la experimentación para la separación de pigmentos de diferentes propiedades, esto se lleva a cabo mediante la cromatografía de capa fina, mediante el uso de diferentes sustancias separadoras. Procedimiento

Preparar 3 cámaras cromatograficas con 3 solventes diferentes

Preparar 6 placas

Proceda a realizar la cromatografía (dibujar los resultados)

Aplique en cada placa 3 muestras (muestra original, y colorantes)

Seleccione los eluyentes más adecuados para la mezcla que se tiene

Resultados (IBT)

Cromatografía en capa fina - Fase estacionaria sílica gel Éter de Tolueno:Met Fase móvil Tolueno Metanol petróleo anol (9:1) Placa Placa Placa Placa Placa Placa Placa Placa Patrón 1 2 1 2 1 2 1 2 Fase móvil 5,9 6,0 6,4 6,0 6,3 6,1 5,4 5,5 Muestra 2,5 2,8 0,0 0,0 6,1 5,5 4,2 5,4 problema Rojo de metilo 2,8 0,2 5,5 2,3 O-nitrofenol 4,4 1,0 6,0 5,1 Sudan III 2,8 0,0 5,7 5,3 P-nitrofenol 3,6 0,5 5,8 5,3 Tabla 1. Resultados de la cromatografía en capa fina, con fase estacionaria en sílica gel, de una muestra problema comparados con los valores obtenidos para diferentes sustancias patrones usando tolueno, éter de petróleo, metanol y mezcla tolueno:metanol 9:1 como fases móviles. Valores dados en cm.

Cromatografía en capa fina - Fase estacionaria sílica gel (Valores Rf y hRf) Fase móvil

Placa 1 Patrón

Rf

hRf

Muestra problema

42 % 47 % 75 %

25 % 28 % 44 %

Sudan III

-

-

P-nitrofenol

-

-

Rojo de metilo O-nitrofenol

Éter de petróleo Placa Placa 2 Placa 1 2 hR Rf hRf Rf hRf Rf f 47 28 0 0 0% 0% % % % %

Tolueno

-

-

3% 2%

-

-

-

-

16 %

10 %

-

-

47 % 60 %

28 % 36 %

-

-

-

-

0 % 8 %

0 % 5 %

Tolueno:Metano l (9:1)

Metanol Placa 1

Placa 2

Placa 1

Placa 2

Rf

hRf

Rf

hRf

Rf

hRf

Rf

hRf

97 % 87 % 95 %

61 % 55 % 60 %

90 %

55 %

54 %

-

-

-

-

-

42 % 23 % 51 %

98 %

-

78 % 43 % 94 %

-

-

-

-

-

-

57 % 58 %

-

-

93 % 95 %

-

-

96 % 96 %

53 % 53 %

Tabla 2. Valores calculados de Rf y hRf para cada una de las sustancias en las diferentes fases móviles

Cromatografía en capa fina - Fase estacionaria sílica gel Éter de Fase móvil Tolueno Metanol petróleo Placa Placa Placa Placa Placa Patrón Placa 2 1 2 1 1 2 Rojo de 89% 0% 111% metilo O-nitrofenol 57% 0% 102% #¡DIV/0 Sudan III 100% 96% ! P-nitrofenol 78% 0% 95%

(Valores hst) Tolueno:Met anol (9:1) Placa Placa 1 2 183%

-

82%

-

-

102%

-

102%

Tabla 3. Valores calculados de hst para la sustancia problema con respecto a las diferentes sustancias de referencia.

