CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA

Vinícius Augusto da Silva

Tassia Santos Almeida

Docentes:

Prof. Dr. José Eduardo de Oliveira

Prof. Dr. Humberto M. S. Milagre

Profa. Dra. Isabele R. Nascimento

O QUE É CROMATOGRAFIA?

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Método físico-químico de separação dos componentes de uma

mistura, realizada através da distribuição desses componentes em

duas fases, que estão em contato íntimo.

Uma das fases permanece estacionária, enquanto a outra se

move através dela.

Durante a passagem da fase móvel sobre a estacionária, os

componentes da mistura são distribuídos pelas duas fases de tal

forma que cada um deles é seletivamente retido pela fase

estacionária, o que resulta em migrações diferenciais desses

componentes

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CROMATOGRAFIA

PLANAR

LIQUIDO

LÍQUIDO

CP

SÓLIDO

CCD

FASE LIGADA

CCD

EM COLUNA

GÁS

LIQUIDO

CGL

SÓLIDO

CGS

FASE LIGADA

CGFL CGQ

FLUÍDO SUPERCRÍ

TICO

SÓLIDO

CSS

FASE LIGADA

CSFL

LÍQUIDO

LÍQUIDO

CLL

SÓLIDO

CLS CE

FASE LIGADA

CLFL CLQ CTI CB

Ampla variedade de métodos cromatográficos

CLASSIFICAÇÃO DA CROMATOGRAFIA

• Forma física do sistema cromatográfico: Cromatografia em Coluna e Planar.

- Fase móvel empregada: Cromatografia Gasosa, Líquida, Supercrítica.

- Fase estacionária utilizada: Cromatografias Sólidas, Líquidas e Quimicamente Ligadas.

- Modo de separação: Cromatografia por adsorção, partição, troca iônica, exclusão ou misturas desses mecanismos.

4

5

CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA (CCD)

• A cromatografia em camada delgada consiste na separação dos componentes de uma mistura através da migração diferencial sobre uma camada delgada de adsorvente retido sobre uma superfície plana.

APLICAÇÕES DA CCD

É a mais simples e mais econômica técnica cromatográfica, quando se pretende a separação rápida e a identificação visual.

É de grande importância :

•Na analise de substâncias orgânicas e inorgânicas

•Acompanhamento de reações em síntese

•Determinar o número de componentes em uma mistura.

•Verificar a eficiência de uma separação

•Processos de purificações

6

HISTÓRIA

7

Mikhail S. Tswett (1872 – 1919)

•O termo cromatografia é atribuído ao

botânico Mikhail Semenovich Tswett que,

em 1906, os utilizou em dois trabalhos que

descrevem suas experiências na

separação dos componentes de extratos

de folhas.

•O nome deriva do grego chrom (cor) e

grafh (escrever). A cor é só para facilitar a

identificação dos componentes

separados.

•O uso de sólidos em camada delgada

sobre vidro, no lugar de papel, para o

desenvolvimento circular de misturas de

sais inorgânicos, foi experimentado por

Beyerinck em 1889

Figura 1:

http://www.spq.pt/boletim/docs/boletimSPQ_100_051_28.pdf

HISTÓRIA

• Em 1930 Kuhn e Lederer “redescobriram” a cromatografia e aperfeiçoaram a cromatografia em coluna

• Em 1960, Karr e colaboradores , aperfeiçoaram os sistemas de bombardeamento e detecção de cromatografia líquida de alta eficiência, comprovando que o uso desses equipamentos, operado com fase móvel líquida sob pressão e com métodos de detecção sensíveis, possibilita análises de rapidez comparável àquela obtida em cromatografia gasosa.

8

ADSORÇÃO X ABSORÇÃO

9

youtube.com/watch?v=p3ajndHYn

TM

parenting.allwomenstalk.com/ways-

to-get-your-kids-to-eat-healthy

INTERAÇÕES INTERMOLECULARES

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Dispersão de London

Dipolo-dipolo

Ligação de Hidrogênio

INTE

NSID

AD

E

INTERAÇÕES INTERMOLECULARES

Dispersão de London:

• Moléculas apolares

• é uma força intermolecular fraca entre dois átomos ou moléculas em estreita proximidade um do outro.

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http://www.infoescola.com/quimica/forcas-

intermoleculares-van-der-waals-e-ponte-de-hidrogenio/

INTERAÇÕES INTERMOLECULARES

Dipolo – dipolo:

• Moléculas polares.

• A força de atração que se estabelece entre a extremidade negativa do dipolo de uma molécula com a extremidade positiva do dipolo de outra molécula, constitui a força dipolo-dipolo.

12

http://www.infoescola.com/quimica/forcas-

intermoleculares-van-der-waals-e-ponte-de-hidrogenio/

INTERAÇÕES INTERMOLECULARES

Ligações de Hidrogênio:

13

http://www.brasilescola.com/quimica/l

igacoes-hidrogenio.htm

É uma interação entre átomos

de hidrogênio de uma

molécula com átomos

altamente eletronegativos (F,

O, N) de forma que o

hidrogênio sirva como ligação

entre estes e outros átomos

altamente eletronegativos de

outras moléculas.

