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A CROMATOGRAFIA EM CASA! Separe Com Seus Alunos/Filhos Os Corantes De Doces Comerciais

A CROMATOGRAFIA EM CASA! Separe Com Seus Alunos/Filhos Os Corantes De Doces Comerciais

Rebecca Vasconcellos Botelho de Medeiros, Rodrigo R. Resende, Saulo Robério Rodrigues Maia

Edição Avulsa (Alô, Escolas!) Vol. 2, N. 7, 19 de Fevereiro de 2015

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2015.02.19.001

A cromatografia é um método físico-químico de separação fundamentado na migração diferencial dos componentes de uma mistura, isto é, dependendo da forma das moléculas e de seus grupos químicos, as moléculas percorrem um caminho de maneira mais rápida ou mais lenta, dependendo de sua solubilidade na solução de corrida. É como se houvesse duas pessoas, uma gordinha e uma magrinha, que devem percorrer uma distância de 100 metros com barreiras. A pessoa mais magra, com certeza, se não tiver problemas de saúde, percorrerá os 100 metros com barreira de maneira mais rápida que a gordinha. Essa migração diferencial é a corrida e ela depende se as moléculas interagem com o meio onde acontece a corrida. Imagine se houvesse nesses 100 metros com barreira uma barra de chocolate com leite condensado em cada barreira! Provavelmente o gordinho ia parar, sentar e comer, interagindo assim com o meio. O magrinho nem pararia, interagindo menos com o meio, fazendo o percurso de maneira mais rápida. Assim, as moléculas podem ou não interagir com o meio, formando duas fases imiscíveis (que não se misturam), a fase móvel (que corre) e a fase estacionária (o ambiente, que não se move). A grande variedade de combinações entre fases móveis e estacionárias torna a cromatografia uma técnica extremamente versátil e de grande aplicação (Figura 1).

 cromatografia

Figura 1: O gordinho para comer e vai mais devagar. (imagem: reprodução/internet)

A cromatografia pode ser classificada em:

- Cromatografia planar:

  • Cromatografia em papel: técnica de partição ou separação líquido-líquido, no qual um dos líquidos está fixado a um suporte sólido, como uma folha de papel, por exemplo.
  • Cromatografia por centrifugação, quando se centrifuga e as moléculas se separam pelo seu peso em relação à densidade do líquido.
  • Cromatografia em camada delgada (CCD): técnica de adsorção líquido-sólido, na qual a separação se dá pela diferença de afinidade dos componentes de uma mistura pela fase estacionária, isto é, a separação ocorre quando uma molécula se liga mais fortemente à fase estacionária, parando mais cedo na corrida do que outra molécula que se liga mais fracamente.

- Cromatografia em coluna:

  • Cromatografia Gasosa
  • cromatografia gasosa clássica (CG): onde a fase móvel é um gás e a fase estacionária é um filme depositado em uma coluna capilar (capilar por ser bem fina).
  • cromatografia gasosa de alta resolução (CGAR): a fase estacionária está empacotada em colunas de diâmetros maiores.
  • Cromatografia Líquida
  • cromatografia líquida clássica (CLC): a fase móvel, um líquido, é arrastada através da coluna apenas pela força da gravidade
  • cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE): utilizam fases estacionárias de partículas menores e, portanto é necessário o uso de uma bomba de alta pressão para a eluição da fase móvel.
  • Cromatografia Supercrítica: a separação é feita usando vapor pressurizado, acima de sua temperatura crítica.

No nosso caso será usada a cromatografia em papel. A cromatografia pode ser utilizada para a identificação de compostos, por comparação com padrões (compostos previamente existentes e de alta pureza), para a purificação de compostos, separando-se as substâncias indesejáveis e para a separação dos componentes de uma mistura (Figura 2).

 Screen Shot 2015-07-06 at 9.30.31 AM

Figura 2: Cromatografia em papel. Este experimento trata de uma das técnicas de separação mais empregadas em química.  (imagem: http://nasasasdaquimica.blogspot.com.br/)

Material necessário

  • Recipiente de 100 mL ou mais
  • Pincel pequeno com ponta redonda
  • 2 clips de plástico
  • Papel para cromatografia (pode ser utilizado papel de coador de café, mas neste caso a separação de substâncias fica menos nítida)
  • 1 lápis
  • 1 borracha
  • 1 secador de cabelo (opcional)
  • Canetinhas coloridas ou 1 saquinho de balas coloridas (uma boa opção são aquelas confetes de chocolate)
  • Álcool

Passo-a-passo

1º Corte um pedaço de papel de filtro, na forma de um retângulo, que caiba no recipiente transparente reservado para o experimento. Certifique-se de que o retângulo cortado fique afastado das laterais do recipiente, de modo que ele não grude neste e estrague nosso experimento. Marque com um lápis uma linha horizontal à 1,5 cm da base do papel. Está linha será o ponto de partida da cromatografia.

