Separando as cores: cromatografia em papel

por Alfredo Mateus

Será que é possível separar duas tintas depois que elas são misturadas? Neste experimento veremos como funciona a cromatografia, um processo de separação de misturas que tem inúmeras aplicações na Química. Um dos tipos mais simples de cromatografia é a feita em papel.

Preparando o experimento

Para este experimento você vai precisar de:

  • tiras de papel de filtro;
  • lápis preto e canetas hidrocor;
  • palito de madeira;
  • água
  • pote transparente (ou copo).

Faça uma linha próxima à uma das pontas do papel com o lápis. Aplique a tinta da caneta hidrocor sobre a linha do lápis, fazendo um ponto. A ideia é que o grafite do lápis não vai se dissolver na água e você vai ter uma referência de onde a tinta começou caso ela se afaste completamente do início do papel. 

Prenda a outra ponta do papel em um palito de madeira, regulando a sua altura. A ponta inferior do papel deve chegar perto do fundo do pote ou copo que você vai usar, sem encostar no fundo. 

Coloque uma pequena quantidade de água no pote ou copo. O experimento está pronto para começar.

Realizando o experimento

Quando for iniciar o experimento, mergulhe a ponta do papel próxima dos pontos de tinta na água, sem deixar que a tinta fique abaixo da água. Oriente os alunos para que deixem o sistema em repouso e observem o que acontece nos próximos minutos. 

Quando a água chegar próxima ao topo do papel, retire-o da água e marque a altura em que a água chegou no papel com um lápis. 

O vídeo abaixo mostra como você pode fazer o experimento e alguns resultados com as canetas hidrocor que usamos.

O que acontece

A primeira observação que os estudantes farão, com certeza, é o fato de que a água está subindo pela folha de papel de filtro. Isso acontece porque a água interage bem com as fibras de celulose. A celulose é um polímero formado por moléculas de glicose. Estas moléculas apresentam grupos hidroxila (-OH), que interagem muito bem com a água, formando ligações de hidrogênio. 

Assim, a água vai molhando as fibras e consegue subir pelo papel. Esse fenômeno é chamado capilaridade. 

Estrutura da celulose

Podemos observar algumas coisas com relação aos corantes da caneta hidrocor:

  • os corantes são solúveis em água e são arrastados por ela à medida que a água sobe pelo papel;
  • algumas canetas apresentam mais de um corante na sua composição e eles se separam com o tempo;
  • corantes diferentes se movem de maneira diferente, alguns andando mais rapidamente com a água e outros ficando para trás;
  • existem manchas de mesma cor de canetas diferentes, que se movem da mesma forma.
Quando a água passa pelo ponto em que colocamos a tinta de uma caneta como a preta, que é formada por uma mistura de diversos corantes, cada um desses corantes irá interagir com a água e se solubilizar. Ao mesmo tempo, cada um dos corantes forma interações com as fibras do papel, que são feitas de celulose. Como cada corante possui uma molécula com uma estrutura diferente dos demais, cada um tem uma interação diferente com a água e com o papel. Alguns deles interagem fortemente com o papel e são mais retidos, andando mais lentamente. Outros tem uma interação mais fraca com o papel, e são levados pela água mais facilmente.

Finalmentes

Este tipo de cromatografia em papel é conchecido como cromatografia em camada fina (ou delgada). existem diversos outros tipos de cromatografia. A separação pode ocorrer, por exemplo, em uma coluna preenchida por um pó insolúvel no solvente utilizado (cromatografia em coluna). Existem equipamentos (cromatógrafos) que são muito usados para a separação de misturas complexas, usando detectores que podem identificar os componentes e suas quantidades. A cormatografia é, sem dúvida, uma das ferramentas mais importantes de um químico no laboratório.

Você pode usar este processo para separar outros tipos de misturas. Algumas canetas tem tintas que são solúveis apenas em álcool, como canetas permanentes.  

Como sempre, compartilhe este experimento com seus colegas e comente abaixo. 

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