DESTILACIÓN.
Dicho método se basa en los diferentes puntos de ebullición de los componentes de la solución. Calentando en un matraz de destilación la solución se hace pasar al estado gaseoso al componente que se desea separar (el que tenga menor punto de ebullición) controlando la temperatura de forma tal que alcance el punto de ebullición de dicho componente y no la de los otros (que deben tener mayor punto de ebullición). De esta manera sólo pasará al estado gaseoso aquel componente que queremos separar que luego al llegar a un refrigerante (dispositivo con una corriente de agua líquida) por diferencia de temperatura condensará y podremos recoger el destilado en un matraz erlenmeyer. El resto de los componentes quedarán en el matraz de destilación.
A modo de ejemplo, esta técnica nos sirve para purificar en parte al agua de mar: ésta contiene sólidos disueltos (principalmente sal común: NaCl) cuyos puntos de ebullición superan ampliamente los 100°C. Cuando la solución de agua de mar se calienta ligeramente por encima del punto de ebullición del agua (100°C) se evapora el agua que luego condensará al pasar por el refrigerante y de esta manera se separará.
DESTILACIÓN FRACCIONADA.
Por esta técnica se separan varios componentes de una mezcla basándose en las diferencias de los puntos de ebullición. Uno de los ejemplos más conocidos es su aplicación en el proceso de refinación del petróleo: por este método se obtienen sus productos derivados tales como naftas, "supergás", gas oil, queroseno, asfalto. Una diferencia entre una destilación simple y una fraccionada es el grado de separación que se logra: puesto que son muchos los componentes del petróleo y los correspondientes puntos de ebullición en algunos casos se aproximan en su valor, la separación de los componentes puros no es factible ni necesaria; entonces, en el ejemplo los productos que se obtienen de la destilación fraccionada siguen siendo mezclas de hidrocarburos y por lo mismo se les llama fracciones de petróleo.
CRISTALIZACIÓN.
Mediante este método podemos separar componentes de una mezcla mediante un proceso con el cual se obtienen sólidos cristalinos (sólidos con ordenamiento regular de sus partículas -átomos, iones o moléculas- formando figuras regulares) a partir de sus mezclas.
Este método se aplica desde hace muchos años. La figura nos muestra al químico y bacteriólogo francés Louis Pasteur ( 1822-1895). Puede decirse que sus descubrimientos a través de la cristalización de la sal sódico-amónica del ácido tartárico dieron origen a la Estereoquímica: parte de la química que toma como base el estudio de la distribución espacial de los átomos que componen las moléculas y el cómo afecta esto a las propiedades y reactividad de las mismas. En efecto, en 1848 Pasteur descubre que durante la cristalización de la sal sódico-amónica del ácido tartárico (mezcla racémica, ópticamente inactiva), se podía separar en dos clases de cristales, cada una integrada por sendos isómeros levógiros y dextrógiros, ópticamente activos y cuyas formas macroscópicas son imágenes especulares entre si (enantiómeros).
Cabe agregar que el ácido tartárico se utiliza como acidificante y conservante natural (en particular en la preparación de bebidas efervescentes y como corrector de acidez en el vino), en fotografía y barnices, como laxante, etc.
En cuanto a la cristalización en si, se puede decir que existen varias maneras mediante las cuales podemos separar componentes de una mezcla. Dos formas posibles de obtener cristales son:
a) Preparando una solución saturada de cierto sólido que se desea cristalizar, por ejemplo sal común (NaCl, cloruro de sodio) y se deja reposar en un recipiente cilíndrico (de vidrio). Luego el disolvente, agua por ejemplo, se evapora y el sólido disuelto (la sal común en el ejemplo) cristaliza poco a poco.
b) Otra forma sería la siguiente: se prepara una solución saturada en agua caliente (disolvente) de cloruro de sodio sólido (soluto en este caso). Luego se deja enfriar y de esta forma aparecerán los cristales del sólido (NaCl). Este procedimiento se basa en que la solubilidad del NaCl es mucho mayor a temperaturas mayores y por lo mismo se puede disolver mayor cantidad del soluto que a temperatura ambiente. Entonces el exceso de soluto (NaCl) que se disolvió en caliente al enfriar la solución (ya que dicho exceso de cloruro de sodio no puede disolverse en frío) comenzará a precipitar en forma de cristales sólidos.
