La cromatografía en columna (CC) es una técnica de laboratorio común utilizada en cursos de química de nivel universitario. El objetivo de CC es separar los componentes químicos individuales de una mezcla impura que contiene dos o más componentes. CC está relacionado con la Cromatografía de Capa Fina (TLC); sin embargo, la TLC revela la pureza de una mezcla (cuántos componentes químicos individuales contiene), mientras que CC separa los componentes de una mezcla para un uso posterior.

Parte uno de cuatro:
Preparación

  1. 1 Lee y entiende el procedimiento de laboratorio. El objetivo de la cromatografía en columna es separar y recoger los componentes químicos deseados de una mezcla. La separación se producirá dentro de una columna que contiene un adsorbente estacionario y un eluyente móvil (disolvente). Se introduce una muestra impura en la columna y se eluye (o se separa) haciendo pasar el eluyente a través de la columna. Se producirá una separación debido a que su mezcla impura está formada por diferentes componentes químicos que se adsorberán (adherirán) de manera desigual a la superficie del adsorbente. El adsorbente es un material poroso, comúnmente alúmina o gel de sílice, y es el medio a través del cual su mezcla se separará. Idealmente, a medida que el eluyente recorre su columna, debe interactuar con un solo componente, extrayendo así un componente de la mezcla mientras el otro permanece adsorbido en la parte superior de la columna. Se pueden usar varios eluyentes para separar múltiples componentes de su mezcla.
  2. 2 Obtenga el equipo apropiado y especies químicas. Reúna el equipo y las especies químicas necesarias para realizar el procedimiento. Además, familiarícese con sus recursos y entorno antes de comenzar su trabajo. Los materiales necesarios para llevar a cabo este proceso variarán; sin embargo, como mínimo, este proyecto requerirá los elementos enumerados en Cosas que necesitará, que se enumeran al final de este artículo.

Parte dos de cuatro:
Montar la columna

  1. 1 Montar el aparato de columna. Usando un soporte de anillo y una abrazadera apropiada, coloque la columna de manera que la punta de la columna esté varias pulgadas por encima de la base del soporte. El espacio entre la base del pedestal y la punta de la columna debe ser lo suficientemente grande para que el matraz de recolección se pueda colocar fácilmente para recoger la salida de la columna, pero lo suficientemente pequeño para que la salida de líquido no salpique cuando aterrice en el matraz.
  2. 2 Inserta una pequeña pieza de lana de vidrio, o algodón, en la columna justo encima de la llave de paso. El propósito de la lana de vidrio es evitar que el adsorbente en fase sólida escape de la columna.
  3. 3 Llene la columna aproximadamente a la mitad con su disolvente menos polar o eluyente. Es importante comenzar con su solvente menos polar porque esto separará primero el componente menos polar de su mezcla. Si es necesario, cuando haya eluido con éxito el primer componente, puede cambiar a un segundo disolvente más polar para eluir otro componente. Se pueden usar varios eluyentes para eluir todos los componentes de su mezcla impura.
  4. 4 Agregue una capa de arena de 1 cm sobre el tapón de lana de vidrio. Con cuidado, vierta arena en la columna hasta que haya una capa de arena de 1 cm apoyada sobre el tapón. Use pequeñas cantidades adicionales de su solvente menos polar para lavar cualquier arena que se adhiera a las paredes de su columna. El propósito de la arena es evitar que el adsorbente de polvo fino se escape a través del tapón de lana de vidrio y potencialmente obstruya la punta estrecha de la columna.
  5. 5 Introduzca su adsorbente a la columna con un embalaje en polvo. Lentamente (vea Advertencias) agregue su adsorbente en polvo directamente en la columna (empaque de polvo). Toque o agite suavemente la columna para eliminar cualquier adsorbente de las paredes de la columna y permita que el sólido se asiente en la columna.
    • No debe haber burbujas de aire dentro de la columna; las bolsas de aire harán que los elementos de la mezcla se separen de manera desigual y comprometerán la pureza de los resultados. Si su columna contiene burbujas de aire obvias, vacíe su columna y prepare otra.
  6. 6 Agregue arena a la columna hasta que haya una capa de arena de 1 cm sobre la capa de adsorbente. De nuevo, vierta cuidadosamente arena en la columna hasta que haya una capa de arena de 1 cm que descansa sobre la capa de adsorbente. Use pequeñas cantidades adicionales de su solvente menos polar para lavar cualquier arena que se adhiera a las paredes de su columna. El objetivo de la capa superior de arena es mantener el adsorbente en su lugar.
  7. 7 Ajuste el nivel de solvente de manera que quede varios milímetros por encima de la capa superior de arena. Coloque un matraz de recolección debajo de su columna, abra la llave de paso y permita que el nivel de disolvente retroceda hasta varios milímetros por encima de la capa superior de arena. Su columna ahora está lista para usar.

