Cromatografia em coluna separa substâncias com base na adsorção diferencial de compostos ao adsorvente à medida que os compostos se movem pela coluna em taxas diferentes, o que permite que sejam separados em frações. Esta técnica pode ser usada em pequena escala, bem como em grande escala para purificar materiais que podem ser usados em experimentos futuros. Este método é um tipo de técnica de cromatografia de adsorção.
Cromatografia em coluna é uma técnica usada para separar um único composto químico de uma mistura dissolvida em um fluido.
Princípio da Cromatografia em Coluna
Quando a fase móvel junto com a mistura que precisa ser separada é introduzida pelo topo da coluna, o movimento dos componentes individuais da mistura ocorre em taxas diferentes. Os componentes com menor adsorção e afinidade com a fase estacionária viajam mais rápido quando comparados aos de maior adsorção e afinidade com a fase estacionária.
Os componentes que se movem rapidamente são removidos primeiro, enquanto os componentes que se movem lentamente são eluídos por último.
A adsorção de moléculas de soluto à coluna ocorre de maneira reversível. A taxa de movimento dos componentes é expressa como:
Rf = distância percorrida pelo soluto/ distância percorrida pelo solvente, Rf é o fator de retardo.
Eluição
A eluição é um processo químico que inclui a troca de íons com outra substância para remover os íons de um material. Um método cromatográfico baseado em solvente para extrair um material adsorvido de um meio adsorvente sólido. O solvente ou fase móvel que passa pela coluna é chamado de eluente. As moléculas dessorvem do adsorvente e se dissolvem no eluente quando a polaridade do eluente corresponde à polaridade das moléculas na amostra.
Eluente é a proporção da fase móvel que transporta os componentes da amostra. Um eluato é a combinação de soluto e solvente que sai da coluna. A fase móvel e os analitos são combinados para formar o eluato. Um material que separa e transporta elementos de uma mistura através de uma coluna cromatográfica. Na cromatografia líquida, o eluente é um solvente líquido, mas na cromatografia gasosa é um gás de arraste.
Procedimento
Antes de iniciar um experimento de Cromatografia em Coluna, é importante entender os vários estágios envolvidos.
Fase móvel – Esta fase é composta por solventes e tem as seguintes finalidades:
- Funciona como uma mistura solvente-amostra que pode ser adicionada à coluna;
- Funciona como agente revelador, auxiliando na separação dos constituintes da amostra para formação de bandas;
- Serve como agente eluente, removendo da coluna os componentes separados durante o experimento;
- Os solventes usados como fases móveis com base em sua polaridade incluem etanol, acetona, água, ácido acético, piridina e outros.
Fase estacionária – Uma substância sólida com boa capacidade de adsorção que atende às seguintes condições:
- Forma e tamanho da partícula: As partículas devem ser consistentes em forma e tamanho, variando de 60 a 200 mícrons de diâmetro;
- Estabilidade e inércia da partícula: forte estabilidade mecânica e inércia química. Além disso, nenhum ácido, base ou outro solvente foi empregado durante o experimento;
- Deve ser incolor, barato e amplamente disponível;
- A fase móvel deve estar livre para fluir;
- Deve ser adequado para a separação de diversas combinações químicas.
Experiência com colunas cromatográficas
- Como o nível superior da fase móvel e a fase estacionária devem coincidir, a fase estacionária é umedecida com solvente. A fase móvel ou eluente pode ser um solvente ou uma combinação de solventes. A mistura composta a ser separada é introduzida pelo topo da coluna sem interromper o nível superior no primeiro estágio. A água é ligada e o processo de adsorção na superfície de sílica começa.
- A combinação de solventes é introduzida progressivamente na coluna de vidro sem perturbar a fase estacionária. O solvente é introduzido conforme necessário ao longo do experimento.
Para iniciar o fluxo de produtos químicos na mistura, a torneira é aberta. A polaridade das moléculas na amostra determina o movimento. Quando comparados aos componentes polares, os componentes apolares se movem mais rapidamente. - Se uma mistura química tiver três compostos distintos, digamos vermelho, azul e verde, sua ordem de polaridade será azul>vermelho>verde.
- Como o composto verde tem uma polaridade mais baixa, ele migrará primeiro. É coletado em um tubo de ensaio limpo quando chega ao final da coluna. Em seguida, o composto vermelho é coletado, seguido pelo composto azul. Todos estes são reunidos em diferentes tubos de ensaio.
Aplicações das colunas cromatográficas
- Para isolar os compostos ativos;
- É bastante útil para separar misturas químicas;
- É usado para estimar as concentrações de drogas a partir de formulações de medicamentos;
- Sua finalidade é eliminar contaminantes;
- Os metabólitos são isolados de fluidos biológicos usando este método.
Perguntas Frequentes sobre Cromatografia em coluna
Qual é o princípio envolvido na cromatografia em coluna?
A ideia básica por trás da cromatografia em coluna é adsorver solutos de uma solução usando uma fase estacionária e depois separar a mistura em componentes distintos.
O que é cromatografia em coluna?
É uma estratégia preparatória para a purificação de produtos químicos com base em sua hidrofobicidade ou polaridade. A mistura molecular é separada neste procedimento de cromatografia com base em sua partição diferencial entre uma fase estacionária e uma fase móvel.
Qual é a principal vantagem da cromatografia em coluna?
O principal benefício dessa abordagem de cromatografia é que a fase estacionária é menos dispendiosa e pode ser prontamente descartada porque é reciclada.
Como os compostos são separados nesta técnica?
A separação é semelhante à TLC em que a mistura química é transportada por uma fase móvel através de uma fase estacionária.
Quais compostos eluem primeiro na técnica de cromatografia em coluna?
Compostos que não são polares. Quando comparados com moléculas apolares, os compostos polares comungarão significativamente com a sílica.
O que é eluição em cromatografia em coluna?
A eluição é um método cromatográfico que usa um solvente para remover um material adsorvido de um substrato adsorvente sólido.
Quais são as limitações da cromatografia em coluna?
A cromatografia em coluna é um método de separação de um único ingrediente químico de uma mistura de solução. A cromatografia em coluna tem algumas limitações. É abaixo do padrão, difícil, caro e demorado.
Quais são os diferentes tipos de cromatografia em coluna?
Cromatografia em coluna de adsorção, cromatografia em coluna de partição, cromatografia em coluna em gel e cromatografia em coluna de troca iônica são os quatro tipos de cromatografia em coluna.
O que é uma cromatografia em coluna de adsorção?
A cromatografia em coluna de adsorção é um tipo de cromatografia em coluna na qual os componentes da mistura são adsorvidos na superfície do adsorvente.
O que é cromatografia em coluna de gel?
A cromatografia em coluna de gel é um tipo de cromatografia em coluna na qual a separação ocorre em uma coluna empacotada em gel. A fase imóvel na cromatografia em coluna de gel é um solvente retido em uma lacuna de solvente.
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