ADSORVENTES

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Existem vários tipos de adsorventes, para fins cromatográficos que

podem ser adquiridos para fabricação em laboratório ou em placas

pré fabricadas. Um dos mais utilizados é a sílica.

• Sílica (SiO2)

• Alumina (Al203)

• Celulose

• Terra diatomácea Celulose • Poliamida

http://upload.wikimedia.org/wikipe

dia/commons/thumb/0/07/Cellulos

e_Sessel.svg/300px-

Cellulose_Sessel.svg.png

Poliamida http://www.tudosobrepla

sticos.com/Imagens/estru

turaPA6.JPG

Alumina http://www3.uma.pt/jcmarques/docs/qaii/Q

AII03TLC2007JCM.pdf

SÍLICA GEL

Ácido silícico amorfo, altamente poroso, é seguramente um dos adsorventes mais utilizados em cromatografia por adsorção

Apresenta caráter fracamente ácido, que pode ser aumentado pela presença de impurezas ácidas, podendo ocorrer fenômenos de quimiossorção de bases ou reações ácido-base catalisadas das amostras.

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http://www3.uma.pt/jcmarques/docs/qaii/Q

AII03TLC2007JCM.pdf

Preparada por

hidrólise do silicato

de sódio seguida de

condensação e

polimerização

PREPARAÇÃO DAS PLACAS DE CROMATOGRAFIA

16

17

Fase Móvel

Soluto

Cuba

Tampa

Adsorvete

(Sílica Gel)

Papel de filtro

sem encostar

no adsorvente

Saturação

da Cuba

CUBA CROMATOGRÁFICA

FASE MÓVEL

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A fase móvel é o solvente

ou uma mistura de solventes

que é usada para eluir uma

mistura e promover a

separação dos seus

componentes.

Na escolha da fase móvel

deve-se considerar:

• Natureza química das

substâncias a serem

separadas e a polaridade

da fase móvel.

• Não reativa

• Alta pureza

ELUIÇÃO

• É a separação sequencial ou concomitante de uma ou várias substâncias pela passagem da fase móvel adequada, que é o eluente.

Capacidade de eluição em relação a sílica-gel

• água > metanol > etanol > propanol > propanona > triclorometano >diclorometano > benzeno > metilbenzeno > tricloroetileno > tetraclorometano > ciclohexano > hexano

Força de eluição:

• É uma medida da energia de adsorção do solvente

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SÉRIE ELUOTRÓPICA –FASE NORMAL -SÍLICA

Hexano 0,00 CCl4 0,18

Éterdietílico 0,38 Clorofórmio 0,40

DCM 0,42 THF 0,45

1,2-Dicloroetano 0,49 Acetona 0,56

1,4-Dioxano 0,56 AcOEt 0,58

Dimetilsulfóxido 0,62 Acetonitrila 0,65

2-Propanol 0,82 Etanol 0,88

Metanol 0,95 Ácido Acético >1,00

Água >1,00

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E0 em SÍLICA = 0,77 . E0 em ALUMINA

SATURAÇÃO DA CUBA

•É a distribuição uniforme da fase vapor da fase móvel no interior da cuba, depois alcançado o equilíbrio.

•Para obter-se a saturação, devem-se colocar papéis de filtro, embebidos na fase móvel aderidos às paredes laterais internas das cubas .

21

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

ATIVAÇÃO E DIVISÃO A ativação ocorre na secagem da placa em estufa à 110ºC por 1 hora (formação de dos grupos Si-OH (silanol) à superfície

Divisões:

23

APLICAÇÃO DAS AMOSTRAS

24

5cm

25

1ª 2ª 3ª 4ª 1ª 2ª 3ª 4ª

Placas com as manchas aplicadas

1ª 2ª 3ª 4ª 1ª 2ª 3ª 4ª

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http://www.pucrs.br/quimica/professores/arigony/cromatografi

a_FINAL/cromatografia.swf

DESENVOLVIMENTO DE UM CROMATOGRAMA

(animação)

VAPORES DE IODO

27

Fotos obtidas da prática realizada na disciplina Química Orgânica Experimental – Licenciatura 2013

Complexos

amarelo-

castanhos

REVELAÇÃO EM UV

28

Foto obtida da prática realizada na disciplina Química Orgânica Experimental – Licenciatura 2013

29

AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA

Rf = d/D

1,00

0,00 (ORIGEM)

0,73

0,36

0,08

D

d

10,0 cm

7,3 cm

3,6 cm

0,8 cm

Rf = fator de retenção

D = distância percorrida pela FM

d = distância percorrida pela mancha

Origem = ponto de aplicação da amostra

Autoria: J. Cavalheiro, Alberto – Métodos

Analíticos de Separação – Aula 3 - CCD

FATOR DE RETENÇÃO

CONSTANTES FÍSICAS FLUXOGRAMA DESCARTE DE RESÍDUOS

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Substância Etanol Ácido acético

Densidade /g/mL 0,789 1,049

Ponto de Fusão /ºC -112 16,7

Ponto de Ebulição /ºC

78 118

Toxicidade Causa náusea, vômito e

depressão

Se ingerido causa vômito,

diarreia e colapso

circulatório

Primeiros

Socorros

Olhos e Pele: Lavar com água em abundância.

