Fundamentos de la Cromatografía en Papel
La cromatografía en papel es una técnica esencial para la separación e identificación de sustancias químicas. Se basa en el movimiento de un disolvente (fase móvil) sobre una hoja o tira de papel de filtro (fase estacionaria).
Mecánica de la Operación
El procedimiento es notablemente sencillo. Se toma una pieza de papel de filtro y cerca de uno de sus extremos se deposita una gota o «mancha» de la solución que contiene la mezcla cuyas sustancias se quieren separar. Una vez seca la gota, el extremo del papel más próximo a la mancha se introduce en un disolvente apropiado, pero sin que la mancha llegue a sumergirse en él.
En la configuración más común, conocida como cromatografía ascendente, el disolvente se encuentra en una bandeja situada en el fondo de una cubeta en la que se sostiene el papel. Por acción de la capilaridad, el disolvente asciende a través del papel.
El disolvente fluye a lo largo del papel, pasando por encima de la mancha de la mezcla. Al avanzar, disuelve y arrastra las sustancias, cada una de las cuales se mueve, por lo general, a distinta velocidad que las otras. Se deja actuar al disolvente durante un tiempo determinado. Entonces se seca el papel y se observan las sustancias separadas (si tienen color) o se revelan como manchas por medio de una reacción química apropiada. Esta técnica se conoce como cromatografía monodimensional y el papel resultante recibe el nombre de cromatograma monodimensional.
Fuerzas que Rigen la Separación Cromatográfica
1. Fuerzas Propulsoras
Cuando se realiza un cromatograma en papel, las dos fuerzas propulsoras más importantes que actúan son:
- Flujo del disolvente: El movimiento de la fase móvil.
- Solubilidad: La afinidad de cada sustancia por el disolvente.
2. Fuerzas Retardantes
Hay también dos fuerzas retardantes principales que frenan el movimiento de los componentes:
- Adsorción: La retención de la sustancia en la fase estacionaria.
- Reparto: La distribución de la sustancia entre la fase móvil y la fase estacionaria.
Revelado de Sustancias Separadas (Detección)
Cuando los componentes separados son sustancias coloreadas, no se precisan otros medios de revelado. Sin embargo, si hay componentes incoloros, el cromatograma, ya seco, debe ser tratado con un reactivo de revelado (o revelador) apropiado. Este reactivo reacciona con las sustancias para producir manchas de color, haciéndolas visibles.
Ventajas de la Cromatografía en Capa Fina (CCF)
La Cromatografía en Capa Fina (CCF) presenta una serie de ventajas significativas frente a otros métodos cromatográficos (en columna, en papel, en fase gaseosa, etc.). El utillaje que precisa es más simple, el tiempo de separación es mucho menor y la resolución es generalmente mejor. Además, su simplicidad y la facilidad de reproducir los resultados la convierten en un método adecuado para fines analíticos.
Ventajas Específicas de la CCF sobre la Cromatografía en Papel
- Existen familias de compuestos, sobre todo en el campo de los lípidos, donde la cromatografía en papel no ha producido los resultados esperados.
- La cromatografía en papel se realiza sobre una capa delgada de celulosa cuyo soporte es ella misma. En contraste, la CCF puede llevarse a cabo sobre capas delgadas de una amplia variedad de materiales inorgánicos pulverizados (como gel de sílice, zeolita y alúmina) y sobre sustancias orgánicas (como celulosa y celulosas modificadas químicamente). Esto permite elegir el material más idóneo para el grupo de compuestos que se quiere separar.
- El tiempo necesario para una separación satisfactoria es mucho más corto en la CCF. La resolución es buena, las manchas son, en general, más compactas, y se pueden separar y recuperar con facilidad cantidades extraordinariamente pequeñas (hasta microgramos).
- Los reactivos de revelado fuertemente corrosivos, como el H₂SO₄, pueden ser pulverizados sobre las láminas de sílice y de alúmina sin afectar al revestimiento.
- La capa se puede raspar con una espátula fina para recuperar, por elución, el contenido de una mancha o de una sonda.
Componentes Clave en Cromatografía
Adsorbentes (Fase Estacionaria)
Al realizar la elección del adsorbente, se debe tener en cuenta el tamaño de las partículas: cuanto más finamente dividido esté, mayor será su adhesión al soporte, aunque también se le puede añadir un adherente (yeso, etc.). Algunos de los adsorbentes más utilizados son:
- Celulosa
- Almidón
- Azúcares
- Gel de sílice (Silicagel)
- Óxido de aluminio (Alúmina)
- Carbón activo (Carbón en polvo)
Elección del Eluyente (Fase Móvil)
La elección del eluyente dependerá lógicamente del componente que se va a separar y del material en que la separación se lleva a cabo. A continuación, se listan los principales eluyentes en orden creciente de polaridad:
- Éter de petróleo
- Éter dietílico
- Ciclohexano
- Acetato de etilo
- Tetracloruro de carbono (*)
- Piridina
- Benceno (*)
- Etanol
- Cloroformo (*)
- Metanol
- Diclorometano
- Agua