Parte tres de cuatro:
Componentes Elute de Columna

  1. 1 Introduzca su mezcla en la columna y lave más allá de la capa de arena con el solvente menos polar. Con una pipeta, introduzca la mezcla en la columna; no altere la capa protectora de arena. Abra la llave de paso y permita que el nivel de la mezcla / solución de disolvente caiga hasta varios milímetros por encima de la capa superior de arena. Tu mezcla ahora está "en la columna".
  2. 2 Eluye los primeros componentes de tu mezcla Siga los pasos que se detallan a continuación para separar y recoger el primer componente de su mezcla con el solvente menos polar. Recuerde, nunca permita que el nivel de disolvente caiga por debajo de la capa superior de arena.
    • Agregue una pequeña cantidad de su solvente (2-4 milímetros) a la columna.
    • Abra la llave de paso para permitir que el nivel de disolvente caiga hasta varios milímetros por encima de la capa superior de arena.
    • Repita los pasos secundarios anteriores hasta que el componente llegue al final de la columna (consulte Advertencias). Nunca permita que el nivel de disolvente en la columna caiga por debajo de la capa superior de arena.
    • Cuando el componente llegue al final de la columna, recójala en un matraz de recolección limpio y claramente etiquetado, luego déjalo a un lado para un análisis posterior.
  3. 3 Eluir componentes adicionales con disolventes ligeramente más polares Uno o más componentes de su mezcla no se separarán con su solvente menos polar y, por lo tanto, permanecerán adsorbidos al adsorbente en la parte superior de la columna. Separe estos componentes usando un solvente ligeramente más polar cambiando el solvente usado y siguiendo el mismo procedimiento usado para eluir los primeros componentes de su mezcla. Para cambiar el solvente:
    • Abra la llave de paso para permitir que el nivel del disolvente menos polar caiga hasta que esté justo encima de la capa superior de arena.
    • Presente con cuidado su nuevo solvente (2-4 milímetros) a la columna. Abra la llave de paso para ajustar el nuevo nivel de solvente de modo que esté varios milímetros por encima de la capa superior de arena. De nuevo, no moleste la capa protectora de arena.
  4. 4 Analice la pureza de las soluciones eluidas utilizando cromatografía de capa delgada. (Este paso es opcional). La cromatografía en columna es una técnica de separación, por lo tanto, al finalizar el procedimiento, debe tener varios vasos que contengan los componentes separados de su mezcla inicial. Para analizar la pureza de sus productos eluidos, es común realizar una cromatografía de capa delgada, sobre la cual puede obtener más información en el artículo Cómo realizar cromatografía en capa delgada.

Parte cuatro de cuatro:
Limpiar

  1. 1 Vacíe el contenido de la columna en un vaso de precipitados limpio quitando la llave de paso y aplicando presión de aire. Apunta el extremo abierto de la columna en un vaso de precipitados y quita la llave de paso. Aplique presión de aire suavemente a la punta para vaciar el contenido de la columna en el vaso de precipitados. Si hay algo atascado en la columna (es decir, un tapón de lana de vidrio), humedezca la columna con acetona y vuelva a aplicar presión de aire.
  2. 2 Deseche los subproductos sólidos y líquidos en los contenedores de desechos apropiados. Deseche los materiales sólidos, incluidos los contenidos de la columna y el tapón, en el contenedor apropiado de "desechos sólidos". Deseche los líquidos en los contenedores de residuos adecuados también. Nunca lave materiales sólidos o líquidos en el fregadero ni los coloque en un contenedor de residuos etiquetado inapropiadamente.
  3. 3Lave todo el equipo y devuélvalo a su lugar correcto.