a.i. 1-informe 3-anÁlisis de sustancias coloreadas por espectrofotometrÍa

7/22/2019 A.I. 1-INFORME 3-ANLISIS DE SUSTANCIAS COLOREADAS POR ESPECTROFOTOMETRA

1/7

ANLISIS DE SUSTANCIAS COLOREADAS

POR ESPECTROFOTOMETRA (PRCTICA

No.3)

Profesora: Catalina Vasco, PhD.

Ayudante: Sr. Carlos Navas C.

Barba, M., Inguillay, S. y Tamayo, P.

([email protected])

Grupo 3 (Martes)

Fecha de realizacin: 03/09/2013

Fecha de entrega: 10/09/2013

RESUMEN EJECUTIVO:

El planteamiento de la prctica posee dos objetivos en la aplicacin de cromatografa de

capa fina, primero, la separacin de distintos pigmentos vegetales presentes en hojas de espinaca;

para lo que se procedi a la extraccin de la muestra por trituracin, con mortero, y su disolucin

con acetona:ter (1:1); de la que se coloc una alcuota en la placa, previamente preparada, que

luego se introdujo en la cmara de saturacin con cloroformo:ter (3:7), durante media hora. Al

cabo de lo que se extrajo la placa y se midieron las distancias recorridas por el eluyente y los

pigmentos, y se calcul sus factores de retencin (), de 0.750 para el pigmento verde (clorofilas),

y 0.983 para el amarillo (carotenoides). El segundo objetivo era la identificacin de sustancias no

coloreadas, para lo que se sigui un proceso similar al anterior, pero sin disolucin de las muestras,

y empleando hexano como eluyente, adems para medir las distancias en la placa se emple una

cmara UV, con lo que se concluy valores de 0.283, 0.783, 0.842, 0.858 para los componentesdel diesel, y 0.150 para el naftaleno, mientras para benceno y tolueno, no hubo coloracin, y no

pudo calcularse. Con lo que se concluy, con las limitaciones de la tcnica, que los pigmentos

vegetales as como el disel se componen de variadas sustancias, en el primer caso, de clorofilas y

carotenos, y en el segundo, de alcanos y aromticos principalmente.

TEM PUNTAJEColoquio /3.0Participacin /2.0Presentacin y formato /0.5Resumen ejecutivo /1.0Tablas de datos ydiagramas

/1.0

Clculos /0.5Resultados y discusin /1.5Conclusiones yrecomendaciones

/0.5

Subtotal /10.0PENALIZACIN

Atraso en la entrega del

informe

/1.0

TOTAL /10.0


2/7

ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

CARRERA DE INGENIERA QUMICA

Informe de Laboratorio de Anlisis Instrumental I Perodo 2013B

TABLAS DE DATOS

Tabla 1.Valores de Absorbancia (A) ylongitud de onda () para el Rojo de metilo

(2 x

Rojo de Metilo (2 x

[nm.] A [a.u.]*400 0.660405 0.680410 0.700415 0.714420 0727425 0730430 0.733435 0.733440 0.727445 0.719450 0.702500 0.216550 0.041600 -0.002650 -0.004700 -0.003

*La absorbancia no tiene unidades realmente,

pero en mucha bibliografa, generalmente sedesigna a.u. (absorbance unit), a los valores deabsorbancia.

Tabla 2. Valores de Absorbancia (A) yconcentracin (c), a la longitud de onda () de

mxima absorbancia (435 nm.).

*La concentracin c se halla en molaridad(moles de soluto/litro de solucin).

**La absorbancia no tiene unidades pero,designa en a.u. (absorbance unit).

Tabla 3. Caractersticas de la cubeta deanlisis

Material de suestructura

Longitud de cortetransversal [cm.]*

Vidrio 2.5

*La longitud de corte transversal corresponde ala distancia (d.) que recorre el haz de luz al

atravesar la muestra (en la ecuacin de Lambert-Beer).

Tabla 4. Volumen de requerido (Vi) desolucin de Rojo de Metilo (1x), para

la formacin de las soluciones empleadas en lamedicin de absorbancia (A).

*La concentracin

corresponde a la de lasolucin inicial de Rojo de Metilo.

**La concentracin c se halla en molaridad(moles de soluto/litro de solucin).

DIAGRAMAS

Diagrama 1. Esquema de bloques de unespectrofotmetro convencional

C [mol/L.]* A [a.u.]**

1 x 0.357

2 x 0.7333 x 1.071

4 x 1.411

x M*

Solucin c [mol/L.]** Vi [ml.]

1 1 x 10

2 2 x 20

3 3 x 30

4 4 x 40


3/7




CLCULOS

Clculo del volumen requerido de Rojode Metilo (1x), para formar las

soluciones. (Ejemplo: Clculo del

volumen requerido para formar 100 mL

de una solucin acuosa 2x).

( (

de Rojo de Metilo (1x)

Clculo de la Transmitancia por ciento(%T), en las soluciones a diferenteconcentracin. (Ejemplo: Clculo de la

transmitancia a , y

concentracin de la solucin 1 x

M.).

%T1 = 43,95%

Clculo del coeficiente de extincin (, apartir de la ecuacin de la curva de

calibracin calculada.

Ley de Lambert-Beer:

A=* L * C

(A: absorbancia, : coeficiente de

extincin molar, L: distancia recorrida por

el haz de luz, y C: concentracin del

soluto)

La curva de calibracin es:

y = 35000x + 0,018

A= (* L) C + 0.018

Si se considera despreciable el valor

0.018

RESULTADOS

Mediante el uso de Excel se pudo determinar a

travs de una grfica, el valor aproximado para

la longitud de onda de mxima absorcin.


