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ontenido:
Laboratorio de Química Pág. 2
Catálogo Pág. 6
Densidad Pág. 8
Disolventes Pág. 10
¡A cristalizar! Pág. 14
Punto exacto: punto de fusión Pág. 16
Entrevista Pág. 18
Piedras… ¡qué humean! Pág. 20
Cromatografiando Pág. 22
Separando colores Pág. 24
Extracción Pág. 26
Esencias Pág. 28
Agradecimiento Pág. 30
“La ciencia es el alma de la prosperidad de las naciones y la fuente de vida de todo progreso� Louis Pasteur
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Un laboratorio es una instalación equipada con los medios necesarios para llevar a cabo experimentos, investigaciones o trabajos científicos de carácter químico.
Existen tres tipos de riesgos: Riesgos Físicos
Riesgos Biológicos
Temperaturas muy altas o muy bajas (mecheros, hielo seco), objetos en movimiento, material punzocortante (bisturís, capilares) o abrasivo, radiaciones, etc.
Material microbiológico, fluidos biológicos, restos de animales. Por ejemplo cuando se trabaja con cultivos de virus o bacterias de carácter nocivo para la salud.
Riesgos Químicos Manejo de productos químicos peligrosos como ácidos, bases, productos inflamables, explosivos, tóxicos, entre otros. Por ejemplo; el ácido sulfúrico, la fibra de vidrio y otros materiales que requieren equipo de protección.
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Acerca de los reactivos químicos: Los reactivos líquidos que se utilizan en laboratorio deben estar contenidos en frascos, de preferencia color ámbar que evitan la luz, correctamente cerrados y debidamente etiquetados con el nombre, fórmula química y en algunos casos con las precauciones a tomar. El Rombo de Seguridad es un diagrama utilizado para indicar la peligrosidad de los químicos, este rombo debe ir incluido en los camiones que los transportan, contenedores y recipientes.
¿Qué son las NOMs? Las Normas Oficiales Mexicanas son las que establecen las reglas, especificaciones, atributos, directrices, características o prescripciones aplicables a un producto, proceso, instalación, sistema, actividad, servicio o método de producción u operación, así como aquellas relativas a terminología, simbología, embalaje, marcado o etiquetado y las que se refieran a su cumplimiento o aplicación en materia de control y fomento sanitario. NOM-002-STPS-2010: Condiciones de seguridad– Prevención y protección contra incendios en los centros de trabajo. NOM-018-STPS-2000: Sistema para la identificación y comunicación de peligros y riesgos por sustancias químicas peligrosas en centros de trabajo.
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Equipo de seguridad El equipo de protección personal tiene como propósito principal, prevenir las enfermedades y accidentes que pudieran alterar tu salud y la de las personas que te rodean en el desempeño de cualquier actividad en el laboratorio.
Lentes de seguridad
Máscara
Guantes Bata de algodón
Pantalón
Zapatos cerrados
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CATÁLOGO
En un laboratorio de química se emplean distintos tipos de instrumentos de uso general, volumétricos, de calentamiento , de separación, pesar los cuales están hechos de distintos materiales; madera (escurridores y pinzas), vidrio (vasos de precipitado, pipetas, probetas, tubos de ensaye, agitadores), porcelana (cápsulas, crisoles, espátulas, morteros, embudos Buchner), corcho (tapones), metal (gradillas, rejillas metálicas, pinzas, soportes), plástico (pizetas, embudos y algunas probetas) y goma (tubos conductores, guantes, mangueras)
Gradilla para tubos Matraz Erlenmeyer Probeta Graduada Mechero Fisher
Tapones
Manguera
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Mortero y pistilo
CONOCE ALGUNOS EQUIPOS DE LABORATORIO CENTRIFUGADORA Diseñada para utilizar la fuerza centrífuga que se genera en los movimientos de rotación, con el fin de separar los elementos constituyentes de una mezcla. Por ejemplo, se usa para separar los componentes de la sangre; el plasma y los elementos figurados (linfocitos, eritrocitos y trombocitos). PH-METRO Sensor utilizado en el método electroquímico para medir el pH de una disolución. Es un voltímetro que junto con los electrodos al ser sumergidos en una sustancia generan una corriente eléctrica. Ésta corriente elécxtrica dependerá de la concentración de iones de hidrógeno que presente la solución.