Análisis de resultados Al ver las distancias recorridas por las sustancias, tanto las de referencia como la problema, en las diferentes fase móviles, es fácil determinar cual de estas es las más adecuada para la correcta separación de los compuestos de la muestra problema. Los resultados obtenidos usando éter de petróleo como fase móvil muestran que las sustancias sufrieron una separación muy leve, puesto que dos sustancias, la problema y el sudan III, no tuvieron ningún recorrido, y en las 3 restantes sus recorridos fueron muy cortos, siendo el mayor de estos de 1,0 cm para el o-nitrofenol. Aunque dicha fase móvil no es la más adecuada para la separación de todas las sustancias del líquido problema, si nos permite realizar algunas especulaciones sobre la caracterización de estas. Es de resaltar que la muestra problema no sufrió ni el más mínimo desplazamiento, tal como el sudan III, usando esta fase móvil. En cambio, a pesar de que el desplazamiento no fue demasiado largo, el o-nitrofenol si pudo moverse mediante el uso de éter de petróleo, por lo que esto nos da un indicio de que esta sustancia podría no estar mezclada en la muestra problema. En el caso del rojo de metilo y del p-nitrofenol, sus desplazamientos fueron tan cortos que no nos permite ni siquiera considerar que no podrían estar en la sustancia problema. Considerando el caso donde fue usado el metanol como fase móvil, si bien hubo desplazamiento en todas las sustancias, no se logró una separación significativa en ninguna de las dos placas, por lo que se puede ver claramente como esta fase móvil no es adecuada para una realización correcta de la cromatografía para esta sustancia problema. A diferencia del caso mostrado anteriormente, usando metanol como fase móvil no es posible tener ningún indicio de cuales podrían ser las sustancias presentes en la muestra problema. Analizando los resultados obtenidos usando tolueno como fase móvil, es fácilmente apreciable la separación significativa de las sustancias, tanto las de referencia como la problema. Lo primero que cabe resaltar en este caso es que se evidencia claramente que el tolueno es una fase móvil correcta para la separación cromatográfica de estas sustancias. Ahora, en cuanto a la identificación de las sustancias presentes en la muestra problema, es posible apreciar como los indicios mostrados en el caso en el cual fue usado éter de petróleo como fase móvil son confirmados con el tolueno como fase móvil. El onitrofenol tuvo un desplazamiento considerablemente mayor al de la muestra problema, por lo que se puede descartar su presencia en ella. Sucede lo mismo con el p-nitrofenol, mostrando así que el breve desplazamiento mostrado en el éter de petróleo si era una prueba de su ausencia en la muestra problema. En cambio, tanto el rojo de metilo como el sudan III tuvieron desplazamientos muy

similares, si no iguales, al realizado por la muestra problema, evidenciándose unos hst iguales a 89% y 100% respectivamente. Al obtener los mejores resultados usando tolueno como fase móvil y con el metanol tener la capacidad de desplazar las sustancias, fue usada una mezcla 9:1 de tolueno:metanol, buscando obtener una mejor separación cromatográfica con esta fase móvil. Sin embargo, los resultados obtenidos no fueron los esperados. En la placa 2, las sustancias se desplazaron pero no sufrieron separación alguna, tal como en el caso del metanol como fase móvil. En la placa 1 se observó un comportamiento atípico a lo evidenciado en los otros casos. Se ve que la muestra problema tuvo un desplazamiento muy diferente con respecto al uso de esta misma fase móvil pero en la placa 2, evidenciado en un Rf del 78% en la placa 1 y del 98% en la placa 2. Además, se esperaba que el rojo de metilo tuviera un desplazamiento intermedio entre el obtenido usando metanol como fase móvil y tolueno como fase móvil. Sin embargo, su desplazamiento fue menor que en ambos casos, evidenciado por sus Rf, que en los casos anteriores había sido de 47% y 87%, y en este último fue de 43%. Probablemente estos resultados inesperados se deban a una incorrecta manipulación de las placas con la fase estacionaria, tal vez una inadecuada introducción de la placa en la cámara cromatográfica, la alteración de la fase estacionaria al manipular la placa o simplemente alguna imperfección en el momento de aplicar la fase estacionaria sobre la placa. Observando los hst de la sustancia problema obtenidos usando las diferentes fases móviles con respecto a las sustancias de referencia, es posible observar como en el caso del sudan III y del rojo de metilo estos oscilan cerca al 100% en la mayoría de sus casos. Cuando se obtiene un resultado indeterminado en el hst con el sudan III, esto se debe a que en ambos caso el Rf es de 0%. En los casos del rojo de metilo, descartando el dato atípico, el resultado de 0% se debe al Rf de la muestra problema que es igual al 0%. Con esto, podemos concluir que tanto el rojo de metilo como el sudan III son las sustancia presentes en la muestra problema. En cambio, realizando el mismo análisis de los hst con respecto al p-nitrofenol y o-nitrofenol, se pueden apreciar desviaciones importantes al 100% que se obtendría en caso de tener alguno de estos compuestos en la muestra problema. De hecho, donde sus hst fueron cercanos al 100% fue porque no se realizó separación de los compuestos, no porque sus separación haya coincidido en las distancias desplazadas al punto de siembra. Conclusiones Fue posible el correcto uso de la técnica de separación cromatográfica de capa fina para la separación de la muestra problema recibida al inicio de la práctica, logrando mostrar que las sustancias presentes en dicha muestra eran el rojo de metilo y el sudan III. También fue posible demostrar que la mejor fase móvil

