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QUÍMICA NOVA NA ESCOLA N° 18, NOVEMBRO 2003

Acromatografia é um métodode análise que ocupa umlugar de destaque em vários

campos da Ciência (Química, Bioquí-mica, Engenharia de Alimentos etc.)devido à sua praticidade de efetuarseparações, permitindo identificar equantificar variadas misturas de com-postos químicos.

O termo cromatografia deriva daspalavras gregas “chrom” (cor) e “gra-phe” (escrever). Embora o processoatualmente já não dependa da cor,esta ainda é empregada para facilitara identificação de compostos que te-nham sido separados por um proces-so chamado migração diferencial.

Quando uma amostra de umamistura corre por um suporte apro-priado, líquido ou sólido, seus com-ponentes interagem de maneirasdiferenciadas com o material-suporte,de acordo com a maior ou menorafinidade química existente entre eles.Em toda cromatografia, distingue-seuma “fase estacionária” e uma “fasemóvel”. A primeira consiste em umasubstância que absorve a mistura sobexame; a segunda é a substância(geralmente líquida) que induz a mi-gração da mistura. Existem vários ti-pos de cromatografia: em camadadelgada, em coluna e em papel, en-

tre outras. Trataremos aqui da croma-tografia em papel, na qual uma tirade papel poroso é usada como supor-te, caracterizando a fase estacionária.

A execução dessa análise requera aplicação da solução da mistura aser examinada na parte inferior do pa-pel, por meio de um capilar ou de umpalito de dente, de maneira que seformem minúsculas manchas. A fasemóvel, isto é, o solvente que seráempregado no processo, é acondi-cionada numa cuba previamente pre-parada, que consiste em um recipi-ente de vidro, aberto na parte supe-rior. O nível da fase móvel não deveultrapassar 1 cm. Uma das extremi-dades da tira de papel é mergulhadano solvente. Aplica-se a mancha damistura acima do nível do solventepara evitar a dissolução das substân-cias. Fecha-se a cuba com uma placade vidro e observa-se a cromatogra-fia. Graças ao fenômeno físico-quími-co de capilaridade, o solvente come-ça a subir ao longo do papel, numprocesso denominado eluição. Namedida em que o solvente passa pelamistura, os componentes químicossão arrastados, de forma que a subs-tância que possuir maior afinidadecom o solvente será deslocada a umavelocidade maior. Antes que atinja o

topo do papel, este deve ser retiradoda cuba para sua secagem. Se oscomponentes da mistura são colori-dos, é possível distinguí-los direta-mente. Em caso contrário, a tira po-de ser borrifada com reagentes capa-zes de formarem produtos coloridoscom a mistura. Um modo particularde revelação é fornecido pelas subs-tâncias que absorvem luz ultravioleta.Assim, depois da eluição, obser-vando o suporte no qual se proces-sou a corrida à luz de uma lâmpadaultravioleta, é possível verificar que seespalham, em negro, as manchasdas substâncias separadas. Seguin-do os princípios que regem essa téc-nica, será demonstrado neste expe-rimento como separar e analisar, utili-zando a cromatografia em papel, co-rantes alimentícios em pastilhas dechocolate.

Material e reagentes• 4 pastilhas coloridas de Confetti®

(amarela, vermelha, azul e laran-ja)

• Vinagre doméstico branco• Solução de amônia doméstica

incolor• Papel indicador de pH• Água destilada• Solução de NaCl 5% em água

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Recebido em 11/9/02, aceito em 14/5/03

Leonardo Fernandes Fraceto e Sílvio Luís Toledo de Lima

Este artigo descreve um experimento bastante simples, capaz de introduzir o estudante a um dos maisimportantes métodos de separação, efetuado maciçamente em laboratórios de análises químicas em diferentesramos da ciência: a cromatografia. A importância desse tema está na aliança entre duas facetas fundamentaisda Química: interações intermoleculares e métodos de separação de componentes de uma mistura complexa.Aborda-se a separação de diferentes corantes alimentícios presentes em pastilhas de chocolate.

interações intermoleculares, cromatografia, corantes alimentícios

Cromatografia em papel na separação de corantes

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destilada• Lamparina• Proveta de 25 mL ou frasco gra-

duado• Fundo de garrafão de vidro

transparente de 2 L• Garrafa transparente de refrige-

rante de 2 L com o “gargalo” cor-tado

• Papel de filtro• Tesoura• Régua• Lápis• Palitos de dente• Pipeta de Pasteur (conta gotas)• Tubos de ensaio• Fio de lã• Vidro de relógio ou placa de Petri

Procedimento experimentalColoque cada uma das pastilhas

em um tubo de ensaio com umaquantidade de vinagre branco sufi-ciente para cobrir as pastilhas. Aque-ça os tubos separadamente embanho-maria até a camada coloridase dissolver e os doces ficarem comuma cor branca. Isto acontecerárapidamente; portanto, tenha cuidadopara não dissolver nenhuma parte dacamada branca abaixo da camadacolorida ou do interior das pastilhas.Cuidadosamente, transfira as solu-ções com os corantes para outrostubos de ensaio limpos. Não transfiranenhum sedimento.

