Como as partes de uma solução podem ser separadas pela cromatografia?

Uma solução é uma mistura homogênea de pelo menos duas substâncias. Quando os químicos precisam determinar quais componentes estão presentes em uma solução ou outra mistura, eles geralmente usam uma técnica chamada cromatografia. A cromatografia é um processo que separa os componentes de uma mistura para que possam ser identificados. Esta é uma técnica comum usada em pesquisa, bem como em outras indústrias, como medicina e medicina legal. Existem vários tipos de cromatografia, mas todos funcionam devido aos mesmos princípios químicos.

TL; DR (muito longo; Não li)

A cromatografia é um processo científico que separa os componentes de uma solução ou outra mistura para que possam ser identificados. Muitos materiais diferentes são usados ​​para fazer isso, mas cada tipo de cromatografia inclui uma "fase estacionária" material que não se move, e um material de "fase móvel" que viaja além da fase estacionária, carregando a solução com isso. Com base em suas propriedades moleculares, alguns produtos químicos na solução viajarão mais longe com a fase estacionária do que outros. Uma vez espalhados, os produtos químicos podem ser identificados pela distância que viajaram e suas propriedades individuais.

Uma maneira simples de entender como a cromatografia separa as partes de uma solução é pensar no que acontece quando um pedaço de papel com algo escrito fica molhado. A tinta se espalha pelo papel em listras. Todo mundo tem experiência com essa versão não intencional da cromatografia em papel. A solução é a tinta, e os produtos químicos na tinta se separam quando o papel fica molhado. O mesmo método é usado para separar produtos químicos em soluções diferentes de tinta.

Nesse método, uma linha de lápis é desenhada horizontalmente ao longo do papel na parte inferior e um ponto da solução sendo testada é adicionado. Quando seca, o papel é pendurado verticalmente sobre um prato. O suficiente de um solvente líquido é adicionado ao prato para atingir o fundo do papel, mas não a linha do lápis. O solvente começa a subir no papel e, quando atinge o ponto da solução, começa a carregar consigo os produtos químicos da solução. Na cromatografia de papel, o papel é o elemento do experimento que fica parado, por isso é chamado de “estacionário Estágio." O solvente sobe pelo papel, trazendo com ele a solução que está sendo testada, então o solvente é conhecido como o “móvel Estágio."

As moléculas do solvente e da solução interagem com as moléculas do papel. Eles ficam temporariamente presos na superfície do papel, em um processo chamado adsorção. Ao contrário da absorção, a adsorção não é permanente. Por fim, as moléculas se libertam e continuam subindo no papel, mas as moléculas em cada componente químico se ligam de maneira diferente às moléculas do papel. Alguns se desprendem mais rapidamente e sobem no papel mais rapidamente do que as moléculas de outros produtos químicos. Quando o solvente quase atingiu o topo do papel, uma linha a lápis é desenhada para marcar sua localização antes de evaporar. As posições dos pontos químicos que se separaram da solução original também são marcadas.

Se os produtos químicos são incolores, outras técnicas podem revelá-los, como luz ultravioleta brilhante no papel para mostrar os pontos, ou pulverizando um produto químico que reagirá com os pontos e os dará cor. Às vezes, a distância que cada ponto percorreu é medida em relação à distância percorrida pelo solvente. Esta relação é conhecida como fator de retenção, ou R_f valor. É útil para identificar os componentes de uma mistura porque o R_f o valor pode ser comparado aos de produtos químicos conhecidos.

A cromatografia em papel é apenas um tipo de cromatografia. Em outras formas de cromatografia, a fase estacionária pode ser uma série de outros materiais, como uma placa de vidro ou alumínio revestido com um líquido, um frasco cheio de líquido ou uma coluna cheia de partículas sólidas como sílica cristais. A fase móvel pode nem mesmo ser um solvente líquido, mas um "eluente" gasoso. Toda a cromatografia funciona fazendo o mesma coisa com muitos materiais e técnicas diferentes - uma fase móvel é movida através ou através de um Estágio. A solução é separada em seus componentes com base em quanto cada parte da solução se dissolve em a fase móvel e é carregada junto, e o quanto ela adere à fase estacionária adsorvente e retarda baixa.