Cataratas de colores

Introducción:

¿Alguna vez te has preguntado cómo es posible saber la composición de nuestros alimentos? ¿Cómo puede ser que a través de la sangre se pueda saber si un atleta está usando sustancias ilegales? 

Todas estas preguntas tienen una misma respuesta, la cromatografía. 

La cromatografía es un proceso químico cuyo objetivo final es la separación, identificación, cuantificación, cualificación y determinación de los componentes químicos individuales de sustancias en mezclas complejas [1]. Para ello emplea el principio de la retención selectiva, que consiste en el distinto comportamiento de los componentes de una mezcla sobre un soporte específico (como un papel, un gas, un líquido, una resina) y una fase líquida o gaseosa que fluye a través del soporte [2].

De esa manera, la cromatografía emplea diversas técnicas que aprovechan las diferencias en la velocidad de retención de cada componente para así poder analizarlo. Además dependiendo de la muestra que se esté analizando se usa un tipo de cromatografía u otro.

En este experimento casero se va a realizar una cromatografía en la que va a ser posible la diferenciación de varios colores. La fase estacionaria en este experimento será la tiza mientras que la fase móvil será el alcohol. Tras realizar este experimento va a ser posible apreciar la separación de los colores dentro de la tiza.

Objetivo: 

Observar una separación cromatográfica, realizada de manera original y sencilla, con materiales caseros.

Material necesario:

-Rotuladores de distintos colores. Se necesitan cuatro distintos.
-Placa de Petri (en su lugar se pueden usar sustitutos como tapas).
-Tizas cuadradas.

Procedimiento:

1.- Se utiliza una placa y una tiza.
2.- Se llena la placa con alcohol.

 

Imagen 1: Llenado de la placa con alcohol [3]

3.- Se pinta un punto con el rotulador de un color fácil de distinguir en la tiza, en el centro de una de las caras. Se deja el rotulador puesto en el punto durante unos segundos, para que se moje bien la tiza.

Imagen 2 : Pintado de las tizas con los colores a separar [4]

4.- Se realizan los mismos pasos mencionados anteriormente con otros colores en las 3 caras restantes de la tiza, aplicando una mezcla de pigmentos en este punto específico de la tiza.

5.- Se pone la tiza de pie dentro del alcohol y los colores irán subiendo por la tiza pero no todos subirán hasta la misma altura, aquí se observa la separación cromatográfica.

Imagen 3 : Separación cromatográfica [5]

Al poner la tiza en contacto con alcohol, este líquido asciende por la tiza debido a la capilaridad. A medida que el alcohol se mueve a lo largo de la tiza, entra en contacto con los pigmentos de la mezcla.

La separación ocurre debido a las distintas afinidades de los pigmentos con la fase móvil, que en este caso hemos utilizado alcohol. Los pigmentos que resulten menos solubles en el alcohol se desplazarán más lento y no llegarán tan lejos como otros que sean más solubles y se desplacen más rápidos.

Vídeo explicativo cromatografía en tizas

Aplicaciones:

La cromatografía tiene amplias aplicaciones y desempeña un papel importante en el ámbito medio ambiental, en el forense, en la industria alimentaria y farmaceútica.

Aplicaciones medioambientales: Biomonitorización de contaminantes, detección de compuestos fenólicos en agua potable,  monitorización de la calidad del aire, etc.

Aplicaciones forenses: Como la cuantificación de drogas en muestras biológicas, la identificación de esteroides en sangre, orina, etc.

Alimentos y sabor: La cromatografía se utiliza para analizar el azúcar en zumos de frutas, separar y analizar aditivos, proteínas, aminoácidos, vitaminas;  control de calidad de refrescos y agua, análisis de conservantes, así como la cuantificación de antioxidantes, edulcorantes y colorantes.

Industria farmacéutica: Muy utilizada a la hora de determinar impurezas de materias primas, concentración de principios activos.

Conclusión:

Este experimento ayuda enormemente a comprender y visualizar el concepto de la cromatografía, un proceso clave ya que nos ayuda a la separación e identificación de componentes, también a la purificación de estos. Además juega un papel importante dentro de nuestra sociedad como hemos podido observar en las aplicaciones mencionadas anteriormente.

Referencias:

[1] Introducción a la cromatografía:https://cientecinstrumentos.cl/que-es-cromatografia/#:~:text=La%20cromatograf%C3%ADa%20es%20un%20procedimiento,compuestos%20de%20una%20manera%20muy (Fecha de acceso 03/12/2023)

[2] Introducción a la cromatografía: https://concepto.de/cromatografia/ (Fecha de acceso 11/12/2023)

[3] Imagen 1:  https://www.youtube.com/watch?v=s-HF6YuDhbk (Fecha de acceso 03/12/2023)
[4] Imagen 2: www.cienciafacil.com  (Fecha de acceso 03/12/2023)

[5] Imagen 3: https://youtu.be/s2d650FW3v4  (Fecha de acceso 03/12/2023)

Procedimiento: https://doi.org/10.1021/ed052p809   J. Chem  American Chemical Society and Division of Chemical Education, Inc. (Fecha de acceso 20/12/2023)

Aplicaciones: https://veeprho.com/tecnica-de-cromatografia-y-sus-aplicaciones/#:~:text=La%20cromatograf%C3%ADa%20tiene%20amplias%20aplicaciones,forense%20y%20la%20industria%20petrolera. (Fecha de acceso 11/12/2023)

Autores: A.Béjar, D. Aperador, F. Cabeo. Alumnos de 4º de Química de la Universidad de Córdoba.