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Informe 9 Cromatografia de Papel

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y


AGROINDUSTRIA
LABORATORIO DE ANÁ LISIS
INSTRUMENTAL
Informe No. 8
CROMATOGRAFÍA DE PAPEL
SEPARACIÓN DE PIGMENTOS VEGETALES

Profesor:
Ing. Miguel Parreñ o
Integrantes:
Mosquera Espinel Estefanía
Peñ a Pontó n Eliana
Ruiz Hinojosa María Gabriela
Fecha de realización: 27 de mayo de 2010
Fecha de entrega: 31 de mayo de 2010
Semestre: Marzo – Agosto 2010
EXPERIMENTO CP – 1
CROMATOGRAFÍA DE PAPEL
SEPARACIÓN DE PIGMENTOS VEGETALES

Objetivos
Objetivo General

Separar los pigmentos vegetales de las hojas de apio y nabo mediante la técnica de
cromatografía de papel usando dos solventes diferentes.

Objetivos Específicos

Analizar el efecto de cada solvente empleado en la separació n.

Extraer una mezcla de los pigmentos vegetales de las hojas de apio y nabo.

Definir el color de los componentes de las muestras a analizar.

Identificar a los pigmentos vegetales que resultan de la separació n de acuerdo a su


coloració n.

Medir la distancia recorrida desde el origen por los componentes de cada muestra y la
distancia recorrida por el frente del solvente.

Determinar el Rf de los componentes de las muestras.

Resumen
En la presenta prá ctica se aplicó la técnica de cromatografía de papel para separar los pigmentos
vegetales de hojas de apio y nabo, utilizando los solventes conformados por 30% de Cloroformo
y 70% de É ter de petró leo y por 70% de Benceno y 30% de Acetona. Primero se procedió con la
extracció n de los pigmentos vegetales a separar, para lo cual se cortó las hojas de apio en trozos
muy finos, se los colocó en el mortero, se añ adió aproximadamente 20 mL del solvente para la
extracció n y se trituró suavemente con el pistilo hasta que se obtuvo una mezcla muy verde.
Entonces se colocó el extracto en un tubo de ensayo con tapa, el cual se cubrió con papel
aluminio y se etiquetó como Muestra 1. Luego se procedió de la misma manera con las hojas de
nabo. Inmediatamente se continuó con la separació n. Para esto, se tomó el papel cromatográ fico
y se trazó líneas paralelas cada 2 cm. Entonces se tomó un capilar y se lo introdujo dentro del
tubo de ensayo que contenía a la muestra 1 para, a 1,5 cm del extremo inferior de cada uno de
los dos papeles cromatográ ficos, aplicar una cantidad adecuada de muestra. Luego se aplicó del
mismo modo la segunda muestra. Se esperó a que el solvente se evapore entre cada aplicació n.
Posteriormente se vertió 50 mL de cada uno de los solventes en las cá maras de desarrollo
correspondientes. Se introdujo el primer papel en una de las cámaras de desarrollo, de modo

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que el extremo inferior de ésta quedó por arriba del nivel del solvente, se tapó la cámara y se
dejó saturar durante 30 minutos aproximadamente. Lo mismo se hizo con el segundo papel
cromatográ fico. Una vez transcurrido este tiempo, se puso en contacto el borde inferior del
papel de las dos cámaras de desarrollo con el solvente, de modo que el nivel del líquido quedó
por debajo del punto de aplicació n de las muestras. Entonces, se esperó hasta que la fase mó vil
ascendiera tres cuartas partes del papel, se abrió la cámara de desarrolló y se retiró el papel.
Inmediatamente se marcó el frente del solvente y el borde de las manchas correspondientes a
los componentes separados. Después se midió la distancia recorrida por cada componente de las
muestras y por el frente del solvente, datos con los cuales se calculó el recorrido relativo de cada
componente del sistema.

