Separaciones Químicas Introducción

Transcripción

1 Separaciones Químicas Introducción Destilación Extracción con solventes Cromatografía A. Martínez 1

2 Cromatografía Un método físico de separación Partición de componentes de una mezcla (soluto) entre dos fases: Fase estacionaria: No se mueve Fase móvil: Se mueve Los solutos se separan debido a las diferencias con que interactúan con las dos fases. A. Martínez 2

3 Clases de Cromatografía De acuerdo con la fase móvil (CG, fase enlazada, etc.) Líquida (C. Adsorción, C. Partición, C. Intercambio iónico, C. Exclusión por tamaño) Fluídos supercríticos A. Martínez 3

4 Breve historia Tswett Observación inicial de separación de extracto vegetal en barra de tiza Poco trabajo en los siguientes 28 años Kuhn-Lederer Separación CL de carotenoides A. Martínez 4

5 Desarrollo de la Cromatografía Tswett describe los principios Lehderer y Kuhn - Aplicación en CL Primer libro de cromatografía Uso de CCF e Intercambio iónico Primeras resinas sintéticas de intercambio iónico Primera C. Papel (CP) Se describe la CL fase reversa C. Permeación en gel Instrumento HPLC A. Martínez 5

6 Cromatografía Líquida Primer método cromatográfico descrito (como un método no-instrumental) Como la muestra no necesita vaporizarse, es potencialmente útil para cualquier sustancia En desarrollo instrumental se rezagó frente a la CG, debido a las dificultades para obtener un flujo estable de fase móvil A. Martínez 6

7 Cromatografía Líquida Hay varios tipos de interacciones que han sido utilizadas para separar solutos Principales categorías Adsorción superficial Partición en solventes Intercambio iónico Tamaño molecular relativo A. Martínez 7

8 Cromatografía de Adsorción La fase estacionaria es un sólido. La separación se produce por etapas sucesivas adsorción/desorción A. Martínez 8

9 Cromatografía de Adsorción La sílica gel y la alúmina son las fases estacionarias más usadas Tanto el soluto como el solvente son atraídos a los sitios polares de la FE Si los solutos tienen grados de atracción diferentes por la FE, se produce la separación A. Martínez 9

10 Cromatografía de Partición La separación se dá por la partición del soluto entre dos fases líquidas (solubilidad relativa) A. Martínez 10

11 Cromatografía de Partición Se aproxima mucho a la Cromatografía en Contracorriente Las sustancias más retenidas tienen mayor afinidad (solubilidad) por la fase estacionaria, que por la fase móvil La separación de las sustancias se dá por diferencias en esta solubilidad relativa A. Martínez 11

12 Cromatografía de Partición Dos modos básicos de operación: Fase normal. FE polar, FM (eluente) no polar Fase reversa. FE no polar, FM polar La Fase Normal fue la primera descrita, pero la Fase Reversa es más común actualmente A. Martínez 12

13 Cromatografía de Partición El orden de elución será similar al de la fase reversa pero no igual, se deben considerar otros factores A. Martínez 13

14 Cromatografía de Intercambio Iónico La FE tiene una superficie cargada iónicamente, con cargas iónicas opuestas a las de los eluentes A. Martínez 14

15 Cromatografía de Exclusión por Tamaño La separación se basa en el tamaño molecular. La FE es un material de tamaño de poro definido. También llamada C. de Permeación en Gel A. Martínez 15

16 Selección del tipo de Fase Estacionaria (En general) Si el soluto es no-polar, usar Fase Normal Si el soluto es polar, usar Fase Reversa A. Martínez 16

17 Selección de la Fase Móvil (eluente), Factores a considerar Fuerza del solvente: Determinada por la capacidad del líquido para arrastrar un soluto (polaridad). Existen escalas para la alúmina y la sílica gel. Indice de polaridad: Un índice relacionado principalmente para Fase Reversa. A. Martínez 17

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19 Componentes del Sistema Cromatográfico Fase estacionaria (sól., líq., polar, apolar, etc.) Fase móvil (sól., líq., gas., composición, flujo) Soporte (CCF: Placa de vidrio, plástico, aluminio; CC: Tubo de vidrio; HPLC: Tubo de acero inoxidable) Inerte Revelador (Universal: CCF yodo, HPLC detector I. Refracción; Específico: CCF luz UV 254 nm, Dragendorff para alcaloides, Kedde para cardiotónicos, ninhidrina para aminoácidos, etc.; HPLC: Detector UV-Vis var., fluorómetro, E. De masas, etc.) A. Martínez 19

20 El valor Rf A. Martínez 20

21 Problema propuesto 1 Al analizar por CCF (`Sílica gel, n-hexano/acetato de etilo 3:2) una mezcla de las tres sustancias siguientes, se obtuvo los cromatogramas mostrados. Determinar a cuál sustancia corresponde cada mancha. Cuál está en mayor proporción? HO OH NH 2 HO OH OMe HO OMe A. Martínez 21

22 Usos de CC y CCF CC para fines preparativos (muestras al nivel de mg ó más cantidad de soluto), la muestra se recupera. Tamaño de partícula de la sílica: nm CCF para fines analíticos (muestras menores de 1 mg), la muestra se pierde, tamaño de partícula de la sílica nm CCF preparativa (muestras entre 1 y 100 mg), la muestra se recupera A. Martínez 22

23 Bibliografía Stahl, E., Thin Layer Chromatography Wagner-Bladt-Zgainski, Plant Drug Analysis Journal of Chromatography A Journal of Chromatography B Journal of Chromatographic Science Chromatographia (pigmentos vegetales) (foro interactivo) (instrucciones básicas, videos, fotografías, etc.) A. Martínez 23

24 USO GENERAL DE CCF Y CC CCF Cualitat. 1) Identif. con estándares 2) Criterio de pureza Se pierde la muestra Se requiere menos de 1 mg de muestra CC Preparat. Sepn. de sust. para estudios post. Se recupera toda la muestra Se requiere más de 50 mg de muestra A. Martínez 24

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26 Recomendaciones para CCF y CC Todos los materiales, incluída la muestra deben estar completamente secos. Los solventes a utilizar como Fase Móvil deben ser químicamente puros. Utilizar en CCF preferiblemente placas comerciales con indicador de fluorescencia para 254 nm. Existen procedimientos químicos para reutilizar la sílica de CC. En lo posible, una vez utilizada, almacenarla en recipientes secos y bien tapados. No tocar la sílica con los dedos, la grasa aparecería como parte de la muestra. Las fases móviles que contienen solventes volátiles, cambian su composición por evaporación, prepare sólo la cantidad que necesite y utilícela el mismo día. A. Martínez 26

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