INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Escuela Nacional de Ciencias Biológicas Practica No.1 “Factores que influyen en las separaciones croato!r"ficas# Fecha de realización: 31 de agosto de 2017 Equipo No.: !ineda Blanco "lan #a$id% &N'()#*CC&+N ,a crocro-at atog ogra ra/ /a a se dei deine ne co-o co-o la separación separación de una -ezcla -ezcla de dos o -s co-pue co-puesto stoss por distri distriuc ución ión entre entre dos ases% una de las cuales es estacionaria la otra una ase -ó$il. *n rasgo caracter/stico de la cro-atogra/a es la presencia de dos ases dispuestas de tal -ane -anera ra que que -ien -ientr tras as una una perper-an anec ece e esta estaci cion onar aria ia dent dentro ro del del sist sistee-a a 4as 4ase e estaci estaciona onaria ria5% 5% la otra otra se despla desplaza za a lo largo de 6l 4ase -ó$il5. ,a cla$e de la separación en cro-atogra/a es que la $elo $eloci cida dad d con con la que que se -ue$ -ue$e e cada cada sustancia depende de su ainidad relati$a por a-as ases 4equilirio de distriución5. En general% los co-p co-pon onen enttes -s ain aines es a la ase ase estaci estaciona onaria ria a$anza a$anzan n lentalenta-ent ente e 4-s 4-s retenidos5 -ientras que los -s aines a la as ase -ó$ -ó$il 4-en 4-enos os rete reteni nido dos5 s5 se -ue$en con -aor rapidez. !or consecuenci consecuencia% a% el -edio cro-atogr cro-atogrico ico 4colu-na% placa o papel5 unciona co-o un controlador de la $elocidad de cada sust sustan anci cia a que que cons constititu tue e la -ezc -ezcla la%% logrando as/ su separación -ediante el uso de un detect detector or%% su caract caracteri erizac zación ión qu/-ica.
El actor de retención 4(5 es la distancia que recorre la -uestra desde el punto de apli aplica caci ción ónd dis ista tanc ncia ia que que reco recorr rre e el disol$ente hasta el rente del eluente. Nos per-ite identiicar dierentes analitos en un sist sistee-a a crocro-at atog ogr rico. ico. En ocasiones se $en aectados los $alores de ( por la co-posición de la ase -ó$il caracter/sticas de la ase estacionaria. )B8E'&9) ENE(",: "nalizar la inluencia de algunos actores que aectan las separaciones cro-atogricas. )B8E'&9); !"('&C*,"(E;: #e-ostrar el eecto de la polaridad del disol$ente. #e-o #e-ost stra rarr el eec eecto to del del $olu $olu-e -en n de -uestra aplicada. #e-ostrar el eecto de concentración de la -uestra. #e-ostrar el eecto de la naturaleza del disol$ente de la -uestra. "nalizar la presencia de otros analitos.
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NaCl: 2.03.A 0.12 ;acarosa: 1.<3.A0.@D1 )riginal: 2.13.A0.3< #&;C*;&+N
C=,C*,); #E ( E>p. 1. !olaridad del disol$ente (o?o de -etilo: "c)Et: 3.2@.0A0.<00 "c)Et:e>. 41:15: 1.<@.2A0.@2<
Figura 1. !lacas cro-atogricas con solución de ro?o de -etilo ;udn & a una concentración de 1-g-, en C 3CN en dierentes siste-as de elución 4de izq. a der. "c)Et% "c)Et:e>. 41:15 "c)Et:e> 43:75
"c)Et:e>. 43:75: 1.2@
[email protected] ;udn: "c)Et: 3.@.0A0.7 "c)Et:e>. 41:15: @.1@.2A0.7D
Experimento 1. Efecto de la polaridad del disolvente
"c)Et:e>. 43:75: @.2@.@A0.@ E>p. @a. Eecto de -atriz:
;e utilizó co-o ase -ó$il 3 disol$entes. ;e puede oser$ar en la igura 1 que el "c)Et es el disol$ente -s polar de los 3 al ir agregando he>ano en cantidades de 41:15 43:75 la ase -ó$il $a perdiendo polaridad. Nos arro?an los resultados que al ir -odiicando la polaridad del disol$ente 4a?a la polaridad5% los ( $an dis-inuendo haci6ndose -s notale en el ro?o que el de sudan%
C3CN: 1.7@.1A0.@1@ e): 1.7@.1A0.@1@ "gua: 1.7@.1A0.@1@ E>p. @. )tros analitos:
