ESPERIENZA DI LABORATORIO

Descrizione: cromatografia su strato sottile dei pigmenti di carota e pomodoro.

Scopo: separare i componenti dei pigmenti di carota e pomodoro.

Materiali:

Carota tritata-3g-

Pomodoro-2g-

Provetta

Fornello elettrico

2 lastrine

9 ml di esano

Becher da 50 ml

Acqua

Portaprovette

2 camere cromatografiche

Strumenti:

Bilancia elettrica ( portata =610g; s=+/-0,01g )

Righello               ( portata = 200mm; s=+/-1mm)

Procedimento:

Pesare 3g di carota tritata e 2g di pomodoro nel becher.

Versare 3 ml di esano nel becher e stemperare bene.

Versare il contenuto liquido del becher in una provetta.

Ripetere le ultime due operazioni 2 volte.

Concentrare il liquido arancione scaldando la provetta a bagno maria

Fare due semine su ognuna delle due lastrine.

Inserire le lastrine nelle camere cromatografiche 1 (80%esano, 20%cloroformio) e 2 (80%esano, 20% alcool etilico)

Misurare il fattore di ritenzione Rf (Rf= corsa macchia / corsa eluente)

Premesse teoriche:

La cromatografia è una tecnica usata nell'analisi chimica per separare sostanze pure da miscele complesse, quando i componenti della sostanza hanno proprietà affini e non possono essere divise tramite distillazione o filtrazione, e che si basa sui principi dell'adsorbimento selettivo. In seguito alla separazione dell'analita è poi possibile risalire ai vari componenti grazie ad un coefficiente numerico.   La cromatografia fu scoperta nel 1906 dal botanico Mikhail Tswett, ma non ebbe applicazione pratica fino agli anni Trenta. Tswett separò alcuni pigmenti delle piante versando etere di petrolio, nel quale erano state precedentemente immerse foglie verdi, in un tubo di vetro (colonna) riempito di carbonato di calcio. Mentre la soluzione percolava attraverso la colonna i vari componenti si spostavano a diverse velocità, dando luogo a un cromatogramma, ossia a una successione di bande orizzontali di diversi colori, corrispondenti ai vari pigmenti.

Pur essendoci molti tipi di cromatografie, tutte si basano sullo stesso principio teorico: un eluente (o fase mobile) trascina l'analita lungo la fase stazionaria con diverse velocità, ripartendosi in modo diverso. Questa ripartizione è dovuta a diversi fattori: primi fra tutti dai legami che si stabiliscono con le fasi, dalla polarità e dalla geometria dell'analita.

I vari tipi di cromatografia si possono classificare in base a due caratteristiche:

CLASSIFICAZIONE IN BASE AI MECCANISMI CHIMICO-FISICI

(a)  Cromatografia di adsorbimento

Fase stazionaria: solido poroso con siti attivi in superficie, in grado di instaurare legami con le molecole dell'analita

Fase mobile: può essere sia un liquido (LSC) oppure un gas (GSC), in ogni caso le due fasi , in tutte le cromatografie, sono assolutamente insolubili tra loro

(b)  Cromatografia di ripartizione

Fase stazionaria: liquido supportato da un solido inerte

Fase mobile: anche in questo caso può essere sia liquida (LLC) oppure gassosa (GLC)

Questo tipo di cromatografia si basa sulla solubilità dell'analita.

(c)   Cromatografia a scambio ionico

Fase stazionaria: resina a scambio ionico con siti attivi elettricamente carichi (detti controioni)

Fase mobile: nella quasi totalità dei casi è un liquido

Durante il la corsa dell'eluente ioni dell'analita si scambiano con i controioni di carica uguale della fase stazionaria.

(d)  Cromatografia di esclusione

Fase stazionaria: solido poroso con dei siti le cui dimensioni permettono di ospitare momentaneamente solo alcune molecole dell'analita, escludendone altre.

Fase mobile: l'eluente è sempre un liquido.

CLASSIFICAZIONE IN BASE ALLE TECNICHE STRUMENTALI E MANUALI USATE

(a)  Cromatografia planare

La fase stazionaria è un solido su un supporto planare, che può essere un sottile strato di vetro o alluminio(TLC) oppure uno strato di carta trattata (PC).L'eluente è invece un liquido.

(b)  Cromatografia su colonna a bassa pressione

Detta anche (LPC) low pression cromatography

(c)   Cromatografia ad alte prestazioni (HPLC)

In una camera termostatata a temperatura costante vengono iniettate eluente e analita in un tubicino d'acciaio lungo dai tre ai cinquanta centimetri con un diametro compreso tra uno e cinque millimetri che contiene la fase stazionaria. In uscita è posizionato un dispositivo che rileva le varie frazioni e invia il tempo di uscita delle sostanze ad un calcolatore. Come risultato si ha una gaussiana, e grazie al tempo di ritenzione si risale al tipo di sostanza, mentre l'area sotto il grafico indica il dosaggio.

(d)  Gas cromatografia (GC)

La fase stazionaria è un solido, mentre l'eluente è un gas (carrier) inerte come l'elio o l'azoto.

Le colonne per la cromatografia sono dei lunghissimi tubicini di vetro avvolti a spirale. Questo tipo di cromatografia necessita di apparecchiature grandi e costose, ed è quindi utilizzata relativamente poco seppur sia molto valida.

Descrizione:

Abbiamo osservato una cromatografia planare ad absorbimento su strato sottile (tlc).

Si chiama planare perché la fase stazionaria è un solido distribuito su un supporto a superficie piana.

E' una cromatografia ad absorbimento. La fase stazionaria è acido silicico fatto aderire in modo forte ad un supporto di vetro in uno strato sottilissimo nell'ordine di 0,2 ml e la distribuzione è omogenea. La tlc richiede prima la preparazione dell'analita in miscele concentrate (estrazione di pigmenti con un solvente e concentrazione di essi) la miscela ottenuto va poi depositata sulla lastrina a gocce circolari e circoscritte, altrimenti la lastrina assorbirebbe l'analita espandendosi, distanziata un centimetro circa dal bordo.La semina consiste nel fare una macchiolina con dei capillari (tubicini di vetro) e depositare 2 macchie a distanza di un cm l'una dall'altra in modo da lasciare lo spazio per salire. Successivamente si prepara la camera cromatografica: una vaschetta di vetro chiusa all'interno della quale si trova l'eluente. Si inserisce la lastrina e per capillarità l'eluente contenuto nella camera cromatografica comincia a salire trascinando con sé i pigmenti a diverse velocità, permettendo di vedere la separazione in macchie distinte dell' analita.

Quando l'eluente arriva a un centimetro dal bordo, si toglie la lastrina e si misura la corsa dell'eluente e stanza delle macchie dell'analita dal punto di partenza. Grazie a questi dati è possibile risalire alle sostanze di cui il nostro analita era composto: ogni sostanza ha un suo fattore di ritenzione, calcolabile col rapporto corsa macchia / corsa eluente

Dati:

N.B. Solo una lastrina è stato possibile misurare, poiché quella inserita nella camera con alcool butilico è caduta.

Corsa: 80 mm

Macchia 1       COLORE: arancio-giallo DISTANZA: 39 mm

Macchia 2       COLORE: giallo DISTANZA: 45 mm

Rt 1= 0,4875

Rt 2= 0,5625

Conclusioni:

Non avendo le tabelle per poter controllare che le sostanze siano due pigmenti non possiamo giungere a nessuna conclusione.