TERMOBALANZA Se utiliza para determinar para determinar el agua contenida (porcentaje de humedad) en una muestra de materia orgánica. Es una microbalanza con horno, un propagador de temperatura y computadora de control. Determina humedad y cinética de secado
¿Sabías que? El vidrio que se emplea en materiales de laboratorio está constituido a base de borosilicatos que se caracterizan por resistir altas temperaturas y cambios bruscos de las mismas, es un vidrio no poroso, que no reacciona con los compuestos que contiene, reduce el tiempo de cocción y la difusión de calor es uniforme.
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DEN SI DAD
La densidad de una sustancia homogénea es una propiedad física que la caracteriza y está definida como el cociente entre la masa y el volumen de la sustancia que se trate. Esta propiedad depende de la temperatura por lo que al medir la densidad de una sustancia se debe considerar la temperatura a la cual se realizará la medición. En el caso de sustancias no homogéneas lo que obtenemos al dividir la masa y el volumen es la densidad promedio.
En el laboratorio de métodos experimentales, en las prácticas relativas a la densidad, se utilizan distintos materiales que ayudan a determinar la densidad de una sustancia , entre ellos se encuentran el picnómetro y el vernier. Por otro lado, el vernier es un instrumento que mide longitudes de una manera sumamente precisa, puesto que tiene unidades por milímetro, esto nos ayuda a determinar con mas precisión volúmenes para obtener la densidad de un objeto. Por ejemplo, para obtener las dimensiones de monedas (10, 5 y 1 peso), es necesario medir el diámetro y el grosor de las monedas, con estos valores podemos obtener el volumen de las monedas como si fueran cilindros ( π x r2 x altura)
Si se desea determinar con mayor precisión la densidad de una sustancia líquida es común utilizar un picnómetro, un instrumento sencillo cuya característica principal es la de mantener un volumen fijo al colocar diferentes líquidos en su interior. Esto nos sirve para comparar densidades de líquidos diferentes; basta con pesar el picnómetro con cada líquido por separado y comparar sus masas.
Es importante recordar que mientras más exacto queremos que sea nuestro resultado, es necesario hacer varias mediciones de lo mismo y hacer un promedio con los valores obtenidos. Por ejemplo, para obtener una densidad con el picnómetro, primero se debe conocer su peso cuando está vacío, sin embargo, hay que tomar en cuenta que aunque las balanzas usadas en laboratorio son muy exactas los valores que reflejan pueden variar dependiendo de la balanza utilizada e incluso cuando se hacen repetidas mediciones con la misma balanza los resultados pueden tener ligeras variaciones.
Es usual comparar la densidad de un líquido respecto a la densidad del agua pura a una temperatura determinada, por lo que al dividir la masa de un líquido dentro del picnómetro respecto de la masa correspondiente del agua, obtendremos la densidad relativa del líquido respecto a la del agua a la temperatura de la medición. El picnómetro es muy sensible a los cambios de concentración de sales en el agua, por lo que se usa para determinar la salinidad del agua, la densidad de líquidos biológicos en laboratorios de análisis clínicos , etc.
Los siguientes conceptos pueden le pueden de utilidad al momento de realizar mediciones:
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Exactitud: cuán cerca está una medición del valor real de la cantidad medida.
Precisión: qué tanto concuerdan dos o más mediciones de una misma cantidad.
