Cromatografía

Objetivos:

• Poner en practica la técnica de cromatografía en papel para la separación y cuantificación de  sacarosa y glucosa.
• Entender la importancia de la técnica de cromatografia en el area de analisis.
• Relacionar todos los conceptos enlazados en la cromatografia para entender de una manera mas clara el proceso de separación de los componentes de la muestra.

Marco teórico:

La cromatografía es un método físico de separación para la caracterización de mezclas complejas, la cual tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia y la física. Es un conjunto de técnicas basadas en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes.

Las distintas técnicas cromatográficas se pueden dividir según cómo esté dispuesta la fase estacionaria:

• Cromatografía plana. La fase estacionaria se sitúa sobre una placa plana o sobre un papel. Las principales técnicas son:
  • Cromatografía en papel
  • Cromatografía en capa fina
• Cromatografía en columna. La fase estacionaria se sitúa dentro de una columna. Según el fluido empleado como fase móvil se distinguen:
  • Cromatografía de líquidos
  • Cromatografía de gases
  • Cromatografía de fluidos supercríticos

Las técnicas cromatográficas son muy variadas, pero en todas ellas hay una fase móvil que consiste en un fluido (gas, líquido o fluido supercrítico) que arrastra a la muestra a través de una fase estacionaria que se trata de un sólido o un líquido fijado en un sólido. Los componentes de la mezcla interaccionan en distinta forma con la fase estacionaria. De este modo, los componentes atraviesan la fase estacionaria a distintas velocidades y se van separando. Después de que los componentes hayan pasado por la fase estacionaria, separándose, pasan por un detector que genera una señal que puede depender de la concentración  y del tipo de compuesto.

Diferencias sutiles en el coeficiente de partición de los compuestos da como resultado una retención diferencial sobre la fase estacionaria y por tanto una separación efectiva en función de los tiempos de retención de cada componente de la mezcla.

La cromatografía puede cumplir dos funciones básicas que no se excluyen mutuamente:

• Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos más puros y que puedan ser usados posteriormente (etapa final de muchas síntesis).
• Medir la proporción de los componentes de la mezcla (finalidad analítica). En este caso, las cantidades de material empleadas son pequeñas.

Materiales:

• frascos.
• goteros.
• regla.
• lapiz.
• tijera.

Reactivos:

1. Glucosa: 

La glucosa es un monosacárido con fórmula molecular C₆H₁₂O₆, la misma que la fructosa pero con diferente posición relativa de los grupos -OH y O=. Es una hexosa, es decir, que contiene 6 átomos de carbono, y es una aldosa, esto es, el grupo carbonilo está en el extremo de la molécula. Es una forma de azúcar que se encuentra libre en las frutas y en la miel. Su rendimiento energético es de 3,75 kilocalorías por cada gramo en condiciones estándar

2. Sacarosa:

La sacarosa o azúcar común es un disacárido formado por alfa-glucopiranosa y beta-fructofuranosa.

Su nombre químico es:

beta-D-fructofuranosil-(2->1)-alfa-D-glucopiranósido.

Su fórmula química es:(C₁₂H₂₂O₁₁)

Es un disacárido que no tiene poder reductor sobre el reactivo de Fehling y el reactivo de Tollens.

El azúcar de mesa es el edulcorante más utilizado para endulzar los alimentos y suele ser sacarosa. En la naturaleza se encuentra en un 20% del peso en la caña de azúcar y en un 15% del peso de la remolacha azucarera, de la que se obtiene el azúcar de mesa. La miel también es un fluido que contiene gran cantidad de sacarosa parcialmente hidrolizada.

Diseño experimental:

OBTENCIÓN DEL AMARILLO MARTIUS

OBJETIVOS:

a) Nitración indirecta del 1-naftol para obtener un compuesto di nitrado, como un ejemplo de la sustitución electrofílica aromática.

b) Formar la sal del compuesto di nitrado con hidróxido de amonio para obtener el colorante amarillo Martius

 

MARCO TEÓRICO

La nitración indirecta del 1-naftol a través de la reacción de sulfonación de este compuesto, ocurre a través de una sustitución electrofílica aromática, y la posterior nitración al adicionar gota a gota ácido nítrico para obtener un compuesto dinitrado (2,4-dinitro-1-naftol), esta sustitución del grupo sulfónico por el catión nitro fue posible debido a que la sulfonación es un proceso reversible. Una vez obtenido el 2,4-dinitro-1-naftol se agrego agua tibia e hidróxido de amonio concentrado para hacer al compuesto mas soluble en agua, se filtro y posteriormente se agrego cloruro de amonio al filtrado para mantener el pH constante, finalmente el precipitado obtenido es el colorante amarillo Martius.

La razón de introducir los grupos nitro de modo indirecto es que el 1-naftol es extremadamente sensible a la oxidación y es parcialmente destruido con la nitración directa.

Como sabemos el anillo de benceno es un sistema rico en electrones lo cual le permite reaccionar con reactivos deficientes en electrones.

Los grupos hidroxilo en un anillo aromático tienen un efecto activante y dirigen la sustitución electrofílica en las posiciones orto y para. Cuando los derivados fenólicos se someten a una reacción de sulfonación, la velocidad deformación del producto es mayor que si se utilizara benceno como tal. Generalmente el producto que se obtiene se encuentra sulfonado en las distintas posiciones orto y para.

 

 

MATERIALES Y REACTIVOS:

Matraz Erlenmeyer de 125 mL

Balanza electrónica

Probeta

Plancha calefactora

Espátula

Embudo separador

Kitasato

Bureta

Manguera de entrada para el gas

Lana de color blanco

TOXICIDAD DE LOS REACTIVOS

Alfa-naftol: Nocivo en contacto con la piel y por ingestión. Irrita las vías respiratorias y la piel. Existe el riesgo de lesiones oculares graves por contacto en los ojos.

Ácido sulfúrico concentrado:

Puede causar Sensación sofocante. Irrita las mucosas respiratorias y si la víctima tiene una exposición prolongada dañará severamente el tracto respiratorio quemándolo. Por contactos cortos y repetidos puede causar dermatitis. Causa quemaduras severas.

Ácido nítrico concentrado: La sustancia puede producir sensación de quemazón, tos, dificultad respiratoria y pérdida del conocimiento . Por ingestión puede provocar dolor abdominal y el contacto directo con ácido nítrico líquido o vapor o humos concentrados sobre la piel mojada o húmeda causa graves quemaduras químicas.

Etanol: Altas concentraciones del vapor pueden causar somnolencia, tos, irritación de los ojos y el tracto respiratorio, dolor de cabeza y síntomas similares a la ingestión. Sensación de quemadura.

Ácido clorhídrico: La inhalación de vapores causa tos, ahogamiento, inflamación de la nariz, garganta y tracto respiratorio superior, en casos severos, edema pulmonar, paro circulatorio y muerte. La ingestión del ácido puede causar inmediato dolor y quemaduras en la boca, garganta, esófago y tracto gastrointestinal. Puede causar nausea, vómitos y diarrea. Beberlo puede ser fatal. Al contacto con la piel, produce quemaduras, irritación y coloración roja.

Hidróxido de amonio: también conocido como amoníaco acuoso es una solución de amoniaco en agua. Es corrosivo y puede causar quemaduras e irritaciones en ojos y piel. A grandes concentraciones este puede liberar grandes vapores de amoniaco en el aire, esto presenta un riesgo significativo si se inhala.

 

Diseño experimental: