CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA

Transcrição

1 CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA Vinícius Augusto da Silva Tassia Santos Almeida Docentes: Prof. Dr. José Eduardo de Oliveira Prof. Dr. Humberto M. S. Milagre Prof a. Dra. Isabele R. Nascimento

2 2 O QUE É CROMATOGRAFIA? 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

3 Ampla variedade de métodos cromatográficos 3 CROMATOGRAFIA PLANAR EM COLUNA LIQUIDO GÁS FLUÍDO SUPERCRÍ TICO LÍQUIDO LÍQUIDO SÓLIDO FASE LIGADA LIQUIDO SÓLIDO FASE LIGADA SÓLIDO FASE LIGADA LÍQUIDO SÓLIDO FASE LIGADA CP CCD CCD CGL CGS CGFL CGQ CSS CSFL CLL CLS CE CLFL CLQ CTI CB

4 CLASSIFICAÇÃO DA CROMATOGRAFIA Forma física do sistema cromatográfico: Cromatografia em Coluna e Planar. 4 - 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.

5 CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA (CCD) 5 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.

6 6 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

7 HISTÓRIA 7 Mikhail S. Tswett ( ) 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. Figura 1: s/boletimspq_100_051_28.pdf 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

8 8 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.

9 ADSORÇÃO X ABSORÇÃO 9 youtube.com/watch?v=p3ajndhyn TM parenting.allwomenstalk.com/waysto-get-your-kids-to-eat-healthy

10 INTERAÇÕES INTERMOLECULARES 10 INTENSIDADE Dispersão de London Dipolo-dipolo Ligação de Hidrogênio

11 Dispersão de London: Moléculas apolares INTERAÇÕES INTERMOLECULARES é uma força intermolecular fraca entre dois átomos ou moléculas em estreita proximidade um do outro. 11

12 INTERAÇÕES INTERMOLECULARES 12 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.

13 INTERAÇÕES INTERMOLECULARES 13 Ligações de Hidrogênio: 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. igacoes-hidrogenio.htm

14 14 ADSORVENTES 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 (SiO 2 ) Alumina (Al ) Celulose Terra diatomácea Celulose Poliamida Poliamida sticos.com/imagens/estru turapa6.jpg Alumina AII03TLC2007JCM.pdf dia/commons/thumb/0/07/cellulos e_sessel.svg/300px- Cellulose_Sessel.svg.png

15 15 SÍLICA GEL Ácido silícico amorfo, altamente poroso, é seguramente um dos adsorventes mais utilizados em cromatografia por adsorção AII03TLC2007JCM.pdf Preparada por hidrólise do silicato de sódio seguida de condensação e polimerização 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.

16 PREPARAÇÃO DAS PLACAS DE CROMATOGRAFIA 16

17 CUBA CROMATOGRÁFICA 17 Tampa Cuba Adsorvete (Sílica Gel) Saturação da Cuba Papel de filtro sem encostar no adsorvente Soluto Fase Móvel

18 18 FASE MÓVEL 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

19 19 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

20 SÉRIE ELUOTRÓPICA FASE NORMAL -SÍLICA Hexano 0,00 CCl 4 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 20 E 0 em SÍLICA = 0,77. E 0 em ALUMINA

21 21 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.

22 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

23 23 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:

24 APLICAÇÃO DAS AMOSTRAS 24 5cm

25 Placas com as manchas aplicadas 25 1ª 2ª 3ª 4ª 1ª 1ª 2ª 2ª 3ª 3ª 4ª 4ª

26 26 DESENVOLVIMENTO DE UM CROMATOGRAMA (animação) a_final/cromatografia.swf

27 27 VAPORES DE IODO Complexos amarelocastanhos Fotos obtidas da prática realizada na disciplina Química Orgânica Experimental Licenciatura 2013

28 28 REVELAÇÃO EM UV Foto obtida da prática realizada na disciplina Química Orgânica Experimental Licenciatura 2013

29 29 FATOR DE RETENÇÃO AMOSTRA D 10,0 cm d 7,3 cm Rf = d/d 1,00 0,73 Rf = fator de retenção D = distância percorrida pela FM d = distância percorrida pela mancha Origem = ponto de aplicação da amostra 3,6 cm 0,36 0,8 cm 0,08 0,00 (ORIGEM) Autoria: J. Cavalheiro, Alberto Métodos Analíticos de Separação Aula 3 - CCD

30 CONSTANTES FÍSICAS FLUXOGRAMA DESCARTE DE RESÍDUOS

31 31 Substância Etanol Ácido acético Densidade /g/ml 0,789 1,049 Ponto de Fusão /ºC ,7 Ponto de Ebulição /ºC 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 32 Densidade (g/ml) 0,7866 0,902 Ponto de Fusão (ºC) -97,80-83 Ponto de Ebulição (ºC) Toxicidade Primeiros Socorros Dermatite, dor de cabeça, náusea, vômitos, anorexia. Irritação nos olhos, pele, nariz e garganta Olhos e Pele: Lavar com água em abundância. Inalação: Exposição ao ar fresco. Ingestão : Não induzir o vômito. Diagrama de Hommel Estrutura Molecular

33 33 Substância Diclorometano 1,2-dicloroetano Densidade (g/ml) 1,326 1,257 Ponto de Fusão (ºC) Ponto de Ebulição (ºC) 39, 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 Acetilsalicílico 34 Acetamino- fenol Densidade (g/ml) 1,23-1,293 Ponto de Fusão (ºC) ,5 Ponto de Ebulição (ºC) Toxicidade - Estimulante do sistema nervoso central - - [Antitérmico] [Antitérmico] Estrutura Molecular

35 35

36 36

37 37 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.

38 38 BIBLIOGRAFIA Collins, C. H., Braga, G. L. Bonato, P. S. Fundamentos de cromatografia. Ed. Unicamp. 7ª ed 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, 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. < > acesso em 17/11/2013 às 13:30

39 39 OBRIGADO!

40 ... 1ª Etapa 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) Fluxograma Cromatografia em Camada Delgada 2ª Etapa Placa de Vidro com Sílica Riscar a placa (sentido longitudinal) em 4 colunas deixando 2 cm em cada extremidade 3ª Etapa 0,1g de cafeína 0,1g de ácido acetilsalicílico 0,1g de p-acetoaminofenol 1 comprimido (amostra) Triturar o comprimido 4 tubos de ensaio (1 para cada padrão e amostra) Colocar uma folha de papel de filtro da altura da cuba, tampala e deixar saturar até que toda a folha esteja umedecida com a fase móvel Placa Riscada Placa Ativada 3 soluções padrão e amostra 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 Cuba Saturada Cromatograma Poderá ser feita uma placa com aplicação dos 3 padrões a da mistura dos padrões (para verificar efeito de matriz no cromatograma) Placa Aplicada Revelar com UV 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

41 ... Delinear as manchas para calcular os Rf se a fonte de UV for portátil. Revelar em uma cuba com vapores de Iodo Delinear as manchas em capela para calcular os Rf Cromatograma Revelado Cálculo dos R f Indicação dos componentes do comprimido