CROMATOGRAFÍA.
En 1906 Tsvet realizó un experimento que condujo al descubrimiento de la cromatografía en columna: en la parte superior de una columna de vidrio rellena de yeso pulverizado colocó un extracto de pigmentos vegetales; luego agregó éter observando que en el interior de la columna (cuyo soporte era sílica) y de la mezcla original, surgían diversas bandas coloridas que descendían a diferentes velocidades. Dichas bandas se correspondían con componentes específicos de ,la muestra sometida al experimento.
La técnica cromatográfica como se mencionó antes se basa en la separación por migración diferencial de los componentes de una muestra implicando que los mismos se distribuyan entre 2 fases: una de ella fija (fase estacionaria) y la otra móvil que es la que transfiere al componente o los componentes a través del medio hasta la separación. En general dichos componentes son transportados a través del medio de separación por flujo de un eluyente líquido o gaseoso. Los componentes de la mezcla a analizar se moverán en la dirección marcada por la fase móvil y con distinta movilidad dependiendo de diferencias de adsorción, partición, solubilidad, presión de vapor, tamaño molecular, densidad de carga iónica.
La cromatografía se emplea en múltiples campos (farmacéutico, industria alimentaria, etc.) y existen muchos tipos de cromatografías que van desde las más sencillas hasta aquellas que requieren equipos sofisticados, complejos y de altos costos (como la cromatografía de gases y cromatografía de alta presión o perfomance, HPLC)
Para finalizar el presente trabajo, se plantea la realización de una cromatografía en papel: sencilla y de bajo costo, que se puede realizar en cualquier laboratorio o aula de enseñanza media.
En dicho proceso los pigmentos fotosintéticos (alojados en los cloroplastos) son fundamentales dado que capturan la luz solar y permiten la fotosíntesis. Una mezcla de dichos pigmentos de espinaca sometidos a una cromatografía se separarán según la imagen mostrada.
Para efectuar la actividad experimental se necesitará: hojas de espinaca (u otro vegetal verde, acelga por ejemplo), un mortero, arena, acetona (o alcohol etílico), papel de filtro, un tubo (o algo para guardar los pigmentos extraídos),lápiz, pipeta pasteur, éter de petróleo/acetona 9:1, cámara cromatográfica (o un frasco adecuado).
Luego de quitarle lo más posible las partes no verdes y lavarlas, machacar en un mortero 3 hojas del vegetal a utilizar previamente lavadas y macerar con un poco de arena y unos 5 mL de acetona. Filtrar y guardar el filtrado obtenido (solución con los pigmentos).
Tomar una tira de papel de filtro (por el borde) de unos 10 cm y con un lápiz marcar una línea recta a unos 3 cm del extremo.
Sobre la línea marcada sembrar con una pipeta pasteur el filtrado obtenido y dejar secar durante unos minutos. Repetir este paso 4 o 5 veces (sembrando en donde se sembró): el objetivo es aumentar la concentración de la muestra.
Con pipeta en la cámara cromatográfica colocar el solvente (éter de pétroleo/acetona), saturar la cámara.
Colocar la tira sembrada en la cámara cromatográfica: de manera vertical, de forma tal que quede sumergida por su extremo inferior en la solución de la cámara hasta una altura intermedia entre el mismo y la línea de siembra.
Nota: es posible utilizar algún gancho auxiliar colocado en el extremo superior de la cámara para enganchar y colgar la tira de papel sembrada.
Por último dejar en la oscuridad hasta lograr la separación de los pigmentos.
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