Cromatografía en papel

Cromatografía de papel es un método analítico utilizado para separar sustancias o productos químicos de color. Ahora se utiliza principalmente como herramienta de enseñanza, habiendo sido reemplazado en el laboratorio por otros métodos de cromatografía como la cromatografía de capa fina (TLC).

La configuración tiene tres componentes. La fase móvil es una solución que sube por la fase estacionaria por acción capilar. La fase móvil es generalmente una mezcla de disolvente orgánico no polar, mientras que la fase estacionaria es agua de disolvente inorgánico polar. Aquí se utiliza papel para soportar la fase estacionaria, el agua. Las moléculas de agua polares se mantienen dentro del espacio vacío de la red de celulosa del papel huésped. La diferencia entre TLC y cromatografía en papel es que la fase estacionaria en TLC es una capa de adsorbente (generalmente gel de sílice u óxido de aluminio), y la fase estacionaria en la cromatografía en papel es un papel menos absorbente.

Una variante de la cromatografía en papel, la cromatografía bidimensional, implica el uso de dos disolventes y la rotación del papel 90° entre ellos. Esto es útil para separar mezclas complejas de compuestos que tienen polaridad similar, por ejemplo, aminoácidos.

Valor Rƒ, solutos y disolventes

El factor de retención (R_ƒ) se puede definir como la relación entre la distancia recorrida por el soluto y la distancia recorrida por el disolvente. Se utiliza en cromatografía para cuantificar la cantidad de retardo de una muestra en una fase estacionaria en relación con una fase móvil. Los valores R_ƒ generalmente se expresan como una fracción de dos decimales.

• Si R_. el valor de una solución es cero, el soluto permanece en la fase estacionaria y por lo tanto es inmóvil.
• Si R_. valor = 1 entonces el soluto no tiene afinidad para la fase estacionaria y viaja con el frente solvente.

Por ejemplo, si un compuesto viaja 9.9 cm y el frente solvente viaja 12.7 cm, el R_. valor = (9.9/12.7) = 0.779 o 0.78. R_. el valor depende de la temperatura y el solvente utilizado en el experimento, por lo que varios solventes ofrecen varios R_. valores para la misma mezcla de compuesto. Un solvente en cromatografía es el líquido en el que se coloca el papel, y el soluto es la tinta que se separa.

Pigmentos y polaridad

La cromatografía en papel es un método para probar la pureza de compuestos e identificar sustancias. La cromatografía en papel es una técnica útil porque es relativamente rápida y requiere sólo pequeñas cantidades de material. Las separaciones en cromatografía en papel implican el principio de partición. En la cromatografía en papel las sustancias se distribuyen entre una fase estacionaria y una fase móvil. La fase estacionaria es el agua atrapada entre las fibras de celulosa del papel. La fase móvil es una solución en desarrollo que sube por la fase estacionaria, llevando consigo las muestras. Los componentes de la muestra se separarán fácilmente según la fuerza con la que se adsorban en la fase estacionaria frente a la facilidad con la que se disuelven en la fase móvil.

Cuando se coloca una muestra química coloreada sobre un papel de filtro, los colores se separan de la muestra colocando un extremo del papel en un solvente. El disolvente difunde el papel, disolviendo las distintas moléculas de la muestra según las polaridades de las moléculas y del disolvente. Si la muestra contiene más de un color, significa que debe tener más de un tipo de molécula. Debido a las diferentes estructuras químicas de cada tipo de molécula, hay muchas posibilidades de que cada molécula tenga al menos una polaridad ligeramente diferente, lo que le da a cada molécula una solubilidad diferente en el disolvente. La solubilidad desigual hace que las distintas moléculas de color dejen la solución en diferentes lugares a medida que el disolvente continúa ascendiendo por el papel. Cuanto más soluble sea una molécula, más arriba migrará por el papel. Si una sustancia química es muy apolar, no se disolverá en absoluto en un disolvente muy polar. Esto es lo mismo para una sustancia química muy polar y un disolvente muy apolar.

Es muy importante tener en cuenta que cuando se utiliza agua (una sustancia muy polar) como disolvente, cuanto más polar sea el color, más subirá en los papeles.

Tipos

Descendiendo

El desarrollo del cromatograma se realiza permitiendo que el disolvente viaje por el papel. En este caso, la fase móvil se coloca en un soporte de disolvente en la parte superior. La mancha se mantiene en la parte superior y el disolvente fluye hacia abajo por el papel desde arriba.

Ascendente

Aquí el disolvente sube por el papel cromatográfico. Tanto la cromatografía en papel descendente como la ascendente se utilizan para la separación de sustancias orgánicas e inorgánicas. La muestra y el disolvente se mueven hacia arriba.

Ascendente-descendente

Este es el híbrido de las dos técnicas anteriores. La parte superior de la cromatografía ascendente se puede doblar sobre una varilla para permitir que el papel descienda después de cruzar la varilla.

Cromatografía circular

Se toma un papel de filtro circular y se deposita la muestra en el centro del papel. Después de secar la mancha, el papel de filtro se ata horizontalmente sobre una placa de Petri que contiene disolvente, de modo que la mecha del papel se sumerge en el disolvente. El disolvente sube a través de la mecha y los componentes se separan en anillos concéntricos.

Bidimensional

En esta técnica se utiliza un papel cuadrado o rectangular. Aquí la muestra se aplica a una de las esquinas y el revelado se realiza en ángulo recto con respecto a la dirección de la primera ejecución.

Historia de la cromatografía en papel

El descubrimiento de la cromatografía en papel en 1943 por Martin y Synge proporcionó, por primera vez, los medios para estudiar los componentes de las plantas y para su separación e identificación. Erwin Chargaff atribuye en la historia del hombre de Weintraub el artículo de 1944 de Consden, Gordon y Martin. Hubo una explosión de actividad en este campo después de 1945.