D
isolventes
La solubilidad es la máxima concentración estable que puede alcanzarse en un soluto y un disolvente determinados. Puede variar con la presión, la temperatura y la presencia de otros solutos en la misma disolución. La solubilidad de los sólidos y líquidos aumenta con la temperatura y en los gases disminuye con la temperatura y aumenta con la presión. Cuando se disuelve un líquido de un sólido las moléculas se separan unas de otras y el espacio entre ellas pasa a ser ocupado por moléculas del disolvente. Durante la disolución debe suministrarse energía para vencer las fuerzas intermoleculares del soluto y fomentar la formación fuerzas entre partículas del soluto y disolvente. 10
La solubilidad de un compuesto en un determinado disolvente depende en primera instancia de la naturaleza de ambos. En general el disolvente y el soluto han de tener una polaridad semejante para que las fuerzas de atracción entre las partículas de soluto y las del disolvente sean del mismo orden que las que poseen las partículas del disolvente entre ellas y las del soluto.
Se puede obtener información valiosa acerca de una sustancia desconocida por medio del estudio de su comportamiento de solubilidad en varios líquidos. Los solventes orgánicos nos proporcionan información acerca de la polaridad (polar, no polar y medianamente polar) de la sustancia desconocida. Algunos ejemplos son: metanol y cloroformo.
Los disolventes activos van a reaccionar con la sustancia, en una reacción de neutralización donde se van a producir sales y agua (las sales se disuelven en el agua), esto nos permite deducir si la sustancia tiene propiedades ácidas, básicas o neutras. Algunos ejemplos son: ácido sulfúrico concentrado y solución de hidróxido de sodio al 5%.
Las técnicas mencionadas anteriormente nos permiten seleccionar el disolvente ideal para la cristalización de una sustancia desconocida, que es aquel que disuelve poco a temperatura ambiente, que no disuelve en frio sino en caliente y que al enfriarse se puede observar la formación de cristales de la sustancia en cuestión.
Aminas de bajo peso molecular
pH básico
Acidos carboxílicos de bajo PM
pH ácido
Compuestos neutros
pH neutro de bajo PM
Soluble Compuesto problema
H2O
NaHCO3
Soluble Insoluble
Insoluble
Acidos carboxílicos, Acidos fuertes algunos fenoles Acidos débiles
Fenoles
Soluble
NaOH
Bases Aminas Soluble
Insoluble HCl
Insoluble
Soluble H2SO4
Compuestos neutros
Alkenos, ésteres, alquinos, éteres, alcoholes, amidas, cetonas, aldehidos, nitrocompuestos
Insoluble
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Compuestos Alcanos, inertes halogenuros de alquilo, compuestos aromáticos
T
10 Disolventes
op
Resuelve la siguiente sopa de letras en base a los diferentes disolventes utilizados en el laboratorio de mĂŠtodos experimentales.
Disolvente Agua Metanol Etanol Acetona Acetato de etilo Éter etĂlico Benceno Tolueno Cloroformo Hexano
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¡A cristalizar! La cristalización es un proceso que permite la formación de la red cristalina de una sustancia específica. Es una técnica que se emplea con mucha frecuencia debido a la gran pureza y forma del producto sólido químico, además de que, en términos de requerimientos de energía, la cristalización requiere mucho menos para la separación que lo que requiere la destilación y otros métodos de purificación. También es importante como proceso industrial por los diferentes materiales que pueden ser comercializados en forma de cristales. La técnica de cristalización consta de los siguientes pasos: 1.– Selección del disolvente ideal. La selección del disolvente ideal se debe hacer mediante pruebas con pequeñas cantidades de muestra en distintos disolventes, este proceso ha sido explicado en el artículo sobre Disolventes (pág. 10-11). 2.-Disolución del soluto. Una vez que ha sido elegido el disolvente más apropiado para la cristalización, entonces se prepara la disolución agregando la sustancia a cristalizar en el solvente, este proceso debe hacerse en caliente y a veces es necesario recurrir a la agitación para disolver completamente el soluto. 3.-Decoloración de la solución. Generalmente el compuesto a cristalizar se encuentra con pequeñas cantidades de impurezas que en ocasiones le dan una coloración a la disolución, para eliminar estas impurezas coloridas se adiciona carbón activado, un adsorbente que separará las impurezas de la disolución. Es importante recordar que la cantidad de carbón activado debe ser moderada, ya que este no es específico y puede retener moléculas de la sustancia que se quier e cristalizar. 14