Polari$a$ $el $isol%ente
*isol%ente
+f +o,o *e -etilo
+f Su$an
"c)Et
0.<00
"c)Et:he>ano 41:15 "c)Et:he>ano 43:75
&oluen $e la uestra
Concentraci'n $e la uestra
(fecto $e atri)
L
Anc/o $e 0an$a 2
!3 L
Asietr4a Si ' no2
*isol%ente
+f
Otros Analitos
+f
0.7
1
1
N)
C3CN
0.@1@
NaCl
0.12
0.@2<
0.7D
2
;&
e)
0.@1@
;acarosa
0.@D1
0.272
0.@
@
10
;&
2)
0.@1@
)riginal
0.3<
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esto quiere decir que las interacciones ca-ian los analitos 4colorantes5 e-piezan a interaccionar -s con la ase -ó$il. 'a-i6n nos indican estos $alores que el ro?o de -etilo es -s polar que el sudan a que se traa?a en una ase estacionaria polar 4s/lica gel5. !or otra parte se puede oser$ar en la tala de resultados que los $alores de ( ueron dis-inuendo conor-e se dis-inu/a la polaridad del eluente% la razón por la cual se puede e>plicar 6ste hecho estria en el poder eluotrópico que presentan las sustancias utilizadas. El acetato de etilo presenta -aor poder eluotrópico que el he>ano% a que 6ste depende de la polaridad% cuanto -aor sea la polaridad del disol$ente% -aor ser su capacidad para desalo?ar desplazar un co-puesto polar de la supericie estacionaria% por lo que al incre-entar la concentración del he>ano en la -ezcla de elución el desplaza-iento que presentan las -uestras es cada $ez -enor.
Có-o se puede oser$ar en la tala de resultados% los $alores de ancho de anda no ca-iaron a pesar de que el $olu-en de -uestra aplicada ue distinto en cada caso% 6ste hecho se puede atriuir a que oteni6ndose de la relación e>istente entre la concentración a la cual se encontraa la -uestra el $olu-en que se aplicó de 6sta% en todos los casos la cantidad total de -uestra aplicada ue de 1 G, 5 es decir% qu/-ica-ente halando % se aIadieron igual n-ero de -ol6culas del colorante% por lo tanto% 6stas interaccionaron de igual -anera con los grupos silanoles de la placa cro-atogrica% traendo co-o consecuencia $alores iguales de ancho de anda.
Experimento 3. Efecto de concentración de la muestra
Experimento 2. Efecto del volumen de muestra aplicada
Figura 3. !laca cro-atogrica con solución de ro?o de -etilo en C 3CN a dierentes concentraciones 4de izq. a der. 1-g-,% -g-, 10-g-,5
Figura 2. !laca cro-atogrica con solución de ro?o de -etilo en C 3CN a dierentes $ol-enes concentraciones 4de izq. a der. 1 G,H0.-g-,% 2 G,H 1.0-g-, @ G,H0.2-g-,5
En el presente e>peri-ento se aplicaron tres -uestras sore una placa de silica gel 4;i)25% en las
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cuales huo una $ariación en la concentración. En la pri-er -uestra J1-g-lK% en la segunda J-g-lK en la tercera J10-g-lK. ;e puede oser$ar en la igura 3 que en las dos lti-as L-anchasM ha cierto grado de coleo. En donde est -s concentrado se presenta -s el enó-eno. Esto es deido que al tener una concentración alta J10-g-lK% se tienen -uchas -ol6culas que interactan con la silica entonces se ocupan todos los sitios acti$os en un rea de la silica gel% es decir% los silanoles. "l tener un e>ceso% las -ol6culas no se estn reteniendo porque los sitios acti$os a estn ocupados% seguirn eluendo% haciendo que la -ancha sea -s larga.
El ( que se otu$o para cada -ancha ue la -is-a en los tres casos% de 0.@1@ co-o se puede oser$ar en la igura @. En el caso del C3CN al ser un disol$ente polar se retendr con -aor uerza en la silica gel. En el caso del -etanol% e>isten interacciones con los silanoles% puentes de hidrógeno que se pueden or-ar% esto a su $ez i-plica que se quede -s retenido% sin e-argo no sucedió esto.