2º Faça um bola com as canetinhas nas linhas indicadas. Caso prefira usar os doces comerciais, você vai precisar de um pincel. Use o pincel umedecido em água para remover a cor dos confetes de chocolate e faça, com esse pincel, a bolinha na linha horizontal traçada no papel anteriormente. Ao usar tanto as canetinhas quanto os doces comerciais, você deve manter uma distancia de pelo menos 0,5 cm entre uma marcação e outra.

3º Em uma folha separada faça um mapa das cores colocadas no papel filtro.

4º Coloque o álcool no recipiente com capacidade de 100mL de modo que o álcool não encoste nas bolinhas feitas com as canetinhas. Caso tenha utilizado os doces comerciais, não há necessidade de utilizar álcool. Preencha o fundo do recipiente com uma fina camada de água.

5º Acomode o papel com os círculos no recipiente, mas lembre-se de que o papel deve encostar-se ao líquido no fundo do recipiente, mas não deve tocar os círculos feitos no papel. Certifique-se de que o papel está perfeitamente reto, para que todos os círculos movimentem ao mesmo tempo e não interfira com os círculos ao lado.

6º Prenda o papel filtro com uma fita adesiva e espere o liquido chegar até o topo do papel filtro. Remova o papel filtro assim que o liquido chegar até o topo, marcando até aonde o liquido chegou.

Neste experimento o professor também poderá trabalhar conceitos como solubilidade, partição (separação) e adsorção. Bom trabalho!

Entendendo o experimento

Como dissemos anteriormente, a cromatografia realizada em nosso experimento é uma cromatografia planar, na qual ocorre a separação dos corantes que compõem as canetinhas ou os doces comerciais que foram depositados sobre o papel filtro (a fase estacionária) devido à ação da fase móvel (álcool ou a água). Neste experimento poderemos ver quais são as cores que compõem cada canetinha, mostrando que uma determinada cor pode ser composta pela mistura de mais de um pigmento. Isso é possível graças às diferenças de polaridade entre a fase móvel e os pigmentos presentes nas canetinhas e nos doces comerciais. Como as substâncias possuem propriedades distintas, algumas são arrastadas com mais velocidade e outras com menos. Quanto mais polar for o corante, menos ele irá subir, pois vai interagir mais fortemente com o papel. Quanto menos polar for o corante, mais ele irá subir até chegar a uma região característica em que ele pára, pois menos interações ele fará com o papel.

Modificado de Cromatografia: Um breve ensaio. Autoria: Ana Luiza G. Degani, Quezia B. Cass, Paulo C. Vieira. Química Nova Interativa (QNINT) – Sociedade Brasileira de Química (SBQ). Originalmente publicado em Química Nova na Escola, n. 7, maio 1998. Edição: Leila Cardoso Teruya.

Referências

  1. Fonseca, S.F., Gonçalves, C.C.S. Extração de pigmentos do espinafre e separação em coluna de açúcar comercial. Química Nova na Escola, v.20, p.55, 2004.
  2. Maia, SRR. et. al. MANUAL DE AULAS PRÁTICAS DE UM LABORATÓRIO DE QUÍMICA COM MATERIAIS ALTERNATIVOS. Subprojeto PIBID/Química/FAEC-UECE, 2013.
  3. Ribeiro, N. M., Nunes, C. R. Análise de pigmentos de pimentões por cromatografia em papel. Química Nova na Escola, v.29, p.34, 2008.
  4. Degani, A. L.; Cass, Q. B.; Vieira P.C. Cromatografia, um breve ensaio. Quimica Nova na Escola,  n7, maio, 1998.
  5. Gomes, F. el. al. CORANTES ARTIFICIAIS.  Subprojeto PIBID/Química/UFRJ, acessado em 17 de fevereiro de 2015.
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