Inalação: Exposição ao ar fresco. Ingestão : Não

induzir vômito.

Diagrama de Hommel

Estrutura Molecular

32

Substância Metanol Acetato de

Etila

Densidade (g/mL) 0,7866

0,902

Ponto de Fusão (ºC) -97,80 -83

Ponto de Ebulição (ºC)

65 77

Toxicidade

Dermatite, dor de

cabeça, náusea,

vômitos, anorexia.

Irritação nos olhos, pele,

nariz e garganta

Primeiros

Socorros

Olhos e Pele: Lavar com água em abundância.

Inalação: Exposição ao ar fresco. Ingestão : Não

induzir o vômito.

Diagrama de Hommel

Estrutura Molecular

33

Substância Diclorometano 1,2-dicloroetano

Densidade (g/mL) 1,326 1,257

Ponto de Fusão (ºC) -25 -40

Ponto de Ebulição (ºC)

39,75 83-84

Toxicidade

Causa fadiga, náusea,

irritação nos olhos e na

cabeça.

Depressão do sistema

nervoso central

Primeiros

Socorros

Olhos e Pele: Lavar com água em abundância.

Inalação: Exposição ao ar fresco. Ingestão :

Atenção em caso de vômitos, beber muita água

Diagrama de Hommel

Estrutura Molecular

34

Substância Cafeína

Ácido

Acetil-

salicílico

Acetamino-

fenol

Densidade

(g/mL) 1,23

- 1,293

Ponto de Fusão

(ºC) 238 152 170,5

Ponto de

Ebulição

(ºC)

-

- -

Toxicidade

Estimulante do

sistema

nervoso

central

[Antitérmico] [Antitérmico]

Estrutura

Molecular

35

36

DESCARTE DE RESÍDUOS

• Armazenar, em recipientes adequados e devidamente rotulados pelos técnicos, os líquidos a serem utilizados na prática.

• Resíduos sólidos todos no descarte de sólidos.

• Posterior descarte por empresa especializada.

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BIBLIOGRAFIA

• Collins, C. H., Braga, G. L. Bonato, P. S. Fundamentos de cromatografia. Ed. Unicamp. 7ª ed. 2006.

• Vogel's Text Book of Practical Organic Chemistry, Revisada por Furniss, B.S. Hannaford, A.J.; Rogers, V. et al., 5th edition, London, Longman Group Limited, 1989.

• The Merck Index, 13ª ed. ,2009

• Pavia, D.L.; Lampman, G.M.; Jr. Kriz, G.S. - Introduction to Laboratory Techniques, 3rd edition, Philadelphia, Saunders College Publishing, l995.

• < http://qorgexpbac.wordpress.com > acesso em 17/11/2013 às 13:30

38

OBRIGADO!

39

http://harrypotter.wikia.com/wiki/Christmas

Solução de 1,2-dicloroetano e ácido acético

12:1

Transferir a solução para uma

cuba cromatográfica (béquer)

até atingir 1,5 cm de altura

(Aproximadamente 5,0 mL)

Colocar uma folha de papel de

filtro da altura da cuba, tampa-

la e deixar saturar até que

toda a folha esteja umedecida

com a fase móvel

Triturar o comprimido

5,0 mL de etanol e

Dicloroetano (1:1)

Aplicar as 4 soluções (uma em cada coluna e no mínimo 1 cm acima da

superfície do solvente) na placa ativada

Riscar a placa (sentido

longitudinal) em 4

colunas deixando 2 cm

em cada extremidade

Cuba Saturada

Cromatograma

0,1g de cafeína 0,1g de ácido acetilsalicílico 0,1g de p-acetoaminofenol 1 comprimido (amostra)

4 tubos de ensaio (1 para cada

padrão e amostra)

3 soluções padrão e amostra

Placa Aplicada

Placa de Vidro com Sílica

Placa Riscada

Placa Ativada

Revelar com UV

Fluxograma – Cromatografia em Camada Delgada

Colocar a placa aplicada na cuba

(rapidamente para evitar evaporação) e

aguardar a fase móvel atingir o limite

traçado (O limite deverá ser traçado somente

quando o solvente atingir a altura desejada

...

1ª Etapa 2ª Etapa

3ª Etapa

Poderá ser feita uma placa com aplicação dos

3 padrões a da mistura dos padrões (para

verificar efeito de matriz no cromatograma)

...

Revelar em uma

cuba com vapores

de Iodo

Cromatograma Revelado

Cálculo dos Rf

Delinear as manchas

para calcular os Rf se a

fonte de UV for portátil.

Delinear as manchas em

capela para calcular os Rf

Indicação dos

componentes do

comprimido

analisado