4/7




Figura 1. Absorbancia de la solucin de Rojo de Metilo (1x) de acuerdo a la longitud de

onda absorbida

Tabla 5. Valor aproximado de la longitud de

onda de mxima absorcin

[nm.]

As tambin con los valores de absorbancia y

concentracin de las diferentes soluciones, se

realiz el clculo de sus transmitancias

porcentuales, as como se emple estos datos

en la construccin de una curva de calibracin.

Tabla 6. Transmitancias porcentuales a

diferentes concentraciones de Rojo de Metilo

en solucin acuosa

*La concentracin c se halla en molaridad(moles de soluto/litro de solucin).

**La absorbancia no tiene unidades pero,designa en a.u. (absorbance unit).

y = 5E-13x6- 2E-09x5+ 2E-06x4- 0.0013x3+0.5035x2- 100.85x + 8351

R = 0.9995

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

400 500 600 700

Absorbancia[u.a.]

Longitud de Onda [nm.]

Absorbancia (A) vs. Longitud de Onda ()

Absorbancia vs.

Longitud de Onda

Poly. (Absorbancia

vs. Longitud de

Onda)

C [mol/L.]* A [a.u.]** %T

1 x 0.357 43.954

2 x 0.733 18.493

3 x 1.071 8.492

4 x 1.411 3.882


5/7




Figura 2. Curva de Calibracin (Absorbancia vs Concentracin) a un

Tabla 7. Valor aproximado del coeficiente de

extincin molar, a partir de la ley de Lambert-

Beer

435 [nm.]

DISCUSIN DE RESULTADOS

De los datos obtenidos especialmente, del

coeficiente de extincin molar (, se pudo

considerar que se hallaba dentro de los valores

esperados, de hecho la curva de calibracin no

mostr un error de magnitud considerable,

siendo atribuible especialmente a variaciones

originadas en las caractersticas mismas de la

solucin y del soluto, y no tanto as a un error

humano en la medicin.

En bibliografa se pudo encontrar valores para

la absorbancia del rojo de metilo (methyl red),

dependiendo del pH del medio en que se halle,

recalcndose el hecho de su uso como

indicador de acidez o basicidad. En

mediciones realizadas empleando una cubeta

de 1 cm. de longitud de corte transversal y pH

7 (soluciones en agua), se encontr que el

valor de puede hallarse entre valores de

19600 (pH>7) hasta 23000 (pH =1), y con

longitudes de onda de mxima absorcin entre

y = 35000x + 0.018

R = 0.9993

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 0.00001 0.00002 0.00003 0.00004 0.00005

Absorbancia[u.a.]

Concentracin de Rojo de Metilo (mol /L.)

Absorbancia (A) vs Concentracin (C)

A vs C

Linear (A vs

C)


6/7




431 nm. y 515 nm. respectivamente. (Thomas

y Burgess, 2007, pp. 57,58). Ahora haciendo

una relacin muy sencilla se pudo estimar quepara una cubeta de 2.5 cm. el valor del

coeficiente poda hallarse entre 7840 y 9200,

sin embargo no se pudo considerar una

aproximacin tan simple, sin suponer factores

que determinan cambios por ejemplo, el hecho

de que el soluto no fuese totalmente puro, o

variaciones en la forma de preparacin de las

soluciones, que determinan resultadosvariables, considerando tambin la alta

sensibilidad del equipo. Por lo las

conclusiones que se pudieron obtener se

restringen nicamente a los datos y clculos

realizados, mediante la aplicacin de la

ecuacin de Lambert-Beer, justificndose en el

empleo de soluciones diludas menores a 0.1

M.

CONCLUSIONES

Se concluy que el valor de o coeficiente de

extincin molar para el rojo de metilo en

solucin acuosa (neutra) es igual a 14000

[L/mol*cm], as tambin que los valores

tomados a diferentes concentraciones, talcomo la curva de calibracin obtenida, no

presentan una diferencia marcada respecto a la

ecuacin de Lambert-Beer, apenas de

centsimas (0.018), con lo que se observ su

cumplimiento, y tambin, aunque de una

manera indirecta, que sin importar el uso de

aparatos bastantes tecnolgicos, lo errores

siempre se presentan en el anlisis, ya sea porla naturaleza misma de los analitos o del

desarrollo de la experiencia.

RECOMENDACIONES

Se recomienda para una mejorobtencin de resultados, el empleo de

soluciones patrn adecuadas, formadascon solutos puros o al menos de alta

pureza, que eviten el aparecimiento de

fenmenos pticos (p. ej. dispersin

por presencia de partculas

suspendidas) que alteren los

resultados.

Si se va a trabajar con sustanciascoloreadas, especialmente si estasalteran sus propiedades cromticas

(indicadores qumicos) por variaciones

en el pH, procurar mantener un grado

de acidez controlado, para evitar

grandes variaciones en los resultados.

(Thomas y Burgess, 2007, pp. 57,58).

BIBLIOGRAFA:

Thomas, O. y Burgess, C. (2007). UV-Visible Spectrophotometry of Water

and Wastewater. (1ra. Ed.). Oxford,

U.K.: Elsevier B.V.


7/7




Quesada, S. (2007). Manual deExperimentos de Laboratorio para

Bioqumica. (1ra. Ed.) San Jos, Costa

Rica: Editorial Universidad Estatal a

Distancia.

Sierra, I., Prez, D. et al. (2010).Anlisis Instrumental. (1ra. Ed.)

Espaa: Netbiblo, S.L.

a.i. 1-informe 3-anÁlisis de sustancias coloreadas por espectrofotometrÍa

Documents