Experimento 4. Efecto de matriz a. Eecto de la naturaleza del
disol$ente en la -uestra Figura @. !laca cro-atogrica con solución ro?o de -etilo en dierentes disol$entes 4de izq. a der. C 3CN% e) 2) en una concentración de 1-g-,5
No se puede utilizar co-o disol$ente agua. ,os silanoles% son sitios acti$os% el agua loquear estos sitios acti$os por -edio de puentes de hidrogeno por lo tanto no har/a retención de analitos. ,a naturaleza se tiene que to-ar en cuenta a que de este depende la disolución del analito% al tener el -is-o analito con la -is-a concentración -is-o $olu-en% se analizan los disol$entes que en este caso los tres presentan una polaridad parecida% siendo el
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agua la ase -ó$il en la cual se disuel$e -s el analito% siendo el agua el -s puro. Esto puede inluir en la resolución% oteniendo una resolución a?a. . !resencia de otros analitos. Figura . !laca cro-atogrica con solución de ro?o de -etilo -s dierentes -uestras 4de izq. a der. NaCl% ;acarosa sol. )riginal5 C)NC,*;&)NE;
" -aor polaridad de disol$ente o ase -ó$il% se tendr un -aor $alor en ( Cuanto -s concentrada esta la -uestra presentara una -aor interacción con la ase estacionaria por lo puede presentar una asi-etr/a 4coleo5. ,a naturaleza de disol$ente aecta directa-ente el ( a que de este depende la interacción del analitoH ase estacionaria analitoHase -ó$il. ,a presencia de otros analitos puede aectar nuestras interacciones a que puede inluir en la polaridad de nuestro analito as/ en las interacciones con ase -ó$il ase estacionaria. C*E;'&)N"(&)
*efina 0re%eente los si!uientes t6rinos7
,a presencia de sacarosa NaCl podr/a -odiicar el ( gracias a la ainidad que estos tienen por la ase estacionaria% la sacarosa el NaCl son analitos de tipo polar por lo cual tendrn un co-porta-iento si-ilar% se oser$ó en sacarosa 4igura 5 una -ancha -s tenue lo que nos indicar/a que la sacarosa es -as a in a la ase -ó$il que el ro?o con NaCl.
Tipos $e interacciones oleculares7 El estudio de las interacciones inter-oleculares considerare-os dos grupos: 15 &nteracciones de naturaleza electrosttica: Fuerzas de 9an der aals% dipoloHdipolo% Fuerzas de ,ondon o de dispersión% dipoloH dipolo inducido 25 Enlace de hidrógeno
+esoluci'n7 Es el par-etro que e>presa el grado de separación que se puede otener en un siste-a cro-atogrico para dos co-ponentes dados. Coeficiente $e partici'n7 cociente entre la concentración de co-ponente presente en la ase
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estacionaria la concentración de co-ponente presente en la ase -ó$il:
Asietr4a $e pico7 des $ariación en los picos deidos a un gran n-ero de actores co-o lo son presencia de puntos de gran acti$idad en las ases estacionarias% reacciones qu/-icas del co-puesto en la colu-na% $ol-enes -uertos en el siste-a cro-atogrico etc. Aplicaciones $e la croato!raf4a en capa fina en el "rea farac6utica Cro-atogra/a en capa ina 4',C5 orece un -6todo rpido% arato reproducile para la detección de -ateriales de plantas -edicinales. No ha tal aundancia de -aterial $egetal para e$aluar proar toda$/a para la acti$idad iológica espere-os que sean til propiedades -edicinales. 'al -aterial $egetal sigue dese-peIando un papel en la identiicación de los co-puestos de plo-o para la industria ar-ac6utica. Co-o las tuer/as de drogas en las co-paI/as ar-ac6uticas e-piezan a Ouncionar en secoO protegidas por patentes 6>ito co-puestos una $ez -s ha una reincorporación a la planta qu/-ica -edicinal de la caeza en la estructura no$edosa qu/-ica.
-ecaniso $e separaci'n croato!r"fica en capa fina7 ;eparación por adsorción: dierente ainidad de los co-ponentes de la -uestra sore la supericie de un
sólido acti$o 4co-ponentes polaridad a?a o -edia5
con
;eparación por reparto: deerente soluilidad en ases estacionaria -ó$il 4co-ponentes con polaridad -edia o alta5 ;eparación por ta-aIo -olecular: las -ol6culas -s grandes pasan por los espacios intersticiales de la ase estacionaria la cual retiene los analitos de ta-aIo pequeIo ;eparación por interca-io iónico: se asa principal-ente en la dierente ainidad para el interca-io de iones de los co-ponentes de la -uestra. B&B,&)("FP"
1.H#.". ;Qoog% 8.8. ,ear% L"nlisis &nstru-entalM% craRHill% adrid 41D5 2.H.. illard% ,.,. erritt 8r.%8.". #ean% F.". ;ettle 8r.% L6todos &nstru-entales de anlisisM% rupo Editorial &eroa-ericana ;.". de C.9.% 6>ico4115.
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arris% #. 420075.O Análisis químico cuantitativo". EspaIa: Editorial (e$ert6. p.p 37H3D0. .% 9. 41<<5.O !cnicas analíticas de separación". EspaIa: Editorial (e$ert6.p.p 7H.
#irecciones *(,:
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