4.-Filtración en caliente Se usa un embudo simple con papel filtro en su interior, el cuál va a retener el carbón activado junto con la mayoría de las impurezas, de este modo, se obtiene una disolución incolora más pura que la anterior. Se recomienda que el embudo esté caliente para evitar la formación prematura de cristales en la disolución. Si los poros del papel filtro son muy grandes, entonces se coloca una cama de celita, que es un agente filtrante. 5.-Dejar cristalizar La formación de los cristales inicia cuando la disolución empieza a enfriarse. La velocidad de la formación de estos cristales es variable, algunos métodos para promover la formación y crecimiento de los cristales son el raspado con una varilla de vidrio con movimientos que entren y salgan del líquido también se puede someter la disolución a un baño de agua al hielo o incluso introducir un cristal de sustancia pura. 6.-Secado de los cristales Cuando los cristales se han formado completamente, estos se separan de las aguas madre por medio de una filtración que puede ser por gravedad o al vacío. La ventaja de la filtración al vacío es que acelera el proceso de secado de los cristales, para ello se utiliza un matraz Kitasato conectado a una máquina de vacío, la cual succionará con mayor eficacia el líquido de los cristales. Finalmente, cuando los cristales están completamente secos, se puede decir que se tiene un compuesto altamente puro, si se requiere un compuesto extremadamente puro, entonces se recurre a la recristalización, desde luego cada recristalización implica pérdida del rendimiento del compuesto. Doblado del papel filtro
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¿Qué es un adsorbente? Un adsorbente es una sustancia sólida que puede retener en su superficie a otra. El fenómeno de adsorción es un proceso por el cual un contaminante soluble es eliminado de un líquido por contacto con unas superficie sólida (adsorbente). Existen varios tipos de adsorbentes, entre ellos se encuentra el carbón activado, óxidos metálicos, alúmina activada, carbonatos y arena.
n ó : i n s o u t P ac Fu e x E to d n u P to
El punto de fusión es un valor constante, característico de cada sustancia química a una determinada presión. Este valor no es una temperatura específica, sino un rango en el cual la primera gota de líquido es observada hasta que la muestra llega a ser claramente un líquido. Así, el punto de fusión puede ser reportado por ejemplo, como p.f.=103.5-105°.
Cuando se calienta un sólido lentamente, se observa que éste aumenta su temperatura, cuando se alcanza la temperatura de fusión y mientras dura esta la temperatura permanece constante. En este momento el líquido está en equilibrio con el sólido. El punto de fusión es una propiedad que se ha utilizado para la identificación de sustancias desconocidas, ya que es diferente en la mayoría de los compuestos químicos. En laboratorio se pueden obtener fácilmente estos valores, colocando una pequeña muestra de compuesto en un capilar posteriormente sellado, luego este capilar se calienta en aceite contenido en un tubo Thiele. La elección del aceite es debido a que puede alcanzar altas temperaturas sin evaporarse. El capilar debe estar suspendido junto a un termómetro, es esta la manera en que podemos conocer el punto de fusión.
¿Pueden las impurezas influir en el punto de fusión? Si, la presencia de impurezas tiene una influencia considerable sobre el punto de fusión. Según la Ley de Raoult, todo soluto produce un descenso crioscópico, es decir, una disminución de la temperatura de fusión. Si existe una cantidad importante de impureza, la mezcla puede presentar un amplio intervalo de temperatura en que se observa la fusión. De hecho, esta propiedad se usa también como criterio de pureza de las sustancias. Por ejemplo, un compuesto orgánico puro funde usualmente en un rango de fusión muy estrecho, uno menos puro exhibe un rango más amplio. Un rango de fusión de 2°Celcius o menos indica un compuesto lo suficientemente puro para la mayoría de los usos.
