Archivo por meses: mayo 2018

Práctica 2

COLORANTES Y TINCIÓN

Para que el ojo humano pueda ver un objeto como coloreado, éste tiene que absorben radiación electromagnética de longitud de onda comprendida entre 400 y 750 nm (si absorbe azul se verá naranja y si absorbe naranja se verá azul).

La estructura de las moléculas colorantes puede ser muy diversa aunque en muchos de ellos puede distinguirse una parte responsable de la absorción de luz (cromóforo), generalmente con una amplia extensión de dobles enlaces conjugados y/o anillos aromáticos, y el resto de grupos de la molécula que determinan sus propiedades tales como solubilidad en agua, tipo de materiales a los que se absorbe el compuesto y además, en caso de estar conjugados al cromóforo, pueden modular la longitud de onda de absorción y en consecuencia el color observado, especialmente cuando se conjuga un grupo dador con un grupo aceptor de electrones.

  1. Tinción: Para que el colorante tinte la fibra debe haber una interacción entre ambos. Ésta puede ser:
  2. Adsorción. Se pueden establecer puentes de H, si además pueden actuar fuerzas de Van der Waals el anclaje es más efectivo. Para ello convienen colorantes largos y planos con grupos capaces de formar puentes de H e insolubles en agua. En muchos casos se combinan con sales de metales (mordientes) que al tratar con bases forman hidróxidos que precipitan en la fibra fijando el colorante y, en algunos casos, modificando su color.
  3. Formación de soluciones sólidas. Para colorantes poco solubles en agua que se pueden introducir en la fibra si la estructura de ésta se abre (p.ej. calentando) y quedan retenidos al cerrar la estructura (p.ej. enfriando).
  4. Formación de agregados insolubles. Con colorantes más grandes que los poros de la estructura. Para ello se parte de un derivado soluble que impregna la fibra y luego se le transforma en insoluble.
  5. Enlaces iónicos. Entre los grupos aniónicos del colorante (p.ej. SO3) y los centros catiónicos de las fibras (poliamida, lana, seda) o entre grupos catiónicos del colorante y fibras modificadas donde se han generado aniones.
  6. Enlaces covalentes. Con colorantes reactivos que forman enlaces covalentes con grupos como hidroxilo o amino de las fibras.

En la práctica vamos a utilizar 4 colorantes: Dos de tipo Azo, el Naranja de metilo y el Rojo Congo (éste modifica el color al tocar la prenda con manos sudorosas por lo que se usa más para teñir preparaciones histológicas). Ambos cambian de color en medio ácido, el naranja de metilo pasa a rojo y el Rojo Congo a azul a pH menores de 3.

El Violeta de Metilo, es del tipo de los Trifenilmetanos. A pH ácido vira a amarillo y en medio fuertemente básico se transforma en la forma leuco (incolora).

El Índigo pertenece al grupo de colorantes de tinta, compuestos insolubles en agua, que pueden ser transformados en un compuesto soluble que por oxidación suave con el oxígeno del aire regenera la forma insoluble y azul.

A continuación teneis las estructuras de los cuatro colorantes que vamos a utilizar.

Práctica 1

EXTRACCIÓN Y SEPARACIÓN DE PIGMENTOS VEGETALES PRESENTES EN LAS ESPINACAS

La fotosíntesis, proceso que permite a los vegetales obtener la materia y la energía que necesitan para desarrollar sus funciones vitales, se lleva a cabo gracias a la presencia en las hojas y en los tallos jóvenes de pigmentos, capaces de captar la energía lumínica.

Entre todos los caracteres más externos de los vegetales, el más notable y característico es probablemente el color. El color no es únicamente un carácter llamativo de la vegetación, sino que, además, algunos de los pigmentos que lo condicionan están estrechamente ligados a las actividades fisiológicas del propio vegetal. Por consiguiente, el estudio de cómo las plantas viven y se desarrollan requiere el previo conocimiento de los pigmentos vegetales.

¿Qué son los pigmentos? 

Si es posible encontrar en el reino vegetal todos los matices y combinaciones de colores del espectro, existe un predominio general de los colores primarios: verde, amarillo, rojo, azul. Estos colores son conferidos a los vegetales por determinados compuestos químicos definidos, llamados pigmentos. El color particular que presenta un determinado órgano vegetal depende generalmente del predominio de uno u otro o la combinación de ellos. Se debe tener claro que cuando un vegetal presenta un color blanco, es debido a la falta de tales pigmentos. La luz solar que incide sobre ellas no es absorbida selectivamente como ocurre en las partes coloreadas, sino que es transmitida o reflejada prácticamente sin sufrir modificación.

Las Clorofilas. El color verde tan uniformemente presente en los vegetales es debido a la presencia de dos pigmentos estrechamente emparentados llamados clorofila a y clorofila b. Se encuentran prácticamente en todas las plantas con semilla, helechos, musgos y algas. Pueden formarse en las raíces, tallos, hojas y frutos a condición de que estos órganos estén situados por encima del suelo y queden expuestos a la luz. También aunque aparentemente falten en algunas hojas de color rojo o amarillo, cuando se extraen las otras sustancias colorantes de estas, puede comprobarse incluso allí la presencia de las clorofilas, que estaban enmascaradas por los demás pigmentos.

¿Dónde están los pigmentos?

Estos pigmentos se encuentran en el interior de la células vegetales específicamente en un orgánulo llamado cloroplasto. Los cloroplastos son simplemente plástidos que contienen pigmentos clorofílicos. Los compuestos clorofílicos están ligados químicamente con las estructuras internas del cloroplasto (membrana tilacoides) y se hallan retenidos en estado coloidal. Asociados con las clorofilas, existen también en los cloroplastos dos clases de pigmentos amarillos y amarillo-anaranjados que son las xantofilas y los carotenoides.

 

 

¿Cómo se dividen los disolventes?

Los pigmentos clorofílicos son insolubles en el disolvente universal llamado agua, pero sí son solubles (afinidad química) en disolventes orgánicos como por ejemplo etanol y acetona. A los disolventes que extraen simultáneamente todos los pigmentos de la hoja se los suele llamar extractantes. Existen otros disolventes que presentan afinidad por algunos pigmentos y se los llama separadores, como por ejemplo el hexano y el éter de petróleo, entre otros.

En el método de extracción simple, como se desarrolla más adelante, se utilizará como extractante la acetona y como separador el hexano. Estos dos disolventes orgánicos responden en forma diferente a los pigmentos clorofílicos, como así también a sus diferencias físicas que hacen que sean dos líquidos no miscibles y con diferente densidad.

En el segundo método por cromatografía se trata de una separación más fina de los pigmentos, y se basa en la adsorción y solubilidad diferenciales de varias sustancias entre las que se incluyen los pigmentos. Un soporte inerte como papel de filtro, silicagel o alúmina y unos granos de carbonato de calcio para deshidratar la muestra, son los componentes necesarios para desarrollar la técnica. Es una técnica que permite la separación de las sustancias de una mezcla que tienen una afinidad diferente por el disolvente en que se encuentran. De tal manera que al introducir una tira de papel en esa mezcla el disolvente arrastra con distinta velocidad a los pigmentos según la solubilidad que tengan y los separa, permitiendo identificarlos perfectamente según su color.