Así, se llegó a determinar que la técnica de cromatografía de papel no permitió la separació n de


los pigmentos vegetales de muestras de apio y nabo. Sin embargo, esta situació n no es problema
de la técnica en sí, sino de cuestiones relacionadas con la extracció n de dichos pigmentos, la
preparació n de los solventes o la aplicació n de la muestra en el papel cromatográ fico. Es así
como se comprobó la importancia de la selecció n del solvente y de la aplicació n de la muestra
para una correcta separació n por cromatografía de papel.

Introducción
Se llama adsorció n al depó sito de retenció n selectiva de una sustancia sobre la superficie de
só lidos finamente divididos por la interacció n de distintas fuerzas. La cromatografía es un
procedimiento físico – químico que permite separar los componentes o sustancias íntegramente
de una mezcla en movimiento por adsorció n o separació n diferencial de estos componentes
sobre una superficie estacionaria o inmó vil, la cual, para cromatografía de papel (CP), es papel.

La cromatografía en papel es un proceso muy utilizado en los laboratorios para realizar aná lisis
cualitativos ya que pese a no ser una técnica muy potente no requiere de ningú n tipo de
equipamiento.

En la separació n cromatográ fica, el disolvente, el adsorbente y los componentes de la mezcla que


se está separando interaccionan entre sí y por esta razó n constituyen el sistema cromatográ fico.
La interacció n de los elementos determina el grado de separació n que se consigue en las
condiciones de trabajo.

La solució n de componentes que se han de separar se aplica en forma de mancha, cerca de uno
de los extremos de la tira de papel de filtro preparada. El papel se introduce entonces en una
cámara hermética, cuya atmó sfera está saturada de disolvente y agua y que contiene ademá s,
disolvente saturado de agua. El papel puede disponerse sumergido en la mezcla disolvente, de
forma que el frente de la misma lo atraviesa hacia arriba (técnica ascendente), o bien de modo
que el disolvente, cuyo recipiente está , en este caso, en la parte superior de la cá mara, recorre
hacia abajo el papel (técnica descendente). A medida que el disolvente se desplaza, los
componentes también recorren el papel con velocidades variables, que dependen
principalmente de las diferencias de sus coeficientes de reparto entre las fases acuosa y
orgá nica. Tras desecació n de las tiras de papel de filtro, deben marcarse las posiciones de los
componentes coloreados o incoloros separados, estos ú ltimos pueden averiguarse mediante el
uso de reveladores apropiados. Las posiciones relativas de los componentes y el tamañ o de las
manchas dependen del disolvente, y éste se ha de elegir de modo que dé una buena separació n
de los componentes, con manchas compactas y bien definidas. Puede obtenerse frecuentemente
una mejor separació n de las mezclas, ajustando la acidez del disolvente con amoniaco, á cido

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acético, ácido clorhídrico o por impregnació n del papel con una solució n tampó n o una solució n
de formamida.

Para la separació n de algunas sustancias es necesario el uso de un cromatograma bidimensional:


primero se hace pasar un disolvente en una direcció n y, después, tras desecació n del papel, se
pasa un segundo disolvente en direcció n perpendicular a la primera. Esto es especialmente
aplicable a las mezclas de aminoá cidos.

La relació n entre la distancia recorrida sobre el papel por un componente de la solució n


problema y la distancia recorrida por el disolvente se designa R F.

Distancia recorridadesde el origen por el compuesto


Rf =
Distancia recorridadesde el origen por el frente del eluyente
(1)

A continuació n se presenta, en la Figura 1, un ejemplo de separació n, en la que se indica a qué se


denomina frente del solvente y a qué se llama posició n del compuesto respecto al origen.

Figura 1. Determinació n del factor R F en cromatografía

En condiciones constantes, el valor de R F es también constante para cada compuesto. Sin


embargo, en la prá ctica tienen lugar con frecuencia variaciones del R F, siendo entonces
conveniente la cromatografía de compuestos puros de referencia, paralelamente a las mezclas
desconocidas. Para incrementar la reproducibilidad conviene:

Mantener la cá mara de desarrollo a temperatura constante

Mezclar bien el disolvente y dejarlo en reposo 1 o 2 días a la temperatura a la que se


efectuará la cromatografía.

