DEFINICIÓN
La palabra cromatografía proviene del griego, y significa literalmente "escritura de color" o "registro de color". Es un método físico de separación de mezclas complejas, que tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia, como por ejemplo en la química forense, el control ambiental y la tecnología de alimentos y productos naturales . Es un conjunto de técnicas basadas en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes.
La cromatografía puede cumplir dos funciones básicas que no se excluyen mutuamente:
a) Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos más puros y usarlos más tarde.
b) Medir la proporción de los componentes de la mezcla. En este caso, las cantidades de material empleadas suelen ser más pequeñas.
Las técnicas de cromatografía se pueden dividir también en distintos métodos de separación:
1. Cromatografía plana
- En papel.
- En capa fina.
2. Cromatografía en columna
- De líquidos (de la que hay distintos tipos).
- De gases.
EXPERIENCIA: CROMATOGRAFÍA EN PAPEL
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| Mi pequeño "caos" |
Antes de comenzar con el estudio de cromatografía, realicé diversas pruebas para decidir el color, el medio transmisor (el líquido) y el elemento fijo (el papel). Tras hacer diferentes pruebas con alcohol, vinagre, agua, rotuladores de colores, clorofila, papel de cocina, folios y otros materiales, tuve un pequeño error que más tarde me llevaría a descubrir algo increíble. En medio del "caos" en el que me encontraba, utilicé un rotulador negro distinto al que había usado al principio, y observé, para mi sorpresa, que creaba un patrón de colores totalmente distinto al anterior. Me resultó muy curioso, así que probé con bolígrafos, tintas y rotuladores permanentes (todos ellos negros). Hice una selección de lo que iba a utilizar y fue lo siguiente:
- Alcohol como medio transmisor.
- Los elementos fijos serían:
a) papel de acuarela.
b) papel de seda
- Y los negros usados son:
- rotulador (con el número 1)
- rotulador (con el número 2)
- rotulador permanente (con el número 3)
- bolígrafo (con el número 4)
- tinta china (con el número 5)
Comencé recortando cinco círculos de papel de acuarela y otro cinco de papel de seda. Elegí estos tipos de papel ya que son muy distintos el uno del otro: el primero es grueso y absorbente, mientras que el segundo es muy fino. Después les hice un agujero en el centro para meter un tubito de papel, por el que subiría el alcohol. Fui pintando una mancha en el centro de cada papel, de tal forma que tenía pintados una mancha de bolígrafo en un papel de acuarela y en otro de seda, otra mancha de permanente en un papel de acuarela y en otro de seda, y así sucesivamente. Les coloqué un tubito a cada uno, llené los recipientes con alcohol y coloqué los papeles. Volví a los diez minutos de colocarlos y esto es lo que encontré.
*En cada envase, los dos papeles (acuarela y seda) a la izquierda pertenecen a un número y los otros dos papeles a la derecha pertenecen al otro número, menos en el último envase en el que solo hay dos papeles y ambos pertenecen al número 5. Cada número corresponde al que se le adjudicó a cada tinte.
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Esperé unos cincuenta minutos más para volver a comprobar el resultado. Para entonces ya no quedaba alcohol en los recipientes, así que di por concluida la experiencia. Me puse entonces a analizar brevemente los resultados de cada recipiente:
- En el primer recipiente se encontraban los dos rotuladores. Es increíble ver como cambian el uno del otro, y también como el mismo rotulador cambia dependiendo del papel usado.
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| Rotuladores 1 y 2 |
- En el segundo estaban el rotulador permanente y el bolígrafo. El primero tan solo se expande en el papel de acuarela, y ni si quiera se mueve en el de seda. En el bolígrafo por el contrario si que se aprecian varios colores, pero no tiene comparación con el resultado obtenido en los rotuladores.
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| Rotulador permanente y bolígrafo |
- En el tercero estaba la tinta china. Esta no ha cambiado nada, en ninguno de los dos papeles.
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| Tinta china |
CONCLUSIONES
Me resultaron muy interesantes los resultados que obtuve, así que decidí investigar por qué de un mismo rotulador se obtenían distintos patrones de colores dependiendo del papel, por qué de dos rotuladores aparentemente iguales surgían colores tan distintos o por qué había tintas que no cambiaban lo más mínimo al contacto con el alcohol y otras sí. Empecemos hablando de la las tintas:
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Los rotuladores son un invento japonés de principios de los 60, y se podría decir que es la evolución del pincel.
Los rotuladores permanentes los usamos cuando queremos que lo escrito resista en el tiempo, por eso su tinta está compuesta de tres elementos: un colorante, un solvente y una resina.
- El colorante son pigmentos, cuya propiedad es su resistencia al agua y otros agentes ambientales.
- La resina para tinta es un polímero parecido al pegamento que asegura que el colorante permanezca en el papel una vez que el solvente se evapora.
- El solvente es en verdad la clave de los rotuladores permanentes, porque disuelve y transporta el colorante; una vez que la tinta líquida es aplicada en el papel, el solvente se evapora en el aire, dejando solamente el colorante y la resina. Originalmente los fabricantes utilizaban xileno, pero lo cambiaron en la década de 1990 por alcoholes menos tóxicos (como el etanol) cuando estos comenzaron a utilizarse en el ámbito escolar.
Así pues, la mayor diferencia entre los rotuladores permanentes y los no permanentes recae en la resina de la tinta (en los rotuladores normales se utilizan resinas que ya están disueltas en agua). Es por esto que la tinta del rotulador permanente no se descompone en colores. En el caso de los rotuladores normales, la razón de que se descompongan en colores diferentes se debe a la composición y cantidad de colorantes empleados por el fabricante para obtener el negro.Y respecto al bolígrafo, se utiliza una tinta viscosa, que es en realidad una pasta, que combina colorantes, pigmentos y disolventes.
Hablemos ahora del papel:
Cuando el papel es poroso absorbe el disolvente y por capilaridad, se desplaza; es decir, cuando llega a la parte coloreada con tinta, la arrastra con él.
Hay que tener también en cuenta que cada colorante se comporta de forma distinta según el tipo de filtro y según el disolvente que se utilice. Algunos colorantes se mueven más rápido que otros, por lo que al separarse, las partes de la tinta que no se disuelven bien dejarán de desplazarse primero, y las partes más solubles seguirán expandiéndose.
El papel de acuarela que he utilizado es poroso, poco encolado y de grano medio, por lo que el color se desplaza antes y abarca más espacio.Sin embargo, el papel de seda es muy delgado, está hecho de fibras de celulosa reciclada y no tiene cola.
OPINIÓN
Aun así, esta experiencia no termina aquí. Todavía me quedan muchas tintas y sustancias que usar, otros disolventes para ver cómo reaccionan mejor y cuales no, y también distintos tipos de papeles por utilizar. En verdad, creo que nunca llegaría a terminar de probarlo todo, pero por ahora me quedo con la satisfacción de haber descubierto tantas cosas, y con las ganas de aprender mucho más.
