Cromatografía en Capa Fina.
Estudio de la Polaridad

1. Objetivos

Manejando técnicas de separación de sustancias profundizamos en las ideas de solutos polares, disolventes polares, polaridad en general y solubilidad.

2. Fundamento teórico

La cromatografía en capa fina (CCF) es la técnica de separación e identificación de sustancias químicas, por la diferente retención que experimentan los componentes de una mezcla, al ser más o menos adsorbidos por los componentes de una fase fija, cuando son arrastrados por un disolvente. Este adsorbente, generalmente con un adhesivo, se deposita sobre una hoja de vidrio o de otro material que actúa como soporte inerte de la capa.

Intervienen los fenómenos de adsorción y disolución, por consiguiente es fundamental tener en cuenta la polaridad, tanto de las sustancias a arrastrar como del disolvente, si queremos tener una buena separación.

El disolvente debe encontrarse en un recipiente cerrado (cámara de cromatografía) y en contacto con la placa de cromatografía, asciende y arrastra las sustancias a distinta velocidad según la mayor o menor retención que experimenten.
La técnica, en forma generalizada, comprende:

* Preparación del disolvente
* Preparación de la cámara de cromatografía
* Desarrollo del cromatograma
* Secado
* Revelado de las sustancias separadas
* Estudio del factor de retención (Rf)

La máxima altura (h) alcanzada por el disolvente en su avance, se denomina frente del disolvente, y sea dA la distancia recorrida por la sustancia A.
Se define Rf como el cociente entre la distancia recorrida por una sustancia desde el origen (d) y la distancia del origen al frente del disolvente (h). Para la sustancia A:
RfA = dA/h

El valor máximo que puede tener el Rf es 1, aunque a veces se multiplica por 100 para expresarlo como porcentaje.

El Rf es una cifra útil porque es constante cuando se reproduce el experimento en todas las condiciones y es tan característico y descriptivo de un compuesto como puede serlo el punto de fusión. Por supuesto, el Rf de un compuesto dado será diferente para distintos disolventes, pero ello constituye una ventaja, puesto que así es posible caracterizar a un compuesto más específicamente registrando sus Rfs en varios disolventes.

Algunos factores que afectan al Rf son: el grado de pureza del adsorbente, la concentración del ambiente de la cámara y la temperatura.

Si se va a utilizar un cromatograma para hallar el Rf, hay que marcar siempre (con lápiz y nunca con tinta) dos líneas o puntos: lugar donde se deposita la muestra e, inmediatamente realizado el cromatograma, el frente del disolvente.

3. Material y reactivos

- Cámara cromatográfica (consultar tarifa Panreac Accesorios TLC) o tarro de cristal con tapa
- Placas de cromatografía de aluminio (consultar tarifa Panreac ALUGRAM®, folios de aluminio, varios tamaños, cód. 818030.20, 818161, 818032, 818163 ó 818033)
- Tijeras
- Lápiz
- Micropipetas: Capilares de vidrio de 1µl cód. 814022
- Azul de Metileno Alcalino DC cód. 251171
- Fucsina Básica Fenicada solución según Ziehl DC cód. 251333
- Rojo de Metilo solución 0,1% DC cód. 251618
- Verde Brillante solución 5% acuosa DC cód. 252339
- Ácido Acético glacial (Reag. Ph. Eur.) PA-ACS-ISO cód. 131008
- 1-Butanol (Reag. Ph. Eur.) PA-ACS-ISO cód. 131082
- Acetona DIDACTIC cód. 231007
- Metanol DIDACTIC cód. 231091
- n-Hexano (Reag. USP, Ph. Eur.) PA-ACS cód. 132063
- Éter Dietílico estabilizado con ~ 6 ppm de BHT DIDACTIC cód. 232770

4. Procedimiento experimental

Poner 10 ó 15 ml de disolvente n-butanol/acetona (1:1 v/v) en la cámara y cerrar herméticamente.
Mientras el vapor se distribuye por la cámara, preparar las cromatoplacas de la siguiente manera:
Recortar las placas al tamaño de la cámara. Marcar aproximadamente a 1 cm. de la base (borde inferior) con un lápiz, una línea paralela a dicho borde y colocar una microgota de cada uno de los cuatro colorantes seleccionados. Las manchas deben estar sobre la línea y espaciadas un mínimo de 1 cm.
A los 10 minutos, introducir la cromatoplaca en la cámara y volver a cerrar.
Comienza a funcionar el cromatograma, que se observa a través de las paredes transparentes. Vigílese el comienzo del flujo del disolvente a partir del origen y véase como los pigmentos empiezan inmediatamente a separarse.
Cuando el frente del disolvente se aproxima al borde superior (30 minutos), sacar el cromatograma, marcar el frente del disolvente y estudiar el Rf.

Rellenar la tabla de Rf para los colorantes, para el disolvente propuesto.
Hacer dibujos en colores con los resultados de las cromatoplacas y de su identificación.

Repetir la cromatografía con los cuatro colorantes y eluirlos ahora en un disolvente más polar metanol/ácido acético/agua (5:5:5 v/v) Medir los Rf,

Repetir la cromatografía con los cuatro colorantes y eluirlos ahora en un disolvente menos polar que el primero hexano/eter etílico (5:5 v/v) Medir los Rf,

Completar la tabla con dichos valores para los tres disolventes ordenados de mayor a menor polaridad

Colorantes:
Disolv. 2
Disolv. 1
Disolv. 3

Saca conclusiones por escrito sobre la polaridad de los colorantes, clasifícalos de menor a mayor polaridad, extiende tus reflexiones a la influencia de la polaridad de los disolventes sobre la cromatografía, sobre las separaciones que se producen, y propón los disolventes idóneos para separación de una mezcla de los colorantes probados.

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