29 Química Analítica Qualitativa Experimental - Profa Mara Braibante CROMATOGRAFIA CROMATOGRAFIA: É um método utilizado para purificação, separação, identificação e quantificação de substâncias orgânicas e Inorgânicas. O termo adsorção é utilizado para a retenção seletiva de substâncias sobre a superfície de sólidos finamente divididos por efeitos de forças físico-químicas. A cromatografia (do grego chroma = cor, graphos = escrita ) é um procedimento que permite separar os componentes de uma mistura em movimento por adsorção ou migração diferencial destes componentes sobre uma superfície estacionária. Durante a passagem da fase móvel pela fase estacionária, os componentes da mistura são distribuídos entre as duas fases, de tal forma que um dos componentes ficará mais retido na fase estacionária e o outro na fase móvel (migração diferencial). Foi atribuído ao botânico MIKHAIL TSWESTT (1906) a introdução dos termos cromatografia e cromatograma. Para o estudo proposto na Química Analítica Qualitativa Experimental trataremos da CROMATOGRAFIA EM PAPEL (CP) e CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA(CCD). TERMOS UTILIZADOS NA CP E CCD CROMATOGRAFIA EM PAPEL (CP) (paper chromatography): separação das substâncias ou componentes de uma mistura por migração diferencial sobre a superfície de um papel de filtro. CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA (CCD):(thyn layer chromatography) CROMATOGRAMA:(Chromatogram): papel ou placa onde as substâncias estão distribuídas depois de sua separação. SUPORTE:(plate)placa de vidro, papel , plástico ou metal no qual se deposita a fase estacionária ELUENTE:(eluent)solvente polar(ou mistura de solventes) utilizado na cromatografia em papel ou camada delgada para desenvolver o cromatograma, (constituem a fase móvel ) APLICAÇÃO;(to apply)colocar no ponto de origem do papel ou camada delgada a mistura de cujas substâncias se deseja separar. DESENVOLVIMENTO CROMATOGRÁFICO: processo de separação onde a fase móvel passa através da fase estacionária , distribuindo os componentes de uma mistura em uma superfície. FRENTE DE SOLVENTE:(solvent front) linha frontal da fase móvel, visível durante o desenvolvimento cromatográfico. REVELADOR:(color reagent) agente físico como: luz U.V., luz solar, aquecimento, ou agente químico como : vapores de iodo ou outras substâncias químicas apropriadas que permitam a visualização das substâncias separadas por cromatografia. RESOLUÇÃO:(resolution)é a distância mínima necessária entre duas manchas para que possam ser distinguidas individualmente. Ë o grau de separação entre duas substâncias sobre o cromatograma . Mede a eficiência da separação cromatográfica. Um dos mais importantes aspectos da cromatografia é que em um dado sistema cromatográfico o movimento (relativo ) de um composto em relação a frente do solvente é uma propriedade característica e reprodutível. No caso da CP e CCD este movimento é expresso pelo RF: relação de fluxo (rate factor): sendo a relação entre a distância percorrida simultaneamente da origem até o centro da mancha (ds) e o limite do eluente(frente do solvente)(de) Rf = ds / de Polaridade 30 Química Analítica Qualitativa Experimental - Profa Mara Braibante CROMATOGRAFIA MATERIAL BÁSICO PARA CP E CCD CUBAS DE VIDRO(Câmaras) utilizadas para o desenvolvimento do cromatograma, devem ser tampadas (tampas próprias ou vidros de relógio) para permitir uma perfeita saturação. PAPEL DE FILTRO : Os indicados para CP são da marca Whatman nos 1 e 3 . PLACAS CROMATOGRÁFICAS:podem ser preparadas com silica gel, alumina ou outro adsorvente apropriado, e depositados sobre placas de vidro, metal ou material plástico. CAPILARES: utilizados para aplicação da amostra no papel (CP) ou na placa cromatográfica (CCD). RECIPIENTES PARA IMERSÃO: utilizado quando o cromatograma deve ser revelado pela técnica de imersão na substância reveladora, pode ser pouco profundo mas de tamanho suficiente que permita que o papel possa ser banhado na solução. PULVERIZADOR OU GARRAFA DE SPRAY: utilizado quando o cromatograma deve ser revelado pela técnica de pulverização da substância. reveladora . LÂMPADA DE U.V.: utilizada quando a substância é visível na região do U.V. PROCEDIMENTOS GERAIS PARA CP E CCD 1-PREPARAÇÃO DA AMOSTRA:-tanto em CP quanto em CCD as amostras são utilizadas em forma de solução. 2-APLICAÇÃO DA AMOSTRA:-aplica-se uma gota da amostra a 2 ou 3 cm da borda do papel ou placa cromatográfica, marcando-se com um lápis o ponto de origem, deixando-se a mancha secar. 3-SATURAÇÃO DA CUBA: coloca-se o eluente apropriado na cuba , de modo que sua altura não ultrapasse 1 cm , a cuba deve conter um papel de filtro envolvendo as paredes internas, tampa-se aguardando o tempo necessário para que o solvente percorra o papel ( o papel é utilizado para regular e acelerar a saturação). 4-RESULTADOS- os resultados cromatográficos deverão ser registrados mediante os valores de RF, guardando-se os cromatogramas quando possível através de plastificação. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA 1. VOGEL,A.I., „Química Analítica Qualitativa”, Ed. Mestre Jou, São Paulo, 5a ed., 1981. 2. BOBBITT, J. M.; SCHAWARTING, A.E.; GRITTER, R.J., “Introduction to Chromatography “Litton Educational Publishing, Inc. 1968. 3. BROWNIMG, D.R., “Chromatography”, McGraw-Hill, England, 1969. 4. ABBOTT, D.; ANDREWS, R.S., “Introducción a la cromatografia”, Ed. Alhambra, S.A., Madrid 3a ed., 1970. 5. VAITSMAN, D.S.; BITTENCOURT, O.; PINTO,A.A.; “Análise Química Qualitativa” Ed. Campus Ltda, Rio de Janeiro, 1981. 31 Química Analítica Qualitativa Experimental - Profa Mara Braibante CROMATOGRAFIA CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA (CCD) A técnica utilizada nas experiências a seguir é a técnica cromatográfica ascendente EXPERIÊNCIA 1- SEPARAÇÃO DOS PIGMENTOS DA TINTA DE CANETA. Material necessário:canetas hidrográficas, placas cromatográficas de silica gel, capilares,cubas de vidro com tampa. Eluente: álcool n-butílico 3 volumes, álcool etílico 1 volume, hidróxido de amônio 1 volume Procedimento: Em uma placa cromatográfica, marca-se com um lápis o ponto de origem do cromatograma, aplica-se através de capilares, separadamente uma gota de cada solução obtida e uma gota da mistura das duas soluções, coloca-se na cuba saturada, desenvolve-se o cromatograma. Retira-se a placa cromatográfica da cuba e marca-se a frente do solvente. Deixa-se secar e mede-se o Rf de cada mancha observada. CROMATOGRAFIA EM PAPEL (CP) EXPERIÊNCIA 2- SEPARAÇÃO DOS IONS METÁLICOS Pb2+, Ag+ Soluções necessárias: Solução aquosa molar de: Nitrato de chumbo, Nitrato de prata. Eluente: água destilada ou desionizada. P)rocedimento: Aplica-se uma gota de cada solução, conforme o procedimento anterior e uma gota da mistura das duas soluções, deixa-se o cromatograma se desenvolver até que a frente do solvente atinja quase o final do papel, marca-se a frente do solvente e seca-se cuidadosamente o papel. Revelação: O papel seco é introduzido em uma solução 0,25 M de K2CrO4, podendo-se observar duas cores. O excesso de cromato de potássio pode ser eliminado lavando-se com muita água. Pode-se submeter o papel aos vapores de amoníaco, desaparecerá somente a cor do cromato de prata . Resultado: Mede-se o Rf de cada mancha observada. A partir dos dados de Rf obtidos responda : a) Qual a cor de caneta possui a substância mais polar ? Como você chegou a esta conclusão? b) Qual o Rf para a Prata? c) Qual o Rf para o Chumbo? d)Qual o íon mais polar o Pb2+ ou a Ag+ ? Explique.