Para extrair o corante dessa solu-ção, coloque o fio de lã e 3 mL devinagre no tubo de ensaio que contéma solução do corante. A utilização dalã na extração deve-se ao fato destapossuir propriedades polares quefazem com que corantes, principal-

mente os artificiais, sejam retidos pre-ferencialmente nesse material.Aqueça esse tubo em banho-mariapor aproximadamente 5 minutos, me-xendo ocasionalmente. Quando todaa tintura for removida, a solução teráuma cor branca e o fio de lã a cor docorante. Remova o fio de lã e enxagüeem água de torneira. Repita esse pro-cesso para os outros corantes, utili-zando um pedaço de fio para cadacor.

Para remover o corante, coloquecada fio em um tubo de ensaio e adi-cione cerca de 5 mL de solução deamônia doméstica. Teste a solução fi-nal para ver se está básica; casoainda esteja ácida, adicione mais1 mL da solução de amônia domés-tica e teste novamente. Repita esseprocesso até que a solução corres-ponda a um meio básico. Aqueça embanho-maria os tubos com a lã e solu-ção de amônia por 5 min para evapo-rar suavemente o solvente e concen-trar o corante. No caso de todo o sol-vente evaporar, interrompa o aqueci-mento e adicione uma ou duas gotasde água destilada e misture.

Corte um pedaço de papel de filtrode 10 cm x 15 cm e dobre-o de manei-ra sanfonada (Figura 1a). Adicione asolução de NaCl no garrafão até umaaltura de aproximadamente meio cen-tímetro (0,5 cm). Tampe a cuba coma garrafa de refrigerante, de formaque tenha certeza de tocar no fundo.Usando um lápis (não pode ser ca-neta de qualquer espécie), trace umalinha acima da parte inferior do papelcromatográfico (aproximadamenteum centímetro). Usando um palito dedente, adicione um pouco de cada

corante em um pequeno ponto aolongo da linha que você traçou, nomesmo papel. Use um palito própriopara cada corante. Se, ao adicionaro corante, usando um capilar sobre alinha traçada, este se espalhar muito,descarte o papel e comece a adiçãodo ponto em um novo papel. Coloqueo papel na cuba como mostra aFigura 1b, para correr o cromato-grama. Remova-o quando os coran-tes deixarem de se mover e deixe-oem uma superfície limpa e seca,preferencialmente em um papel toa-lha branco. Trace uma linha onde osolvente parou. Deixe o papel secar.

DiscussãoNeste experimento, é possível

observar que cada um dos corantesapresenta uma migração sobre o pa-pel (fase estacionária) diferente paracada caso (Figura 2). No momentoem que a fase móvel se desloca demaneira ascendente sobre o papel,há processos de interações intermo-leculares entre os componentes emanálise, os corantes e as duas outrassubstâncias: a fase móvel (solução deNaCl) e a fase estacionária (celulose,rica em grupos hidroxilas –OH ter-minais). Assim, em função das carac-terísticas de cada corante, haverá di-ferenças entre as intensidades des-sas interações. Caso a substânciaque caracteriza um determinado co-rante apresente uma alta polaridade,espera-se que interaja mais intensa-mente com o papel (fase estacionária)do que com a solução de NaCl (fasemóvel). Desta forma, a migraçãodeste corante ocorrerá mais lenta-mente se comparada à de um outroque apresente uma polaridade menor.Isto ocorre porque a fase estacionáriaapresenta diversos grupos polaresque atraem as moléculas polares, difi-cultando assim sua migração nadireção da fase móvel.

Comentários adicionaisEste experimento pode ser usado

também na identificação comparativadesses corantes artificiais de pasti-lhas de chocolate com os de outrosprodutos alimentícios, como, porexemplo, de sucos em pó de diver-sos sabores (Tang®, Fresh® etc.) e

Figura1: Representação esquemática de como realizar a corrida cromatográfica: (a)aparência final do papel após ser dobrado de forma sanfonada e (b) sistema cubafechada e papel imerso na fase móvel.

Cromatografia em papel na separação de corantes

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Figura 2: Representação esquemática do croma-tograma obtido no experimento. Dfm = distânciapercorrida pela fase móvel; Dc = distância percorridapor corantes.

gelatinas, entre outros (a Tabela 1 listaos principais corantes artificiais utili-zados em alimentos).

Neste caso, basta colocar numpapel de filtro uma pequena quan-tidade do corante de uma pastilha dechocolate (utilize o palito de dentes)e, ao lado deste, uma pequena quan-tidade da solução produzida peladissolução do suco ou gelatina quecontém o corante de interesse. Reali-zando a análise cromatográfica empapel, pode-se comparar o quantocada mancha migrou. Se as duasmanchas migraram exatamente amesma distância, haverá fortes indí-cios de que se trata do mesmo co-

Para saber maisCELEGHINI, R.M.S. e FERREIRA, L.H.

