Introducción
La cromatografía es una técnica analítica
y cuantitativa que ha alcanzado un alto grado de desarrollo
-y modalidades- en los laboratorios de química y
bioquímica. En sus diversas aplicaciones, la cromatografía
sirve para separar compuestos químicos diferentes
a partir de mezclas multicomponentes, las cuales pueden
contener varios centenares de sustancias diferentes. Por
ejemplo, es capaz de identificar y separar los 350 compuestos
que dan su sabor y bouquet característicos al café.
En el taller proponemos aplicar rudimentariamente -con
la ayuda de artículos comunes y de fácil adquisición-
esta técnica, en su modalidad de cromatografía
en papel, a la separación de los pigmentos (moléculas)
que se encuentran mezclados en los plumones a base de agua.
Se descubrirá que un color determinado puede estar
formado por la combinación de dos o más pigmentos,
lo que da la oportunidad de abordar también algunos
aspectos de la combinación de colores.
En general, la cromatografía consiste en hacer pasar
una fase móvil con un determinado disolvente (o eluyente),
en este caso una mezcla de agua y etanol -misma que contiene
disuelta la mezcla de moléculas que se desea separar-,
a través de una fase fija que actuará como
tamiz o filtro selectivo, en este caso algodón. A
su paso, la separación de moléculas se produce
debido a sus diferencias de tamaño, geometría
y distribución de carga eléctrica.
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Un
poco de historia
La etimología de la palabra cromatografía
es curiosa. Por las palabras griegas que la forman significaría:
'escritura en colores'.
El botánico ruso Mikhail S. Tsvet formalizó
el uso de la cromatografía en los estudios científicos
-por el año 1910-, dio ese nombre a la técnica
y la aplicó a la separación de los pigmentos
naturales que se encuentran en las plantas (conocidos como
carotenoides y clorofilas).
Tsvet empacó una columna de vidrio vertical (de
unos cuantos centímetros de diámetro) con
material adsorbente. Luego, por la columna vertical virtió
una solución que contenía la mezcla de pigmentos
provenientes de las hojas molidas de una planta. Pasados
unos minutos, el material empacado en la columna había
adquirido una coloración diferente por segmentos.
Es decir, había logrado la separación de los
pigmentos naturales de la planta. En cada segmento de color
definido había un pigmento diferente.
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Material
o El disolvente estará formado por una mezcla de
etanol y agua en una proporción volumétrica
de 30:70.
o Como contenedores del disolvente se requieren tapas de
frascos (preferentemente de plástico) de 6 a 7 centímetros
de diámetro aproximadamente. (Figura 1).
o Tramos de popotes de plástico de 2 centímetros
aproximadamente y que no sean menores que la altura de la
tapa. (Véase la figura 1)
o Algodón.
o Tijeras.
o Papel filtro de poro medio recortado en forma circular
y del tamaño de la tapa. (Véase la figura
2)
o Trapo.
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Desarrollo
La duración del taller, aplicado a un grupo de diez
personas con la ayuda de un supervisor, será de 30
minutos aproximadamente.
Por cada niño que se integre de manera activa en
este taller se necesita una tapa de plástico que
contenga aproximadamente unos 15 mililitros de disolvente
(la mezcla de etanol y agua).
Se toma un tramo de popote y en uno de sus extremos se abre
de diámetro (haciendo algunos cortes pequeños)
de tal forma que sirva como base de sostén. Antes
de colocarlo en el centro de la tapa dentro del disolvente
se empaca o rellena con algodón. Es importante que
la longitud del popote sea ligeramente superior a la altura
de la tapa.
A continuación, se proporciona a cada participante
un papel filtro recortado en círculo, se le pide
que seleccione de 2 a 5 plumones de diferentes colores y
que con ellos marque de 2 a 5 puntos grandes, cada uno de
diferente color (se puede repetir algún color). Luego
se le pide que con mucho cuidado coloque este papel sobre
el tramo de popote que se encuentra ya en el centro de la
tapa.
La punta del algodón que sobresale del tramo del
popote ya debe estar humedecido y debe tocar el papel por
el centro, cuidando que no se caiga. (Figura 3)
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Observaciones
Se observará que el disolvente empieza a desplazarse
en forma radial a partir del lugar donde está la
punta húmeda del popote. A partir de este momento
habrá que esperar aproximadamente 15 minutos para
que se complete el recorrido hasta las orillas del papel
filtro. Entonces, los diferentes pigmentos que componen
un color habrán quedado separados a lo largo del
radio del papel, formando, sobre éste, figuras semejantes
a pétalos multicolores. Este resultado experimental
(el papel filtro con los pigmentos separados) recibe el
nombre de cromatograma.
Una vez dominada la técnica será fácil
sugerir composiciones más libres, dando lugar a creaciones
originales y estéticas.
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Conclusiones
Este taller ayudará a desarrollar en los niños
la capacidad de observación de sus resultados experimentales
y obtener conclusiones a partir de ellos.
Una vez que han descubierto que un color está formado
por uno o varios pigmentos, es posible plantearles muchas
preguntas para que averigüen las respuestas por la
vía experimetal, como si fuera un juego. Por ejemplo,
podrían hacer el cromatograma de todos los colores
disponibles para conocer cómo se distribuyen los
pigmentos.
Luego, cada niño puede realizar el cromatograma
de un color desconocido (ocultando el punto hecho por el
plumón). En él deberá observar el patrón
de corrimiento que obtuvo y compararlo con los que se realizaron
anteriormente. A partir de estos datos podrá descubrir
cuál fue el color desconocido que se le asignó.
Por otra parte, este mismo taller permite al maestro, si
lo desea, hablar a sus alumnos sobre la composición
de colores, los tres colores primarios y las distintas combinaciones
que se pueden hacer a partir de ellos.
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Precauciones
Todos los materiales y soluciones son reutilizables siempre
y cuando no estén desgastados, maltratados o contaminados
(para el caso del disolvente).
La solución etanol y agua es inflamable, aunque
contenga agua. No debe exponerse a chispas ni cerillos prendidos.
Aunque los plumones a base de agua no se consideran tóxicos,
se debe evitar que los niños se los lleven a la boca.
Manejo
de residuos
El único residuo de cuidado es el eluyente. Cuando
éste haya sido reutilizado varias veces y esté
visiblemente sucio, es conveniente favorecer la combustión
del etanol acercando con cuidado un cerillo prendido. Finalmente,
el agua residual se desecha por el drenaje.
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