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¿Qué es un aparato Fisher Jones? Es un instrumento que tiene un microplato de calentamiento, sobre el cual se coloca un cubreobjeto redondo con una pequeña muestra del compuesto cuyo punto de fusión es desconocido. Conforme el aparato se va calentando el termómetro indica la temperatura a la cual se encuentra la muestra, cuándo esta se vuelva líquida se registra la temperatura como el punto de fusión de la sustancia desconocida. Al ser el punto de fusión un rango de temperaturas, el Fisher Jones también incluye una pequeña lupa que va a facilitar la identificación de las primeras gotas hasta que la sustancia sea completamente líquida.
Calibración del termómetro Hay que recordar que los diferentes instrumentos de laboratorio pueden estar desfasados entre sí, es decir, un termómetro puede reportar una temperatura distinta que otro cuando están en el mismo líquido, evidentemente estas variaciones son mínimas. La curva de calibración es una gráfica cuyos ejes representan el valor teórico contra el valor obtenido experimentalmente, esto nos va a permitir hacer la comparación con un sistema de referencia (los valores teóricos) y el sistema que se desea utilizar (el termómetro)
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Josefina
Alde-
Investigadora en la UAQ y docente ejemplar.
¿Podría comentarnos sobre su formación? Si bueno yo estudié la Licenciatura en la UNAM, carrera de Química después maestría en Inorgánica también de la UNAM y por último el doctorado en la UNAM en química organometálica. Después hice el posdoctorado primero en el Cinvestav en Zacatenco, en el área de Inorgánica también y después dos años en la universidad de Riverside en California.
¿Nos podría platicar de algún proyecto interesante que haya realizado? Te puedo hablar de todos, todos son interesantes, lo que importa es el interés propio, ¿no? En principio estuve trabajando en proyectos que le interesaban a mi asesor: síntesis vía compuestos organometálicos de compuestos orgánicos, este era el primer proyecto que fue maestría y doctorado. Después en el posdoctorado hice cúmulos metálicos, ese es muy interesante porque te dice cómo se comportan las superficies metálicas o te da una idea para saber el mecanismo de reacción de la catálisis heterogénea, que es muy desconocido hasta la fecha. Y el tercero fue elaboración de moléculas nuevas en química orgánica para usarlas como ligantes en organometálica y después probarlos como catalizadores, que es actualmente mi línea de investigación.
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La Dra. Josefina lleva apenas once meses en la UAQ y además de la docencia se dedica también a la investigación, de la cual nos compartió algunos detalles “…lo que estoy haciendo ahorita es síntesis de orgánica, de un heterociclo, desde cero, osea un heterociclo de cinco miembros, se llaman imidazoles, lo estoy construyendo junto con los muchachos de servicio social y después la idea es hacer complejos metálicos con paladio, niquel y platino y después evaluarlos catalíticamente” ¿Y eso para qué serviría? ¿Para qué? Bueno los compuestos de paladio sirven para reacciones llamadas de acoplamiento, es carbono carbono y se usan en la industria farmacéutica para la construcción de moléculas bastante grandes con actividad biológica, los de níquel para crear ciclos carbonados, también con dobles enlaces y los de platino para elaborar monómeros de silicio que sirvan para síntesis de lubricantes o de aceites.
¿Cuáles son sus planes a futuro? En el ámbito laboral, yo espero en unos 5 años ya tener una línea de investigación sólida y también un grupo de investigación, que es para lo que estudié ¿no?, todos los años que fueron más de diez que invertí en ese estudio. Crear un grupo de investigación y ser la líder, y obviamente ser pionera en México, ya que en este tipo de ligantes casi no hay expertos en el país.
Finalmente, ¿tiene algún mensaje que le quiera dar a sus alumnos de biotecnología? Realmente a mí me motivaron como profesor para dar las clases y ustedes siempre le echaron ganas desde el primer día, se ve que van a ser de los buenos y les recomiendo que sigan adelante y que no olviden que están en la facultad de Química, pues la química es la ciencia central ¿no?, siempre la química nos va a llevar a descubrir… y a transformar el mundo, sea en biotecnología o en ingeniería.
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Piedras...
¡Que Humean! La sublimación es el proceso mediante el cual una sustancia en estado sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por la fase líquida, esto sucede en compuestos con una alta presión de vapor. Un compuesto sólido que exhibe tal presión de vapor tiene relativamente débiles atracciones intermoleculares, un factor que contribuye a estas débiles atracciones intermoleculares es la forma de las moléculas, muchos de los compuestos que se evaporan rápidamente tienen moléculas con formas esféricas o cilíndricas. La sublimación es un proceso de separación de mezclas, así podemos separar mezclas como el yodo y la arena, obteniendo el yodo de manera pura, por lo tanto es también un proceso de purificación de sustancias. Las ventajas de la sublimación, por ejemplo si la comparamos con la técnica de cristalización, son que no es necesario el uso de un solvente, los cristales no necesitan secarse y que se lleva a cabo en pocos pasos. Algunos ejemplos de sustancias que subliman son el alcanfor, la cafeína, la naftalina, el azufre y el hielo seco.
Estructura del naftaleno Es-
tructura del 20
Cristales de alcanfor y de yodo después del proceso de sublimación
La sublimación en tu vida... Lo que conocemos como hielo seco es en realidad dióxido de carbono (CO2) en estado sólido, se conoce así comúnmente por su parecido con la nieve, sin embargo el hielo seco tiene una temperatura de -78.5 °C y es por eso que se deben tener precauciones al momento de manipularlo, ya que puede la baja temperatura puede causar quemaduras en la piel. Se puede usar en la elaboración de granizados, helados y sorbetes, como refrigerante y además en la presentación de algunas bebidas frías.
La naftalina o naftaleno es un sólido blando que se volatiliza fácilmente, es decir , que sublima a temperatura ambiente. También se conoce como alquitrán blanco y es común encontrarla en los armarios de ropa ya que ahuyenta a las polillas, evitando que dañen las prendas.
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“
C
romatografiando”
La cromatografía es una serie de técnicas relacionadas que pueden ser utilizadas para analizar, identificar sustancias desconocidas o para separar mezclas de compuestos. Este artículo está dedicado a la explicación de una de estas técnicas: la cromatografía en capa fina, utilizada para separar mezclas e identificar sustancias.
Placa de gel de sílice
En la cromatografía en capa fina existen dos fases, una móvil y otra estacionaria. La fase estacionaria es una sustancia sobre la cual se van a desplazar la fase móvil y la muestra. En cromatografía en capa fina se usa como fase estacionaria un adsorbente (sustancia sólida que puede retener a otra en su superficie), como el gel de sílice, la alúmina y la celulosa. La fase estacionaria se coloca sobre una superficie inerte llamada placa cromatográficas.
A
B
Sobre la placa cromatográfica se dibuja una línea horizontal ligeramente arriba de la base de la misma, en esta línea se colocarán las muestras con espacio libre entre ellas. La muestra se prepara haciendo una disolución del compuesto o mezcla en disolvente y aplicando una pequeña porción con un capilar. Como fase móvil se utilizan disolventes con distinta polaridad, por ejemplo, hexano, acetona, cloroformo, metanol, etc. La distancia que recorra la muestra dependerá de su polaridad y la del disolvente. En la imagen se puede apreciar una prueba de disolventes, cada cámara (frasco) contiene papel filtro y una pequeña cantidad de eluyente (fase móvil), posteriormente se colocará dentro de las cámaras una placa de gel de sílice que contiene las muestras de compuesto o de mezcla a separar. El disolvente ascenderá por capilaridad por la placa y arrastrará los componentes de la muestra a lo largo de esta.