Seleccionar en cuanto a marca y grado el papel.

Comprobar las características del disolvente mediante compuestos de referencia.

Parte Experimental
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Equipos y Materiales
Los materiales y equipos utilizados durante la realizació n de la prá ctica son los siguientes:

1 Cámara de ultravioleta de longitud de onda larga

2 Cámaras de desarrollo

2 Papeles cormatográ ficos

3 Capilares

1 Mortero con pistilo

4 Vasos de precipitació n de 50 mL

1 Probeta graduada de 100 mL

3 Tubos de ensayo con tapa

Papel aluminio

1 Lá piz

1 Regla

Reactivos
Hojas de apio y nabo

Benceno (GPR, Prod 27313, Inflamable, Tó xico)

Acetona (ACETONA, O 252)

É ter de petró leo (Petroleum É ter, BAKER RESI – ANALYZER, 9265 – 03, Infamable)

Cloroformo (Productos Químicos Monterrey S.A., Cat. 0620, Tó xico)

Solvente para la extracció n

É ter de petró leo : Acetona (1 : 1)

Solventes para la separació n

Cloroformo : É ter de petró leo (3 : 7)

Benceno : Acetona (7 : 3)

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Procedimiento
El procedimiento experimental seguido en la presente prá ctica es el siguiente:

a. EXTRACCIÓ N

1. Se cortó las hojas de apio en trozos muy finos.

2. Se colocó los trozos de hoja en el mortero.

3. Se añ adió aproximadamente 20 mL del solvente para la extracció n.

4. Se trituró suavemente con el pistilo hasta extraer los pigmentos, es decir, hasta que se
obtuvo una mezcla muy verde.

5. Se colocó el extracto en un tubo de ensayo con tapa.

6. Se cubrió el tubo de ensayo con papel aluminio.

7. Se etiquetó a esta solució n como Muestra 1.

8. Se repitió el procedimiento anterior para las hojas de nabo.

b. SEPARACIÓ N

9. Se tomó el papel cromatográ fico y se trazó , con la ayuda del lá piz y de la regla, líneas
paralelas cada 2 cm, obteniéndose así tres partes iguales.

10. Se tomó el primer capilar y se lo introdujo dentro del tubo de ensayo que contenía a la
muestra 1.

11. A 1,5 cm del extremo inferior de cada uno de los dos papeles cromatográ fico se aplicó ,
con ayuda del capilar, la primera muestra. Para esto, se mantuvo el capilar en posició n
vertical respecto al papel y se dejó fluir la solució n hasta obtener una mancha de
aproximadamente 3 m m2 . De ser necesario, se aplicó dos o má s veces la muestra para
aumentar su concentració n.

12. Se anotó en la parte superior de cada papel un nombre con el cual se pudo identificar a la
muestra aplicada.

13. Se esperó hasta que el solvente se evapore.

14. Se repitió los pasos 10, 11, 12 y 13 para la segunda muestra.

15. Se vertió 50 mL del primer solvente para la separació n en una de las cá maras de
desarrollo.

16. Se vertió 50 mL del segundo solvente para la separació n en la otra cá mara de desarrollo.

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17. Se introdujo el primer papel cromatográ fico en una de las cá maras de desarrollo, de
modo que el extremo inferior de éste quedó por arriba del nivel del solvente.

18. Se tapó la cámara de desarrollo.

19. Se introdujo el segundo papel cromatográ fico en la otra cá mara de desarrollo, de modo
que el extremo inferior de éste quedó por arriba del nivel del solvente.

