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El atractivo de Rƒ: ¿Cómo afecta este misterioso número al movimiento de las moléculas en el papel?
La cromatografía en papel es un método analítico utilizado para separar productos químicos coloreados u otras sustancias. Aunque actualmente esta técnica se utiliza principalmente como herramienta didáctica, en el laboratorio ha sido sustituida por otros métodos cromatográficos como la cromatografía de capa fina. Este método analítico tiene tres componentes: fase móvil, fase estacionaria y medio de soporte. La fase móvil es una solución que asciende por acción capilar sobre la fase estacionaria, que normalmente está compuesta por un disolvente orgánico apolar y la fase estacionaria es un disolvente inorgánico polar, el agua. Aquí, el papel actúa como soporte de la fase estacionaria, quedando las moléculas de agua retenidas en los huecos de la red de fibras del papel.
La diferencia clave entre la cromatografía de capa fina y la cromatografía en papel es que en la cromatografía de capa fina la fase estacionaria es una capa adsorbente (generalmente gel de sílice u óxido de aluminio), mientras que en la cromatografía en papel se utiliza un papel menos adsorbente.
En una variación de la cromatografía en papel, la cromatografía bidireccional, se utilizan dos disolventes y el papel se gira 90 grados entre ellos, lo que resulta muy útil para separar mezclas complejas de polaridad similar, como los aminoácidos.
Valores de Rƒ, solutos y disolventesEl valor Rƒ (factor de retención) se utiliza para definir la relación entre la distancia recorrida por el soluto y la distancia recorrida por el solvente. Este valor se utiliza en cromatografía para cuantificar el grado de retención de la muestra en la fase estacionaria en comparación con la fase móvil. Normalmente, los valores Rƒ se expresan como decimales. Si una solución tiene un valor Rƒ de cero, significa que el soluto permanece en la fase estacionaria y no se mueve. Cuando el valor Rƒ es 1, significa que el soluto no tiene afinidad por la fase estacionaria y se mueve con el frente del solvente.
Por ejemplo, si un compuesto se mueve 9,9 cm y el frente del disolvente se mueve 12,7 cm, el valor Rƒ se puede expresar como Rƒ = 9,9/12,7 = 0,779 o 0,78. El valor Rƒ variará entre diferentes solventes, dependiendo de la temperatura en el experimento y del solvente utilizado.
La cromatografía en papel se puede utilizar para probar la pureza de compuestos e identificar sustancias porque la técnica es relativamente rápida y requiere sólo pequeñas cantidades de material. Este proceso de separación se basa en el principio de distribución. El material se dividirá entre la fase estacionaria, que es el agua retenida en las fibras de papel, y la fase móvil, que es la solución de revelado que fluye sobre la fase estacionaria.
Cuando una muestra química colorida se coloca sobre papel de filtro, los colores se separan a medida que el solvente se mueve a través de él, disolviendo las moléculas según su polaridad.
Si una muestra contiene varios colores, esto significa que la muestra debe contener varias moléculas diferentes. Como la estructura química de cada molécula es diferente, también existe una alta probabilidad de que cada molécula tenga una polaridad diferente y, por lo tanto, su solubilidad en el solvente será diferente. Esta solubilidad desigual hace que las moléculas de diferentes colores se separen en diferentes lugares del papel y, cuanto mayor sea la solubilidad, más alto se elevarán las moléculas sólidas.
Tipos de cromatografía en papelMétodo de elución descendente
En este método, el disolvente fluye hacia abajo a través del papel. La fase móvil se coloca en un líquido que gotea continuamente, el punto de muestra se mantiene en la parte superior del papel y el solvente fluye hacia abajo desde arriba.
Método de elución ascendente
En este método, el disolvente se mueve de abajo hacia arriba y tanto la muestra como el disolvente se mueven hacia arriba. Este método es muy efectivo para separar sustancias orgánicas e inorgánicas.
Método híbrido
Esta técnica es un híbrido de los dos métodos anteriores. En un punto crítico, la sección de papel que sube hacia arriba se puede doblar hacia atrás para cambiar a un modo de enjuague hacia abajo.
Cromatografía circular
En la cromatografía circular, se coloca un papel de filtro circular con la muestra en el medio en una placa de Petri que contiene el disolvente. Una vez que el disolvente comienza a subir, las moléculas forman círculos concéntricos en el papel.
Cromatografía bidimensional
La cromatografía bidimensional utiliza papel cuadrado o rectangular, se aplica la muestra en una esquina y luego se gira 90 grados para un segundo revelado.
Historia de la cromatografía en papelEn 1943, Martin y Synge descubrieron la cromatografía en papel, que por primera vez proporcionó una herramienta para investigar, separar e identificar los componentes de las plantas. Posteriormente, el campo se desarrolló rápidamente después de 1945, promoviendo la mayor parte del trabajo de investigación bajo esta tecnología.
El auge de esta tecnología ha cambiado la comprensión de la comunidad científica sobre los métodos de separación y análisis químicos y ha promovido el progreso de muchas investigaciones relacionadas.
En la era actual de exploración cada vez más profunda de las moléculas y la química, ¿entendemos plenamente el potencial de Rƒ para otras técnicas analíticas?
