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O fascínio de Rƒ: como esse número misterioso afeta o movimento das moléculas no papel?
A cromatografia em papel é um método analítico usado para separar produtos químicos coloridos ou outras substâncias. Embora esta técnica seja atualmente utilizada principalmente como ferramenta de ensino, no laboratório ela foi substituída por outros métodos de cromatografia, como a cromatografia em camada delgada. Este método analítico possui três componentes: fase móvel, fase estacionária e meio de suporte. A fase móvel é uma solução que sobe por ação capilar sobre a fase estacionária, que geralmente é composta por um solvente orgânico apolar, enquanto a fase estacionária é o solvente inorgânico polar água. Aqui, o papel atua como suporte para a fase estacionária, e as moléculas de água ficam retidas nos vazios da rede de fibras do papel.
A principal diferença entre a cromatografia em camada fina e a cromatografia em papel é que a fase estacionária da cromatografia em camada fina é uma camada adsorvente (geralmente sílica gel ou óxido de alumínio), enquanto a cromatografia em papel usa papel menos absorvente.
Numa variação da cromatografia em papel, a cromatografia bidirecional, são utilizados dois solventes e o papel é girado 90 graus entre eles. Isso é útil para separar misturas complexas de polaridades semelhantes, como aminoácidos.
Valores Rƒ, solutos e solventes
O valor Rƒ (fator de retenção) é usado para definir a razão entre a distância percorrida pelo soluto e a distância percorrida pelo solvente. Este valor é usado em cromatografia para quantificar até que ponto uma amostra é retida na fase estacionária em oposição à fase móvel. De modo geral, os valores de Rƒ são expressos na forma decimal. Se o valor Rƒ de uma solução for zero, significa que o soluto permanece na fase estacionária e não se move. Quando o valor de Rƒ é 1, significa que o soluto não tem afinidade com a fase estacionária e se move com a frente do solvente.
Por exemplo, assumindo que um composto se move 9,9 cm e a frente do solvente se move 12,7 cm, o valor Rƒ pode ser expresso como Rƒ = 9,9/12,7 = 0,779 ou 0,78. Os valores de Rƒ variarão entre os diferentes solventes, dependendo da temperatura do experimento e do solvente utilizado.
Pigmentos e polaridade
A cromatografia em papel pode ser usada para testar a pureza de compostos e identificar substâncias porque a técnica é relativamente rápida e requer apenas pequenas quantidades de material. Este processo de separação é baseado no princípio da distribuição. A substância é particionada entre a fase estacionária, que é a água retida nas fibras do papel, e a fase móvel, que é a solução desenvolvida que flui sobre a fase estacionária.
Quando uma amostra química colorida é colocada em papel de filtro, as cores se separam à medida que o solvente se move, dissolvendo-se de acordo com a polaridade das moléculas e do solvente.
Se uma amostra contém múltiplas cores, significa que a amostra deve conter muitas moléculas diferentes. Como cada molécula tem uma estrutura química diferente, há também uma grande probabilidade de que cada molécula tenha uma polaridade diferente e, portanto, tenha diferentes solubilidades em solventes. Essa solubilidade desigual faz com que moléculas de cores diferentes se separem em locais diferentes do papel, e quanto maior a solubilidade, mais alto sobem as moléculas sólidas.
Tipos de cromatografia em papel
Método de eluição descendente
Neste método, o solvente flui pelo papel. A fase móvel é colocada em um fluxo contínuo de líquido, com o ponto de amostra mantido no topo do papel enquanto o solvente flui de cima para baixo.
Método de eluição ascendente
Neste método, o solvente se move para cima a partir do fundo, com a amostra e o solvente movendo-se para cima. Este método é muito eficaz para separar substâncias orgânicas e inorgânicas.
Método híbrido
Esta técnica é uma versão híbrida dos dois métodos mencionados acima. A certa altura, a parte superior do papel pode ser dobrada para trás para converter para um modo de enxágue descendente.
Cromatografia circular
Na cromatografia circular, um papel de filtro circular com a amostra é colocado no meio e o papel de filtro é colocado em uma placa de Petri contendo solvente. Assim que o solvente começa a subir, as moléculas formam círculos concêntricos no papel.
Cromatografia bidirecional
A cromatografia bidirecional utiliza um pedaço de papel quadrado ou retangular, com a amostra aplicada em um canto e depois girada 90 graus para uma segunda revelação.
A história da cromatografia em papel
Em 1943, Martin e Synge descobriram a cromatografia em papel, que pela primeira vez forneceu uma ferramenta para investigar, separar e identificar componentes vegetais. Posteriormente, o campo desenvolveu-se rapidamente após 1945, promovendo a maior parte dos trabalhos de investigação sob esta tecnologia.
A ascensão desta tecnologia mudou a compreensão da comunidade científica sobre a separação química e os métodos de análise e promoveu o progresso de muitos estudos relacionados.
Numa época em que as moléculas e a química são constantemente exploradas, compreendemos totalmente o potencial do Rƒ para outras técnicas analíticas?