para la separación de esta muestra, por medio de la cromatografía de capa fina, que fue usada en esta práctica fue el tolueno, dado que se logró una separación significativa de las sustancias analizadas. Además, se mostró que el metanol no es una fase móvil adecuada para la separación por esta técnica, dado que desplaza las sustancias pero no las separa. El éter de petróleo por si solo no es suficiente para determinar las sustancias presentes en la muestra problema, porque, aunque logra una breve separación de las sustancias, y esto nos da indicios de cuales sustancias podrían estar en la mezcla, sus desplazamientos son demasiado cortos como para poder determinar cuales están presentes en la muestra problema y cuales no. Preguntas 1. ¿Qué ocurre si al introducir la placa en la cámara cromatográfica, el nivel del eluyente alcanza el sitio de aplicación de la mancha? Rta: si el nivel del eluyente alcanza la mancha de muestra lo que va a pasar es que dependiendo de la naturaleza de la muestra esta se va a diluir en el solvente, provocando que se deba repetir el experimento. 2. ¿Cuál es el efecto de la polaridad en la cromatografía? Rta: El efecto de la polaridad en la cromatografía tiene como efecto el poder arrastrar con mayor facilidad o no la muestra, ya que las sustancias más polares tienden a ser más retenidas mientras que las sustancias menos polares suelen ser arrastradas fácilmente. 3. ¿Cuáles son las consecuencias de una columna mal empacada? Rta: Esto podría generar unos resultados erróneos ya que la forma en la que se distribuye la muestra pasada la sesión de cromatografía depende del material de relleno y esto depende a su vez de en qué características se encuentra, es decir si no se encuentra en un entorno controlado los resultados serán erróneos. 4. ¿Cuáles son las diferencias entre cromatografía liquida y de gases? Rta: La diferencia principal radica e cual es la fase móvil, en la cromatografía liquida la fase móvil es líquida, mientras que en la cromatografía de gases la fase móvil es un gas, además de todo esto estas 2 técnicas se diferencian en los lugares en los que se desarrolla la cromatografía, mientras que la liquida se puede desarrollar tanto en una cámara como una columna, la de gases solo puede hacerlo en una columna. 5. Profundización sobre fluorescencia para sustancias incoloras.

Rta: Si la sustancia que se pretende separar es transparente o su color puede ser finalizado el proceso incoloro, se necesita algo que sirva como marcador para poder identificar el trayecto de la muestra, muchas veces se usa una lámpara fluorescente o en contra parte un reactivo que les otorgue coloración a las muestras. 6. Parámetros de la cromatografía de alta eficiencia. Rta: debido a que los diferentes tipos de cromatografía de alta eficiencia son: cromatografía liquida de alta resolución, fase normal, fase reversa, exclusión molecular, intercambio iónico, bioafinidad; los parámetros de la cromatografía de alta eficiencia son: Diámetro interno, medida de las partículas, tamaño del poro, presión del sistema. 7. En qué orden (de arriba abajo) se puede esperar los siguientes compuestos? Naftaleno, acido butírico y acetato de fenilo en un gel de placa de TLC de sílice desarrollada con diclorometano. 8. Organice los siguientes compuestos en orden creciente de Rf empleando la Silica como fase estacionaria en cromatografía de capa delgada, acetaldehído, 2-octanona, decano y 1-butanol. 9. Que efecto se produce si se siembra mucha muestra en la cromatoplaca. Rta: si se siembra mucha muestra en la cromatoplaca pueden pasar lo siguiente: la muestra se puede desperdigar de manera errónea provocando que se mezcle con otras si se tiene, o que la muestra se diluya en el solvente y caiga en el recipiente. 10. Se observa una mancha con un Rf de 0062 después de desarrollar la cromatoplaca para una mezcla de reacción ¿Prueba esto que usted tiene solamente un producto presente? Explique. Rta: La definición del Rf se da como la relación entre la distancia recorrida por el centro de la mancha de la sustancia desde el punto de aplicación y la distancia recorrida por el eluyente también desde el punto de aplicación, ya que cada sistema sorbente-eluyente tiene un Rf característico esto nos da a indicar que efectivamente solo habría un producto presente. 11. De qué manera influye la saturación en la cámara en el proceso de separación.

Bibliografía IBT. (s.f.). Obtenido de http://www.ibt.unam.mx/computo/pdfs/met/cromatografia_de_fase_rever sa.pdf

wikipedia. (s.f.). Wikipedia. Obtenido de http://es.wikipedia.org/wiki/Cromatograf%C3%ADa_en_capa_fina1metros Wikipedia. (s.f.). Wikipedia. Wikipedia. (s.f.). Wikipedia. Obtenido de http://es.wikipedia.org/wiki/Cromatograf%C3%ADa_l %C3%ADquida_de_alta_eficacia#Par.C3.A