Cromatografia em camada fina

cromatografia

A cromatografia é uma técnica usada em química orgânica para separar compostos em uma mistura com base em suas diferenças de solubilidade entre duas fases diferentes. O conceito é semelhante à extração líquido-líquido, exceto na cromatografia, as duas fases consistem na fase estacionária e na fase móvel. A fase estacionária é um sólido - normalmente um grânulo de hidrogel em microescala - enquanto a fase móvel é um solvente transportador.

Na cromatografia tradicional, a fase estacionária é compactada em uma coluna vertical e a mistura de solução introduzida no topo da coluna. À medida que a mistura flui pela fase estacionária, os compostos se dividem entre a fase estacionária e a fase móvel com base em suas estruturas e polaridades, formando bandas discretas. Os solutos que interagem fracamente com a fase estacionária movem-se mais rapidamente através da coluna e saem - ou eluem - primeiro. Os solutos que interagem mais fortemente com a fase estacionária movem-se lentamente através da coluna e eluem mais tarde. As bandas podem ser coletadas individualmente para isolar e purificar compostos em uma mistura.

Existem vários tipos de cromatografia, cada uma aproveitando uma propriedade química diferente para obter a separação. Por exemplo, na cromatografia de troca iônica, os grânulos de fase estacionária podem ser carregados positiva ou negativamente, atraindo moléculas apenas com carga oposta. Na cromatografia de exclusão de tamanho, a fase estacionária porosa é composta de grânulos como polímeros de agarose ou dextrano. Moléculas menores podem entrar nos poros mais facilmente, enquanto as moléculas maiores fluem pelos poros e eluem mais rapidamente.

Cromatografia em camada fina

A cromatografia em camada fina (TLC) é um tipo de técnica de cromatografia que separa compostos com base em sua polaridade. Como a cromatografia tradicional, existem três componentes de um sistema TLC: a fase estacionária, a fase móvel e o soluto. No entanto, ao contrário da cromatografia tradicional, a fase estacionária é disposta em uma camada fina em uma placa, em vez de compactada em uma coluna. A TLC geralmente usa gel de sílica polar, uma forma de dióxido de silício, como fase estacionária. A fase estacionária forma ligações de hidrogênio devido aos grupos OH em sua superfície.

Primeiro, uma linha de partida é desenhada na parte inferior da placa TLC usando um lápis. Os compostos ou misturas que estão sendo analisados são vistos na linha de partida usando um capilar fino. Em seguida, o fundo da placa é imerso na fase móvel, que geralmente é um solvente orgânico menos polar que a fase estacionária. O solvente sobe pela placa por ação capilar, passando pelos pontos de soluto e carregando parte de cada componente com ele.

À medida que o solvente sobe pela placa, os componentes se dividem na fase móvel ou na fase estacionária. Se o componente for polar, ele interage mais com a fase estacionária polar. Ele viaja lentamente e se move apenas uma curta distância na placa TLC. Se o componente da amostra for menos polar - e mais solúvel na fase móvel do que na fase estacionária - ele interage mais com a fase móvel e viaja mais longe na placa TLC. A extensão da polaridade do componente e da fase móvel são essenciais para entender e prever a separação.

As placas TLC normalmente contêm um corante fluorescente reativo a UV que brilha sob uma fonte UV de 254 nanômetros. Portanto, as placas de TLC podem ser analisadas observando-as sob luz UV. Os compostos dentro da placa TLC, como os solutos de interesse, aparecerão como manchas escuras em comparação com um fundo verde. Ao circular as manchas com um lápis de grafite, a distância percorrida pelos compostos em relação à frente do solvente pode ser medida. A mancha do composto orgânico, se não for fluorescente, mascara a fluorescência da placa e aparece como uma mancha escura. Alguns compostos orgânicos são ativos para UV e emitem luz quando expostos à luz UV. Estes são tipicamente compostos conjugados, ou seja, aqueles com ligações duplas e simples alternadas, e podem ser identificados pelo comprimento de onda emitido.

Fator de retardo

Ao analisar o fator de retardo (R_f) de um componente com um solvente específico, um soluto desconhecido pode ser determinado usando TLC. O fator de retardo é a razão entre a distância percorrida por um componente e a distância percorrida pela fase móvel.

A distância percorrida pelo soluto é medida da linha de partida até o ponto central do ponto, e a distância percorrida pela fase móvel é medida da mesma linha de partida até a frente do solvente. O fator de retardo de um composto depende da fase móvel usada. O fator de retardo é grande para compostos que são altamente apolares com uma fase móvel apolar. Baixos valores de fator de retardo são observados para componentes polares com uma fase móvel não polar.

No caso de uma fase móvel altamente apolar, alguns componentes polares podem não se mover. Isso resulta em um fator de retardo extremamente baixo e uma separação insuficiente. Uma fase móvel altamente polar faz com que o composto se mova com o solvente e produz um fator de retardo extremamente alto. Isso resulta em muito pouca separação entre os componentes.

Para que a separação seja eficaz, os fatores de retardo dos componentes devem estar separados por cerca de 0,3 a 0,7. Para encontrar a fase móvel eficiente, tentativa e erro são empregados. Muitas vezes, uma mistura de dois solventes se mostra mais eficaz.

Referências

1. Harris, D.C. (2015). Análise Química Quantitativa. Nova York, NY: W.H. Freeman and Company.