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C
Mientras el disolvente asciende por la placa cromatográfica es importante estar al pendiente y sacar la placa de la cámara antes de que el disolvente llegue al borde de ella, de otro modo disolvente puede evaporarse y arrastrar consigo moléculas de la muestra, por lo tanto hay que extraer la placa cuando el disolvente está a unos milímetros de llegar al borde superior de esta. Una vez que se sacan todas las placas de sus respectivas cámaras estas son colocadas dentro de una lámpara de luz ultravioleta, la cual nos permite ver como la muestra fue arrastrada por el disolvente.
Como se ha mencionado el ascenso de las muestras por la placa depende de su polaridad y la del disolvente. En este caso, en la primera placa el disolvente utilizado fue hexano y las muestras no ascendieron, lo que significa que las muestras son sustancias polares y fueron retenidas por el gel de sílica. En cambio en la segunda placa se usó metanol y el arrastre fue mayor debido a que el metanol es un disolvente altamente polar. ¿Qué es el factor de retención? Es una medida única para cada compuesto en cromatografía, es la forma en que se puede identificar una sustancia, aunque esté mezclada con varias, pues cada una tendrá un factor de retención, osea una distancia recorrida en un tiempo determinado.
Placas cromatográficas, vistas con la lámpara UV
Los compuestos químicos absorben ciertas longitudes de onda que son visibles con la luz de la lámpara ultravioleta, de este modo es posible ver las “manchas” que formaron al ser arrastrados por el eluyente.
Cámara de yodo
Placas cromatográficas reveladas con yodo
Otro método utilizado para observar el arrastre de las muestras es el “revelado con yodo”, en este procedimiento, se coloca la placa en una nueva cámara cuyo contenido no es un disolvente sino yodo sólido. Debido a la exposición del sublimado con yodo, aparecen una serie de fracciones o manchas cuya intensidad y superficie varía con la cantidad de muestra aplicada.
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A) B) C)
Ácido acetil salicílico Cafeína Cafiaspirina
Ácido acetil salicílico Cafeína
A
B
C
Separando c-o-l-o-r-e-s La cromatografía en columna es otro tipo de cromatografía que se usa particularmente para separar mezclas de compuestos. En esta técnica se emplea una columna vertical de vidrio, la cual es empaquetada con un adsorbente (fase estacionaria) y a través de la cual fluye un disolvente (fase móvil). Por ejemplo, si tenemos una muestra oscura, producto de la mezcla de varios colorantes, estos pueden ser separados con esta técnica. Se empaqueta la columna con una mezcla de gel de sílice con agua, la cuál tendrá la función de fase estacionaria, una vez que esta bien empaquetada en la columna de cromatografía, entonces se coloca encima la muestra a separar. Sobre la muestra se va a introducir una pequeña cantidad de disolvente, empezando con el de menor polaridad: el hexano (Véase Imagen 1).
El hexano descenderá a través del gel de sílice arrastrando consigo las moléculas de menor polaridad, cuando se observe que el anillo de color ya no baja más, entonces se puede cambiar de disolvente a uno de mayor polaridad, este segundo disolvente terminará de arrastrar el anillo de color y se recolectará la muestra en un matraz. Conforme se vayan cambiando los disolventes, se van a ir obteniendo los distintos colores que componen la muestra, como todos tienen una velocidad de descenso distinta no se mesclaran unos con otros y se podrán recolectar de forma pura. En la imagen a la derecha se puede apreciar como el color verde es el que tiene mayor velocidad de descenso, seguido del color amarillo y finalmente el azul.