20. Se tapó la cámara de desarrollo.

21. Se dejó saturar durante 30 minutos aproximadamente.

22. Se puso en contacto el borde inferior del papel de las dos cámaras de desarrollo con el
solvente, de modo que el nivel del líquido quedó por debajo del punto de aplicació n de
las muestras.

23. Se esperó hasta que la fase mó vil ascendiera tres cuartas partes de la placa.

24. Se abrió cada uno de las cá maras de desarrolló y se retiró el papel.

25. Se marcó inmediatamente el frente del solvente y el borde de las manchas.

26. Se midió la distancia recorrida por cada componente de las muestras y por el frente del
solvente.

Resultados y Discusión
Lastimosamente, como puede observarse en los papeles cromatográ ficos del Anexo 1, la
separació n realizada por cromatografía de papel, con ambos solventes, fue desastrosa, ya que
mientras que con el primer solvente (Benceno : Acetona) la ú nica mancha en la que se separó
cada una de las muestras viajó y recorrió exactamente la misma distancia que el frente del
solvente, con el segundo (Cloroformo : É ter) no hubo separació n alguna, es má s, la muestra no
recorrió distancia alguna respecto al origen.

Así, en la presente prá ctica no fue posible apreciar la presencia de algú n pigmento vegetal en
alguna de las muestras.

Pese a esto, en la Tabla 1 se detallan a continuació n los datos obtenidos experimentalmente para
la separació n de los pigmentos vegetales de hojas de apio y nabo. É stos se refieren a la distancia
recorrida por los componentes de cada una de las muestras (Rc), la distancia recorrida por el
frente del solvente (Rs) y el color de cada mancha para el solvente Benceno : Acetona (7 : 3).

Tabla 1. Datos obtenidos experimentalmente en cromatografía de papel para el solvente


Benceno : Acetona (7 : 3)

Sustancia Rc (cm) Rs (cm) Color de la Mancha

Muestra 1 (Apio) 0 9 Verde Claro

Muestra 2 0 9 Verde

7
(Nabo)

Muestra 1 (Apio) 0 9 Verde Claro

A continuació n se presenta en la Tabla 2 los datos obtenidos experimentalmente para la


separació n de los pigmentos vegetales de hojas de apio y nabo con el solvente Cloroformo : É ter
de petró leo (3 : 7). É stos se refieren a la distancia recorrida por los componentes de cada una de
las muestras (Rc), la distancia recorrida por el frente del solvente (Rs) y el color de cada mancha.

Tabla 1. Datos obtenidos experimentalmente en cromatografía de papel para el solvente


Cloroformo : É ter de petró leo (3 : 7)

Sustancia Rc (cm) Rs (cm) Color de la Mancha

Muestra 2 9,5 9,5 Verde Claro


(Nabo)

Muestra 1 (Apio) 9,5 9,5 Verde

Muestra 2 9,5 9,5 Verde Claro


(Nabo)

Para calcular el Rf o recorrido relativo del componente, ya sea de la muestra o del está ndar, se
aplicará la ecuació n (1) presentada en la introducció n, la misma que se expresa de la siguiente
manera con la nomenclatura empleada en esta secció n:

Rc
Rf =
Rs
(2)

Reemplazando los datos correspondientes a la muestra 1 y el solvente Benceno : Acetona (7 : 3),


en la ecuació n (2), se tiene:

0 cm
Rf =
9 cm

Rf =0

A continuació n se presenta, en la Tabla 3, el recorrido relativo de los componentes de cada


muestra (Rf), para los solventes Benceno : Acetona (7 : 3) y Cloroformo : É ter de petró leo (3 : 7),
a partir de la aplicació n de la ecuació n (2) a los datos mostrados en las Tablas 1 y 2.

