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Author: juan-carlos-torres-sandoval

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ABSORCION SOLAR

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Facultad de IngenieraEscuela Profesional De Ingeniera civil

Escuela Profesional De Ingeniera civil CONSTITUCIN Y REGISTRO DE EMPRESA

CURSO:FUNDAMENTOS DE GESTIN Y ORGANIZACIN DE EMPRESAS

DOCENTE : SORIANO COLCHADO, Jos Luis.

INTEGRANTES :ROBLES ACUA , Lourdes

2014

I. OBJETIVOSGraficar el espectro de pigmentos naturales.Determinar la longitud de onda de mxima absorbanca de una solucin.

II. FUNDAMENTO:La radiacin electromagntica puede clasificarse segn la longitud de onda o la frecuencia. La frecuencia y la longitud de onda estn relacionadas por la siguiente frmula:

Donde es la longitud de onda (cm), v es la frecuencia y c es la velocidad de la luz (3 x 1010cm/s). Las unidades de la longitud de onda son generalmente nanmetros, pero tambin pueden utilizarse Angstroms, milimicras o centmetros.

1 A = 10-10m1 nm = 10 -9m1 m = 10-6m1 cm = 10-2m

El Cuadro1 muestra los intervalos de longitudes de onda para las diversas categoras de radiacin electromagntica.

Cuadro 1. Clasificacin de la radiacin electromagntica y efectos de la radiacin sobre las molculas.ReginRayos XUltravioletaVisibleInfrarrojoMicroondas

Longitud de onda, nmEfecto sobre la molcula0.1-100Excitacinde los electrones de subvalencia100-400Excitacinde loselectrones devalencia400-800Excitacinde loselectrones devalencia800 - 100 000Aumentode lasvibracionesmoleculares105-108Aumentode lasrotacionesmoleculares

Las especies qumicas interactan con la radiacin electromagntica en formas que reducen la intensidad de la radiacin. Los efectos de la interaccin varan con la longitud de onda de la radiacin y la naturaleza de las especies qumicas, e incluyen transiciones en las vibraciones moleculares, las rotaciones moleculares y en los niveles de energa. Las interacciones pueden cuantificarse comparando la radiacin incidente sobre una muestra con la radiacin transmitida por la muestra. En general, estas comparaciones se hacen con instrumentos llamados espectrofotmetros y requieren que la muestra se disuelva en un disolvente que no absorba en forma apreciable a la longitud de onda de inters.Por lo general, los espectrofotmetros tienen la estructura bsica que se muestra en la Figura 1. A continuacin se describen los elementos esenciales y sus funciones:

1. Fuente luminosa. Casi siempre se utiliza una lmpara de tungsteno para generar longitudes de onda entre 340 y 900 nm (visible), y una lmpara de hidrgeno para generar longitudes de onda entre 200 y 360 nm (uv).2. Selector de longitudes de onda. Como es necesario tener una luz incidente mono cromtica sobre la muestra, debe utilizarse algn mtodo para obtener una banda angosta de longitudes de onda a partir de la luz policromtica que generan las lmparas. Se utilizan prismas o rejillas de difraccin para separar las diferentes longitudes de onda en bandas estrechas.3. Ranura. La luz que deja el selector de longitud de onda (tambin llamado monocromador) no es verdaderamente monocromtica, sino que est compuesta por una banda angosta de longitudes de onda. El propsito de la ranura es reducir la amplitud de esta banda para mejorar la pureza de la luz que llega a la muestra.4. Contenedores para la muestra. En general se utilizan tubos de ensayo de 1 cm de grosor o celdas rectangulares.5. Fototubo o fotocelda detectora de luz. Estos son dispositivos que contienen un material fotosensible que emite electrones cuando se expone a la luz. Los electrones se emiten en una cantidad proporcional a la intensidad de la luz. As, esposible medir la intensidad de la luz transmitida (I).

Figura 1. Diagrama esquemtico de los componentes bsicos de un espectrofotmetro. Modificado de la referencial.