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xtracción La extracción es una técnica empleada para separar productos orgánicos o aislarlos de sus fuentes naturales, puede definirse como la separación de un componente de una mezcla por medio de un disolvente
Para esta técnica se utiliza el embudo de separación, el cual permite agitar una mezcla de dos disolventes que no so miscibles entre sí, pero que si disuelve el compuesto que se desea extraer, de manera que el compuesto se distribuye entre ambos disolventes y estos al separarse son recolectados en recipientes diferentes, dos disolventes no miscibles entre sí son el agua y el cloroformo. La extracción es u método que tiene muchas aplicaciones industriales, como son la extracción de compuestos aromáticos para la producción de aceites lubricantes, la separación de metales pesados de efluentes acuosos, y para la obtención de Penicilina y proteínas.
También se puede realizar una extracción selectiva, en la que si u compuesto de una mezcla es ácido, entonces se hace reaccionar con una sustancia básica, para que se formen sales que se separan de la fase orgánica y se disuelvan en el agua, o por el contrario, un compuesto básico reacciona con un ácido para formar sales que se disuelven también en agua, la cual a su vez se separa de la fase orgánica. Como el compuesto ácido o básico al reaccionar se convirtió en una sal, para que vuelva a tener su estructura original es común acidificar o basificar la disolución en la que se encuentra.
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sencias E
El olor del jazmín, de las rosas, el de las especies que usamos para cocinar como el orégano o la albahaca y muchos más, son provocados por un conjunto de compuestos que sintetizan las plantas y son llamados aceites esenciales. Estos aceites son sustancias muy volátiles, razón por la cual dan el aroma característico a una gran variedad de plantas y frutas. Estos aceites pueden ser extraídos de su fuente natural por medio de métodos muy sencillos que incluso llevamos a cabo e nuestra vida cotidiana, por ejemplo, cuando preparamos un té, en realidad estamos llevando a cabo un proceso de extracción, en el que el agua caliente disuelve los compuestos de la planta dándole el sabor y olor a la infusión.
En el laboratorio podemos obtener estos aceites por medio de técnicas de destilación, en las cuales se usan las hojas de las plantas y se calienten en algún disolvente orgánico para que disuelvan los aceites y los arrastren al evaporarse, de manera que pasan de su fuente natural al disolvente, algunos ejemplos de estas técnicas son la destilación por arrastre de vapor, la hidrodestilación, la destilación por reflujo y la destilación con equipo Soxhlet
Un ejemplo de los compuestos que forma estos aceites es el limoneno, el cual le da a muchos cítricos el olor característico, se encuentra sobre todo en los limones y las naranjas.
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En la destilación por arrastre de vapor y en la hidrodestilación se ponen las hojas de la planta cuyos aceites se van a extraer, en un matraz y se le agrega agua, posteriormente se calienta ese matraz y el vapor de agua comienza a arrastrar consigo los compuestos volátiles de la planta, estos vapores se condensan cuando pasan a través del refrigerante y escurren en una cámara o en otro matraz, al ser líquidos el agua se separa de los aceites por la diferencia de densidades. Destilación por reflujo
Equipos de hidrodestilación y destilación con equipo Sohxlet
Una vez extraídos los aceites esenciales, estos pueden tener una gran cantidad de usos en la industria, por ejemplo son importantes para dar olor a los perfumes, se utilizan en aromaterapias y también se pueden aprovechar sus propiedades en la industria de la medicina.
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¿Sabías qué…? Los aceites esenciales del alcanfor tienen propiedades que le permiten combatir la toz y otros problemas respiratorios, sus compuestos al mezclarse en el agua forman una capa protectora que cubre la mucosas del aparato respiratorio superior, reduciendo la irritación y disminuyendo la tos.
Agradecimiento especial a
Dra. Sandra Olimpia Mendoza DĂaz Por haber sido profesora del grupo de BiotecnologĂa (2013) en su primer semestre. Laboratorio de mĂŠtodos experimentales
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