Tabla 3. Recorridos relativos de los componentes de las muestras y de los está ndares

Solvente Sustancia Rf
Benceno : Acetona (7 : 3) Muestra 1 (Apio) 0

Muestra 2 (Nabo) 0

8
Muestra 1 (Apio) 0

Muestra 2 (Nabo) 1
Cloroformo : Éter de petróleo (3 :
Muestra 1 (Apio) 1
7)
Muestra 2 (Nabo) 1

A partir de la informació n presentada en la Tabla 3 se puede inferir lo siguiente:

No se pudo comprobar que cada una de las muestras analizadas corresponde a una
mezcla de pigmentos vegetales, pues con ninguno de los solventes empleados puede
considerarse que se llevó a cabo una separació n adecuada.

Al analizar los resultados obtenidos, claramente detallados en la Tabla 3, se puede


afirmar que éstos no son los esperados.

Por experiencias anteriores se sabe que, si bien con el solvente Cloroformo : É ter de
petró leo (3 : 7) la distancia recorrida por los componentes es igual a la distancia
recorrida por el frente del solvente, con el solvente Benceno : Acetona (7 : 3) sí se lleva a
cabo una separació n adecuada. Por lo tanto, en el caso de éste ú ltimo, no se puede
afirmar que el problema en la prá ctica radica en que el solvente no es el adecuado.

Una extracció n incorrecta pudo ser la causa del fracaso en la separació n. Sin embargo, la
extracció n de las dos muestras se realizó por separado, así que la probabilidad de que la
extracció n haya sido inadecuada en los dos casos es menor.

Una preparació n inadecuada de los solventes puede ser una de las causas por las cuales
la separació n no se llevó a cabo. Dado que las sustancias empleadas son bastante
volá tiles, y que los solventes se prepararon al iniciar la prá ctica, conjuntamente con el
solvente para la extracció n, entonces pudo alterarse su composició n.

Una mancha no muy concentrada es el tercer factor por el cual se piensa que la
separació n no se llevó adecuadamente.

Conclusiones
La técnica de cromatografía de papel no permitió la separació n de los pigmentos
vegetales de muestras de apio y nabo. Sin embargo, esta situació n no es problema de la
técnica en sí, sino de cuestiones relacionadas con la extracció n de dichos pigmentos, la
preparació n de los solventes o la aplicació n de la muestra en el papel cromatográ fico.

No se puede afirmar cuá l de los solventes es el má s adecuado para la separació n de


pigmentos vegetales, ya que en ambos casos se obtuvieron recorridos relativos que no
permitieron el aná lisis de ninguna de las muestras.

Las posibles causas por las cuales no se llevó a cabo una adecuada separació n de las
muestras son: una extracció n incorrecta de los pigmentos vegetales, la preparació n
anticipada de los solventes cuyos componentes son sustancias volá tiles o la aplicació n de
una mancha no muy concentrada de las muestras en el papel cromatográ fico.

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Se comprobó la importancia de la selecció n del solvente y de la aplicació n de la muestra
para una correcta separació n por cromatografía de papel.

Recomendaciones
Cubrir muy bien los tubos de ensayo con papel aluminio una vez que se ha colocado en
ellos el extracto.

Poner una cantidad suficiente de solvente en la cá mara de desarrollo.

De ser necesario, aplicar dos o má s veces la misma muestra con el capilar, a fin de
aumentar la concentració n de la mancha.

Preparar los solventes para la separació n justamente antes de introducirlos en la cá mara


de desarrollo, pues las sustancias que los componen son volá tiles.

Dejar correr el solvente una distancia que por lo menos llegue a las tres cuartas partes
del papel.

Esperar a que el solvente para la extracció n se evapore antes de aplicar otra muestra en
el papel cromatográ fico.

Referencias Bibliográficas
TEXTOS CIENTÍFICOS, 2002, “Cromatografía. Papel”,
http://www.textoscientificos.com/quimica/cromatografia/papel, (Mayo, 2010)

DOMÍNGUEZ JORGE ALEJANDRO, 1975, “Cromatografía en papel y en capa delgada”,


Washington D.C., Estados Unidos, Volumen 16, pp. 12 – 14

Anexo 1. Papeles Cromatográficos

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