La cromatografía es una de las técnicas de separación más empleadas en el mundo de la Química. En pocas palabras la técnica se basa en el diferente coeficiente de reparto de un producto entre una fase estacionaria y una fase móvil. Es decir, las diferentes interacciones que un producto a separar tiene con un sustrato fijo (fase estacionaria) y un líquido o gas (fase móvil) que lo va transportando a lo largo de ese sustrato fijo. El objetivo que se consigue es separar (o purificar) los compuestos que nos interesan de una mezcla sencilla o compleja y que van saliendo junto con la fase móvil una vez han atravesado la fase estacionaria.
Es una técnica con un enorme uso en diversos campos tanto del análisis químico como de la caracterización. Dentro de los métodos de separación cromatográfica podemos destacar la cromatografía de gases de uso extendido en numerosos laboratorios e incluso, por lo asequible de su precio, en medianas y pequeñas empresas. En este caso, como su propio nombre indica, la fase móvil es un gas. También está muy difundida la cromatografía líquida HPLC (de sus siglas en inglés High performance liquid chromatography), cuya fase móvil es un líquida y permite introducir la muestra sin volatilizar, lo cual supone una gran ventaja para muchos compuestos.
La técnica y sus modificaciones permiten separar, caracterizar y cuantificar los compuestos introducidos. Para estos dos últimos aspectos, caracterizar y cuantificar es necesario tener en cuenta una parte importante de estos sistemas, la detección. Es necesario detectar los compuestos que salen de la cromatografía y para ello se emplean técnicas de muy alta sensibilidad como los detectores de ultravioleta (UV/Vis), de espectrometría de masas, ionización de llama..., o con gran poder de análisis estructural como al resonancia magnética nuclear.
En Síntesis Orgánica la técnica se emplea para purificar o separa varios productos procedentes de una reacción. Muy a nuestro pesar muchas de las reacciones que ponemos en el laboratorio no dan un único y deseado producto. Para purificar y/o separar empleamos una variación de la técnica denominada cromatografía de columna. La cromatografía de columna es tan importante que tiene una sesión de prácticas exclusiva para su aprendizaje en la asignatura Química Orgánica Experimental. No se puede describir un producto y seguir con él en otra reacción, si es caso, sin tenerlo separado y puro. Además es una excelente forma para que los alumnos entiendan conceptos de cromatografía que podrán aplicar en otras disciplinas de la Química como la Analítica. En la siguiente figura se describe gráficamente el proceso.
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| Proceso de realización de una columna cromatográfica. La diferencia entre el compuesto rojo y el azul es la "separación" cromatográfica. |
El pasado viernes toco esa práctica en los laboratorios de la Universidad de La Rioja. La mezcla a separar era el resultado de una reacción que habían puesto en la sesión anterior y que como poco tenían tres productos a separar. Un derivado del producto de partida y dos posibles productos de la reacción. Las cantidades a introducir rondaban los 0.3 gramos y los resultados finales están a expensas de la caracterización estructural (es decir, conocer que es cada producto aislado). Los dos productos finales se separaban bastante poco y los alumnos fueron capaces de separarlos. !Premio!
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| Un ligero contratiempo en la columna que no afectó a la obtención de los productos puros ;) |
Una de los inconvenientes de la técnica es el tiempo de espera recogiendo el disolvente (fase móvil) en tubos de ensayo y analizando cuáles tienen nuestro compuesto/os deseado/os. Hay que esperar, aunque el premio es... ¡nuestro compuesto puro!
Esta práctica se puede realizar también con cualquier otro tipo de mezcla. Un extracto de plantas, de alimentos, de bebidas... Y ¿por qué no hacerla con un “producto” homeopático? Ya que están tan de moda… Muy cruel sería como profesor si hago eso. Podemos concentrar las disoluciones homeopáticas (mejor las que no lleven azúcar) y darle la muestra al alumno. Que la introduzca en la columna cromatográfica y que separe y/o purifique. Que vaya sacando tubos de ensayo y que vaya comprobado donde sale el producto (le podemos proporcionar el método de mayor sensibilidad conocido). El estudiante esperaría. Y esperaría. Tubo de ensayo tras tubo de ensayo… Esperaría… Insisto, la crueldad del profesor sería grande. El alumno estaría esperando eternamente a que saliera algún producto… No hay nada a lo que esperar. La nada más absoluta. Esto es mucho más cruel que el problema de Química Orgánica (y que se muestra en la foto de abajo) que el otro día nos paso vía Twitter Luis Moreno (insinuando malvadamente que eran los problemas que los químicos orgánicos como Bernardo y como yo poníamos en nuestros exámenes).
Y entre tanto el alumno esperaría y esperaría…
Posted on sábado, diciembre 14, 2013
by
Héctor Busto
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