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As cores da natureza

Em 1906, o botânico russo Mikhail Tswett inventou uma técnica, a cromatografia, para separar as substâncias que dão a cor (pigmentos) de uma folha. A palavra cromatografia vem do grego e significa "escrever com cor" (chromatus quer dizer cor e graphein, escrever).

Em sua experiência, Tswett encheu uma coluna (tubo) com carbonato de cálcio, um tipo de substância sólida. Em seguida, passou por essa coluna um líquido contendo os pigmentos de uma folha. Depois de um certo tempo, apareceram várias regiões coloridas (verdes e amarelas). Cada região de cor diferente correspondia a um pigmento da folha.

Hoje, a cromatografia é empregada em muitas áreas da ciência, tais como análise do ambiente para avaliar a pureza do ar, da água e do solo; determinação de pesticidas e contaminantes dos alimentos; determinação de drogas no sangue ou na urina; e análise dos componentes de remédios, perfumes, tintas, óleos, alimentos, combustíveis etc.

Existem numerosas técnicas cromatográficas, muitas das quais não têm mais nada a ver com cor. Hoje, elas são muito usadas para separar as diferentes substâncias que compõem uma mistura. Algumas dessas técnicas são sofisticadas e empregam equipamentos caros. Mas todas elas têm o mesmo princípio: o deslocamento dos componentes da mistura que a gente quer separar.

A técnica da cromatografia usa pelo menos duas fases (meios). Uma delas é chamada fixa ou estacionária e pode ser sólida ou líquida. A outra é móvel e se desloca através da estacionária. A fase móvel pode ser um líquido ou um gás.

Cada fase tem diferentes afinidades com os componentes da mistura. As substâncias que têm mais afinidade com a fase móvel do que com a fase estacionária se deslocam mais. Dessa forma, a mistura, contida inicialmente numa região pequena, vai se dispersando ao longo de toda a coluna.

Na cromatografia em papel, a fase estacionária é uma tira de papel de filtro e a fase móvel é um líquido que, conforme a experiência, pode até ser a água.

O método conhecido como ascendente é o mais simples para se fazer cromatografia em papel. Nesse método, uma tira de papel é colocada na posição vertical e uma pequena quantidade da mistura que você quer estudar é pingada perto da ponta inferior do papel. Essa extremidade é mergulhada no líquido da fase móvel, que "sobe" pelo papel por causa de um fenômeno chamado capilaridade.

Os componentes da mistura vão, então, se separando, segundo sua afinidade com o papel ou com a fase móvel. Ou seja, aqueles que têm mais afinidade com essa fase móvel se deslocam para a parte superior do papel.

Quer ver? Então faça a Experiência 1.

Experiência 1

1) Corte uma tira de papel de filtro (pode ser o papel usado para fazer café) de cerca de 12 centímetros de comprimento por 2 ou 3 centímetros de largura.

2) Com uma caneta preta, de ponta porosa, faça uma mancha pequena a uns 2 ou 3 centímetros da ponta da tira.

3) Coloque um pouquinho de álcool num copo e pendure o papel dentro dele, por uma ou duas horas, fazendo com que sua ponta fique mergulhada no líquido. A mancha deve ficar fora do álcool.

4) Agora basta observar a separação dos componentes finais da tinta!

Em 1909, o cientista Goppelsroeder desenvolveu um método de cromatografia em papel que batizou de Kapillaranalyse e que foi usado para a separação de pigmentos vegetais, óleos, impurezas em alimentos e graxas. Nesse método, a substância a ser estudada está dentro da fase móvel e ela sobe no papel juntamente com o líquido e se separa de acordo com as diferentes afinidades.

É uma experiência muito fácil de fazer e o resultado é muito bonito. Vamos fazer:

Experiência 2

1) Triture uma flor de cores bem bonitas ou uma folha (por exemplo, uma folha de espinafre). Coloque-a num copo inquebrável.

2) Cubra com álcool, triturando as pétalas ou folhas com uma vara ou uma colher.

3) Coloque o copo com a mistura dentro de uma tigela com água quente. Deixe em repouso por várias horas, até a maior parte do álcool evaporar (deve restar mais ou menos 1 milímetro de altura de líquido dentro do copo).

4) Retire as pétalas ou as folhas e mergulhe uma faixa de papel de filtro no líquido, molhando só uma das extremidades, do mesmo jeito que você fez na Experiência 1.

Espere uma ou duas horas. Agora tente fazer com outro extrato vegetal.

Texto selecionado pelos professores César, Sezar e Bedaque.
Autoria de Graciela Arbilla - Instituto de Química da UFRJ
extraído da Ciência Hoje das Crianças nº 44, pg. 21
(agosto de 1997)