Química

Cromatografía en capa fina: características, para qué sirve


La cromatografía en capa fina es un método que permite la separación y la identificación de sustancias presentes en una mezcla. La llamada ‘capa fina’ está formada por sílice gel (óxido de silicio), alúmina (óxido de aluminio) y celulosa. Sin embargo, se pueden usar otras preparaciones para ciertas aplicaciones.

Se usan como soportes de la capa fina: láminas de vidrio, de aluminio o de material plástico. El material que forma la capa fina sirve como fase estacionaria de la cromatografía, es decir, la que permanece fija; mientras que el solvente o la mezcla de solventes usados constituyen la fase móvil, la que se desplaza con las sustancias a ser separadas.

La cromatografía en papel se rige por el mismo principio de la cromatografía en capa fina. El papel viene a ser la fase estacionaria “fina”, cuya resolución no se compara con la obtenida utilizando las otras variantes de esta técnica.

La distancia alcanzada por las sustancias en una cromatografía en capa fina (véase las manchas coloridas) depende de la polaridad de la fase estacionaria, la polaridad del solvente (fase móvil) y la polaridad de las sustancias.

Índice del artículo

Características de la cromatografía en capa fina

Generalidades

La cromatografía en capa fina es básicamente un método analítico. Por lo tanto, se usan cantidades muy pequeñas de las sustancias a analizar.

Las láminas de cromatografía en capa fina tienen un soporte rígido de material de vidrio, de aluminio o de celulosa, sobre el cual se coloca el material utilizado para la fase estacionaria. Este depende de los objetivos que se desea alcanzar con la cromatografía.

Entre los materiales usados en la cromatografía en capa fina están: sílice gel o gel de sílice, alúmina (óxido de aluminio), celulosa o silicato de magnesio.

La cámara de cromatografía está constituida por un vaso de precipitado o un cilindro de vidrio, al que se le coloca una tapa de vidrio que cierra la cámara de forma hermética, evitando así el escape de los vapores de los solventes usados en la cromatografía.

La lámina de cromatografía es colocada verticalmente en la cámara de cromatografía, descansando sobre su base. La altura de los solventes en la cámara de cromatografía es usualmente de 1 cm.

Desarrollo

La cromatografía en capa fina consta de una fase estacionaria y una fase móvil. La fase estacionaria la constituye el material usado para realizar la cromatografía, por ejemplo, sílice gel. Este material es polar y es usado, entre otros usos, en el análisis de esteroides y aminoácidos.

La fase móvil está constituida por una mezcla de solventes, generalmente volátiles y de naturaleza orgánica. Una mezcla de solventes muy usada es la de acetato de etilo y hexano.

El solvente asciende por capilaridad sobre la fase estacionaria, estableciéndose una competencia entre las sustancias sometidas a la cromatografía y los solventes de la fase móvil por sitios en la fase estacionaria.

Si se usa como fase estacionaria la sílice gel (polar) las sustancias polares interaccionan con ella y alcanzan un desplazamiento pequeño durante la cromatografía. Mientras, las sustancias no polares tendrán un desplazamiento mucho mayor durante la cromatografía al no interaccionar efectivamente con el sílice gel.

Revelado y análisis del resultado

La cromatografía es concluida cuando el solvente llega a una altura apropiada que no alcanza la altura de la lámina de cromatografía. Se saca la lámina de la cromatografía de la cámara y se marca con una línea el frente del solvente.

La ubicación de las sustancias en la cromatografía en capa fina puede visualizarse por varios métodos, entre ellos: la visualización directa con la luz ultravioleta, el uso de la luz ultravioleta en láminas tratadas con fósforo, o el sometimiento de las láminas con vapores de yodo, etc.

En la identificación y caracterización de las diferentes sustancias se usa el llamado factor de retención (RF). RF = distancia alcanzada por una sustancia / la distancia alcanzada por el solvente.

El valor de RF es propio de cada sustancia para  una determinada mezcla de solventes de la fase móvil, así como del tipo de fase estacionaria.

¿Para qué sirve la cromatografía en capa fina?

La cromatografía en capa fina sirve para identificar las diferentes sustancias que forman parte de una mezcla. Por ejemplo: se puede conocer los aminoácidos libres presentes en la leche o en otro material.

La cromatografía en capa fina puede identificar el tipo de lípidos presentes en un alimento. También es utilizada para conocer el grado de desarrollo de una reacción de química orgánica, estableciéndose la presencia de los reactivos y los productos en distintas etapas de la cromatografía.

Procedimiento

Primer paso

Se coloca la mezcla de solventes en la cámara de cromatografía, usando un volumen tal que su altura alcance, aproximadamente, 1 cm.

Segundo paso

Es conveniente antes de iniciar la cromatografía, cerrar herméticamente la cámara y dejar que los vapores de los solventes saturen el aire de ella.

Tercer paso

Se hace una raya con un lápiz de grafito a una altura de 1.5 cm de un extremo de la lámina de la cromatografía. Las muestras a ser usadas en la cromatografía son colocadas sobre la raya mediante un capilar de vidrio.

Cuarto paso

Posteriormente, la lámina de cromatografía con las muestras a ser analizadas es colocada en la cámara y se cierra esta con la colocación de la tapa de vidrio.

Quinto paso

Se observa el ascenso de la mezcla de solvente hasta que el frente del solvente alcance una altura de aproximadamente 2 cm inferior a la altura de la lámina de cromatografía. Luego, se extrae la lámina de cromatografía de la cámara y se marca en ella el frente del solvente con una raya.

Sexto paso

Se coloca la lámina en una estufa para su secado y se procede a analizar las sustancias presentes en la cromatografía usando un método de visualización general o uno específico para el material de cromatografía.

Séptimo paso

Se obtienen los valores de Rf para las diferentes sustancias presentes, y con base a los controles de la cromatografía, así como de la bibliografía al respecto, se procede a la identificación de las sustancias.

En el siguiente vídeo se resumen de manera sencilla lo explicado aquí:

Aplicaciones

La cromatografía en capa fina permite realizar los siguientes análisis:

-Componentes de un medicamento

-Presencia de diferentes metabolitos en los fluidos corporales

-Determinación de la pureza de una sustancia determinada

-Identificación de colorantes, saborizantes y edulcorantes en la industria alimentaria

-Determinación del estado de desarrollo de una reacción de química orgánica

El desarrollo del método de HPTLC (Cromatografía de Capa Fina de Alto Rendimiento) ha aumentado en forma considerable la potencialidad de la cromatografía de capa fina al automatizar su uso. Por ejemplo: en la colocación de la muestra, desarrollo de ella y en el análisis.

Esto ha convertido a la HPTLC en uno de los métodos más usados en los análisis realizados en las áreas de la industria farmacéutica, bioquímica, cosmetología, alimentos, drogas y en el medio ambiente.

Referencias

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). CENGAGE Learning.
  2. Wikipedia. (2020). Thin layer chromatography. Recuperado de: en.wikipedia.org
  3. Jim Clark. (2019). Thin layer chromatography. Recuperado de: chemguide.co.uk
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  5. Attimarad, M., Ahmed, K. K., Aldhubaib, B. E., & Harsha, S. (2011). High-performance thin layer chromatography: A powerful analytical technique in pharmaceutical drug discovery. Pharmaceutical methods2(2), 71–75. doi.org/10.4103/2229-4708.84436
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