Cromatografía de adsorción
Hace más de 100 años, Mikhail Tsvet, un botánico ruso-italiano, fue la primera persona en separar los pigmentos en las plantas. Se separaron en colores amarillo, naranja y verde. Hoy sabemos que estos diferentes pigmentos provienen de xantofilas (amarillo), caroteno (naranja) y clorofilas (verde). Este fue el comienzo de la cromatografía, y esta primera cromatografía utilizó cromatografía de adsorción. De hecho, el nombre ‘ cromatografía ‘ proviene de una palabra griega que significa ‘dibujar colores’.
El tipo de cromatografía utilizado fue la cromatografía de adsorción. Adsorción significa adherirse a la superficie. Normalmente, este término se refiere a un gas o líquido que se adhiere a la superficie de un sólido. La cromatografía de adsorción utiliza una fase estacionaria en estado sólido y una fase móvil en estado líquido o gaseoso. Funciona porque cada soluto tiene un equilibrio entre la adsorción en la superficie del sólido y la solubilidad en el solvente. Entonces, el solvente se moverá con la fase móvil hasta que se alcance el equilibrio o el equilibrio y se adsorba a la fase sólida. El punto donde se adsorbe crea una línea. Dado que los diferentes compuestos viajarán a diferentes distancias, este compuesto se puede identificar en función de la distancia recorrida.
Como nota al margen, esto no debe confundirse con la cromatografía de partición. La cromatografía de adsorción se diferencia de la cromatografía de partición porque la fase estacionaria está en estado sólido. Con la cromatografía de partición, la fase estacionaria está en estado líquido, esparcida en una capa delgada sobre una superficie sólida.
Cromatografía de capa fina
La cromatografía de capa fina (TLC) normalmente utiliza sílice o alúmina como fase estacionaria, que se coloca sobre una base de vidrio, plástico o aluminio en una capa muy fina. Al utilizar una fase estacionaria muy fina, los resultados pueden ser más eficientes que con una fase estacionaria gruesa. No necesitamos usar tanto solvente y no debemos preocuparnos tanto por la evaporación del solvente antes de que se complete la separación.
La TLC funciona «manchando» una pequeña muestra del compuesto que se va a separar en la parte inferior de la placa. La muestra permanecerá en este punto porque se adsorbe a la superficie de la fase estacionaria. Luego, se agrega la fase móvil. Esta fase móvil creará una solución con la muestra, moviéndola a lo largo de la placa de TLC. Pero eventualmente la atracción entre los diferentes componentes de la muestra y la fase estacionaria prevalecerá sobre la atracción entre el solvente y ese componente en la muestra. Una vez que esto ocurre, ese componente de la muestra se adsorberá en la superficie de la fase estacionaria, creando una línea o mancha.
Como ocurre con todos los métodos de cromatografía de adsorción, el disolvente utilizado es muy importante. Si la atracción entre los componentes de la muestra y el disolvente es demasiado fuerte, nunca volverá a adsorberse a la superficie de la fase estacionaria. Pero si la atracción es demasiado débil, no se moverá a lo largo de la placa ni se separará en diferentes componentes.
Al medir la distancia recorrida después de un cierto período de tiempo, podemos identificar los componentes de la muestra comparándola con un estándar.
Cromatografía de columna
Cuando Tsvet separó los diferentes pigmentos en las plantas, usó una columna. Con la cromatografía en columna se llena un tubo estrecho (columna) con la fase estacionaria. El solvente fluirá fácilmente a través de la fase estacionaria. Este método nos permite no solo identificar diferentes componentes en la muestra (como con TLC) sino también separar los diferentes componentes.
Tsvet usó carbonato de calcio en su columna. Puso la muestra en la parte superior de la columna y primero pasó hexano a través de la columna. Descubrió que una banda de color naranja no se adsorbía al carbonato de calcio, sino que corría directamente a través de la columna con el hexano, lo que le permitía separar y aislar el caroteno. Además, se dio cuenta de que al agregar etanol había dos bandas más de colores. Ambos viajarían a través de la columna, pero el amarillo viajó más rápido que la banda verde, creando dos bandas distintas.
Este es el método que se utiliza hoy en día para la cromatografía en columna. Tsvet descubrió este método por primera vez a fines del siglo XIX y continuó desarrollándolo durante los siguientes años. No se volvió muy útil hasta la década de 1930, cuando los científicos intentaban purificar vitaminas y aminoácidos.
Resumen de la lección
La cromatografía de adsorción utiliza una fase estacionaria sólida y una fase móvil líquida o gaseosa para separar los pigmentos. Hay varios tipos diferentes de cromatografía de adsorción. La cromatografía de capa fina (TLC) coloca una capa fina de la fase sólida en una placa e identifica los compuestos midiendo la distancia recorrida y comparándola con un estándar. La cromatografía en columna coloca la fase sólida en un tubo estrecho (columna) y luego eluye la muestra en secciones utilizando un disolvente móvil. Este método fue utilizado por primera vez por Mikhail Tsvet para separar los pigmentos vegetales.
Continua con:
- Cromatografía de capa fina: Fundamento, fases y ejemplos ¿Qué es la TLC en química?
- Adsorción: usos e importancia
- Cromatografía en papel: Métodos y usos
- Absorción y adsorción: mecanismos, diferencias y tipos
- Adsorción frente a desorción
- Adsorción: definición y ejemplos
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