Preparação de uma coluna croma-tográfica com areia e mármore e seu usona separação de pigmentos. QuímicaNova na Escola, n. 7, p. 39-41, 1998.

CISTERNAS, J.R.; VARGA, J. eMONTE, O. Fundamentos de Bioquí-mica Experimental. São Paulo: EditoraAtheneu, 1999.

COLLINS, C.H. e BONATO, P.S.Introdução a métodos cromatográficos.Campinas: Editora da Unicamp, 1990.

DEGANI, A.L.G.; CASS, Q.B. eVIEIRA, P.C. Cromatografia: um breveensaio. Química Nova na Escola, n. 7,p. 21-25, 1998.

HARRIS, D.C. Análise química quan-titativa. Trad. C.A.S. Riehl e A.W.S.Guarino. Rio de Janeiro: Livros Técni-cos e Científicos, 2001.

LEHNINGER, A.L.; NELSON, D.L. eCOX, M.M. Trad. A.A. Simões. Princípiosde Bioquímica. São Paulo: Sarvier, 2000.

LISBÔA, J.C.F. Investigando tintasde canetas utilizando cromatografiaem papel. Química Nova na Escola, n.7, p. 38-39, 1998.

MENDHAM, J.; DENNEY, R.C.;BARNES, J.D. e THOMAS, M. Vogel –Análise química quantitativa. Trad. J.CAfonso, P.F de Aguiar e R.B. deAlencastro. Rio de Janeiro: LivrosTécnicos e Científicos, 2002.

NEPOMUCENO, M.F. BioquímicaExperimental. Piracicaba: EditoraUnimep, 1998.

OLIVEIRA, A.R.M. de; SIMONELLI,F. e MARQUES, F.A. Cromatografandocom giz e espinafre: um experimentode fácil reprodução nas escolas de En-sino Médio. Química Nova na Escola,n. 7, p. 37-38, 1998.

PALOSCHI, R.; ZENI, M. e RIVEROS,R. Cromatografia em giz no ensino deQuímica: didática e economia. Quí-mica Nova na Escola, n. 7, p. 35-36,1998.

Na internetEuropean Food Legislation Web:

http://www.food.rdg.ac.uk/people/afs96pgs/search.htm (último acessoem 25/01/03).

rante. É importante enfa-tizar que, sendo este umexperimento simples, po-derá apresentar algumaslimitações. Assim, emdeterminadas situações,diferentes corantes pode-rão aparentemente se des-locar com a mesma veloci-dade, causando incorre-ções em algumas conclu-sões.

Questões propostas1. Quais os resultados

esperados se os quatrocorantes forem misturadosem um único tubo de en-saio e, posteriormente,analisados por croma-tografia em papel?

2. O que ocorreria com a ordemde aparecimento das manchas no pa-pel se a fase móvel fosse alteradapara um solvente apolar?

3. Qual o princípio químico envolvi-do na extração do pigmento para a lã?

4. Quais são as principais diferen-ças entre os corantes artificiais enaturais?

Leonardo Fernandes Fraceto ( f raceto@unicamp.br), bacharel e licenciado em Químicae mestre em Biologia Molecular e Funcional pelaUnicamp, é doutorando na Unicamp. Sílvio LuísToledo de Lima (shtoledo@hotmai l .com),bacharel e licenciado em Química e mestre emQuímica Analítica pela Unicamp, é doutorandona Unicamp.

Comentários

reações alérgicas em algumaspessoas

urticária, alergias, vômitos,broncoconstrição (combinado com

vermelho de Ponceau)

broncoconstrição (combinado comazul brilhante)

pode causar hipertiroidismo esensibilidade à luz

erupções em algumas pessoas,tumores de rim em animais,

broncoconstrição (com eritrosinavermelha e índigo carmim)

pode causar asma e urticária

pode causar reações alérgicas

Utilização usual

pastelaria, confeitaria, licores,sobremesas

bebidas, xaropes, pastelaria,confeitaria

confeitaria, pastelaria,xaropes, bebidas, charcutaria

confeitaria, frutas, xaropes eenlatados

recomendado para marcaçãode carnes, bebidas, gelatinas,

doces e ervilhas enlatadas

bebidas, vegetais confeitaria,licores, xaropes, enlatados

confeitaria, glacês

Nome/Cor

Tartrazinaamarela

Amarelo-sol

Vermelho dePonceau 4R

Eritrosinavermelha

Azul brilhante

Verde ácidobrilhante

Negro brilhanteBN

Tabela 1: Principais corantes alimentícios artificiais permitidos por lei.

Cromatografia em papel na separação de corantes

Abstract: Application of Paper Chromatography in theSeparation of Dyes in Chocolate Candies – This articledescribes a quite simple experiment, capable of introduc-ing the student to one of the most important separationmethods, massively carried out in chemical analysis labo-ratories in different branches of science: chromatography.The importance of this theme lies in the alliance betweentwo fundamental facets of chemistry: intermolecular inter-actions and methods of separation of components of acomplex mixture. The separation of different food dyespresent in chocolate candies is dealt with.Keywords: intermolecular interactions, chromatogra-phy, food dyes