Cromatografía en columna – En química, la cromatografía en columna es una técnica que se utiliza para separar un solo compuesto químico de una mezcla disuelta en un fluido.
La cromatografía separa las sustancias en función de la adsorción diferencial de los compuestos al adsorbente a medida que los compuestos se mueven a través de la columna a diferentes velocidades, lo que les permite separarse en fracciones. Esta técnica se puede utilizar tanto a pequeña como a gran escala para purificar materiales que se pueden utilizar en futuros experimentos. Este método es un tipo de técnica de cromatografía de adsorción.
Principio
Cuando la fase móvil junto con la mezcla que necesita ser separada se introduce desde la parte superior de la columna, el movimiento de los componentes individuales de la mezcla es diferente. Los componentes con menor adsorción y afinidad por la fase estacionaria viajan más rápido en comparación con los de mayor adsorción y afinidad por la fase estacionaria. Los componentes que se mueven rápido se eliminan primero, mientras que los componentes que se mueven lentamente se eluyen en último lugar.
La adsorción de moléculas de soluto a la columna ocurre de manera reversible. La velocidad del movimiento de los componentes se expresa como:
Rf = la distancia recorrida por el soluto / la distancia recorrida por el solvente
Rf es el factor de retardo.
Elución
La elución es un proceso químico que incluye el intercambio de iones con otra sustancia para eliminar los iones de un material. Un método cromatográfico basado en solventes para extraer un material adsorbido de un medio adsorbente sólido. El solvente o fase móvil que pasa a través de la columna se denomina eluyente. Las moléculas se desorben del adsorbente y se disuelven en el eluyente cuando la polaridad del eluyente coincide con la polaridad de las moléculas en la muestra.
Eluyente es la proporción de la fase móvil que transporta los componentes de la muestra. Un eluato es la combinación de soluto y solvente que sale de la columna. La fase móvil y los analitos se combinan para formar el eluato. Un material que separa y transporta elementos de una mezcla a través de una columna cromatográfica. En la cromatografía de líquidos, el eluyente es un disolvente líquido, pero en la cromatografía de gases, es un gas portador.
Procedimiento
Antes de comenzar el Experimento, primero comprendamos las diversas etapas involucradas.
Fase móvil – Esta fase está compuesta de solventes y sirve para los siguientes propósitos:
- Funciona como una mezcla de muestra y solvente que se puede agregar a la columna.
- Funciona como agente revelador, ayudando en la separación de constituyentes en la muestra para crear bandas.
- Sirve como agente eluyente, eliminando de la columna los componentes separados durante el experimento.
- Los solventes utilizados como fases móviles en función de su polaridad incluyen etanol, acetona, agua, ácido acético, piridina y otros.
Fase estacionaria – Una sustancia sólida con buenas capacidades de adsorción que cumple las siguientes condiciones:
- Forma y tamaño de las partículas: Las partículas deben ser consistentes en forma y tamaño, con un diámetro de 60 a 200 micrones.
- Estabilidad e inercia de las partículas: fuerte estabilidad mecánica e inercia química. Además, no se emplearon ácidos, bases u otros solventes durante el experimento.
- Debe ser incoloro, barato y ampliamente disponible.
- La fase móvil debe fluir libremente.
- Debe ser adecuado para la separación de diversas combinaciones químicas.
Experimente
- Como el nivel superior de la fase móvil y la fase estacionaria deben coincidir, la fase estacionaria se humedece con disolvente. La fase móvil o eluyente puede ser un disolvente o una combinación de disolventes. La mezcla de compuestos que debe separarse se introduce desde la parte superior de la columna sin romper el nivel superior en la primera etapa. Se enciende el agua y comienza el proceso de adsorción en la superficie de sílice.
- La combinación de disolventes se introduce progresivamente en la columna de vidrio sin perturbar la fase estacionaria. El solvente se introduce según sea necesario a lo largo del experimento.
Para iniciar el flujo de productos químicos en la mezcla, se abre el grifo. La polaridad de las moléculas en la muestra determina el movimiento. En comparación con los componentes polares, los componentes no polares se mueven más rápido. - Si una mezcla química tiene tres compuestos distintos, digamos rojo, azul y verde, su orden de polaridad será azul>rojo>verde.
- Debido a que el compuesto verde tiene una polaridad más baja, migrará primero. Se recoge en un tubo de ensayo limpio cuando llega al final de la columna. A continuación, se recoge el compuesto rojo, seguido del compuesto azul. Todos estos están reunidos en diferentes tubos de ensayo.
Aplicaciones
- Para aislar los compuestos activos, se utiliza la cromatografía en columna.
- Es bastante útil para separar mezclas químicas.
- Se utiliza para estimar las concentraciones de fármacos a partir de formulaciones de medicamentos.
- Su propósito es eliminar los contaminantes.
- Los metabolitos se aíslan de los fluidos biológicos utilizando este método.
Preguntas frecuentes – FAQs
¿Cuál es el principio involucrado en la cromatografía en columna?
La idea básica detrás de la cromatografía en columna es adsorber solutos de una solución utilizando una fase estacionaria y luego separar la mezcla en distintos componentes.
¿Qué es la cromatografía en columna?
Es una estrategia preparatoria para la purificación de productos químicos en función de su hidrofobicidad o polaridad. La mezcla molecular se separa en este procedimiento de cromatografía en función de su partición diferencial entre una fase estacionaria y una fase móvil.
¿Cuál es la principal ventaja de la cromatografía en columna?
El beneficio clave de este enfoque de cromatografía es que la fase estacionaria es menos costosa y se puede desechar fácilmente porque se recicla.
¿Cómo se separan los compuestos en esta técnica?
La separación es similar a la TLC en que la mezcla química es transportada por una fase móvil a través de una fase estacionaria.
¿Qué compuestos eluyen primero en la técnica de cromatografía en columna?
Compuestos que no son polares. Cuando se contrastan con las moléculas no polares, los compuestos polares se comunicarán significativamente con la sílice.
¿Qué es la elución en la cromatografía en columna?
La elución es un método cromatográfico que utiliza un solvente para eliminar un material adsorbido de un sustrato adsorbente sólido.
¿Cuáles son las limitaciones de la cromatografía en columna?
La cromatografía en columna es un método para separar un solo ingrediente químico de una mezcla en solución. La cromatografía en columna tiene algunas limitaciones. Es deficiente, difícil, costoso y requiere mucho tiempo.
¿Cuáles son los diferentes tipos de cromatografía en columna?
La cromatografía en columna de adsorción, la cromatografía en columna de partición, la cromatografía en columna de gel y la cromatografía en columna de intercambio iónico son los cuatro tipos de cromatografía en columna.
¿Qué es una cromatografía en columna de adsorción?
La cromatografía en columna de adsorción es un tipo de cromatografía en columna en la que los componentes de la mezcla se adsorben en la superficie del adsorbente.
¿Qué es la cromatografía en columna de gel?
La cromatografía en columna de gel es un tipo de cromatografía en la que la separación tiene lugar en una columna rellena de gel. La fase inmóvil en la cromatografía en columna de gel es un solvente retenido en un espacio de solvente.
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