La cantidad de luz que interacta con una muestra en un espectrofotmetro puede expresarse como transmitancia o como absorbancia. La transmitanciaT es la fraccinde luz transmitida por una solucin:

Donde,I es la intensidad de la radiacin transmitida por la muestra e Io es la intensidad de la radiacin incidente sobre esa misma muestra. La absorbancia A es una expresin de la cantidad de radiacin absorbida por la muestra y es igual al logaritmo negativo de T:

La cantidad de radiacin monocromtica que una solucin absorbe es proporcional a la concentracin de la especie absorbente en la solucin y la distancia que la radiacin viaja a travs de la muestra. La ley de Beer es una expresin de estas relaciones:

Donde, es el coeficiente de absorcin (tambin llamado coeficiente de extincin molar), b es la longitud de la trayectoria de la radiacin en la muestra y c es la concentracin de la especie absorbente. Las unidades que ms se utilizan son las siguientes:

A: la absorbancia no tiene unidades: Mol-1cm-1 o mMol-1cm-1b: cm (las celdas con longitudes de trayectoria de 1 cm son las ms comunes)c: Mol o mMol

La ley de Beer es til para determinar las concentraciones de los solutos en solucin. Establece que debe haber una relacin lineal entre la concentracin y la absorbancia. Por lo tanto, si se conocen y b, es posible calcular la concentracin a partir de un valor de absorbancia que se mide con un espectrofotmetro. Por supuesto, es necesario asegurarse que el establecimiento de la longitud de onda y la lectura de absorbancia del espectrofotmetro sean precisas y que no haya sustancias interferentes presentes. En la prctica, usualmente es mejor correr una serie de determinaciones con estndares de concentracin conocida y determinar la concentracin de la muestra desconocida a partir de una curva estndar.En muchos casos, la sustancia que se va a medir no absorbe apreciablemente a una longitud de onda adecuada, pero podra reaccionar con una segunda sustancia para formar un compuesto coloreado que s absorba. Cuando se lleva a cabo este tipo de anlisis, es importante que la segunda sustancia est presente en exceso, de manera que no limite la formacin de color. A continuacin se da una ecuacin general para este tipo de anlisis:

Cuando se utiliza un espectrofotmetro para determinar la concentracin de una sustancia en solucin, es mejor construir una curva estndar. Esto se hace preparando una serie de estndares de diversas concentraciones y hacindolos reaccionar con los reactivos que forman el color en las mismas condiciones que se utilizarn al hacer el anlisis de la muestra desconocida. En la mayora de los casos, los reactivos que forman el color y los disolventes absorbern una pequea cantidad de luz a la longitud de onda de inters. Por lo tanto, es una buena idea preparar un testigo (o blanco) que contenga todos los reactivos en las concentraciones apropiadas, pero no la sustancia que se va a analizar. La absorbancia del testigo se resta de la absorbancia de la muestra calibrando el espectrofotmetro a cero con el testigo o bien calibrando a cero con el disolvente y restando la absorbancia del testigo a cada lectura de absorbancia de la muestra. Las mediciones de la absorbancia son ms precisas en el intervalo de 0.1 a 1.0 unidades de absorbancia. Por lo tanto, es aconsejable ajustar las concentraciones (por dilucin o por adicin de mayor cantidad de muestra) de modo que las lecturas de absorbancia se encuentren en este intervalo. Los ajustes de concentracin deben hacerse antes de agregar los reactivos que forman el color.Con respecto a la ley de Beer ocurren desviaciones evidentes, por lo que es importante darse cuenta de las situaciones en que el comportamiento no lineal podra constituir un problema. La ley de Beer slo es vlida en el caso de soluciones diluidas. En soluciones concentradas, las molculas pueden interactuar en formas que cambien sus propiedades de absorcin. Si su curva estndar incluye concentraciones ms altas y ms bajas que la concentracin de la muestra desconocida, sabr entonces que tiene un problema y podr hacer los ajustes correspondientes. Otra causa comn de comportamiento no lineal es que se agreguen cantidades insuficientes de los reactivos que forman color. La Figura 2 muestra una curva estndar.

Figura 2. Una curva estndar del tipo que se obtiene en espectrofotometra cuantitativa.

El color es una propiedad de la matera directamente relacionada con el espectro de la luz y que, por lo tanto, se puede medir fsicamente en trminos de su energa radiante o intensidad, y por su longitud de onda.Los alimentos, tanto en su forma natural como procesada, presentan un color caracterstico y bien definido mediante el cual el consumidor lo identifica; cualquier cambio que este sufra puede causar rechazo de los productos. Los pigmentos relacionados con los alimentos se pueden dividir en 8 categoras:1. Caratenoides.2. Clorofilo.3. Antocianinas.4. Flavonoides.5. Betalanas.6. Taninos.7. Mioglobina y hemoglobina.8. Otros.Los seis primeros se encuentran fundamentalmente en productos vegetales, el sptimo solo se encuentra en productos de origen animal y el octavo grupo se incluye un gran nmero de compuestos que tambin imparten color (quinonas, xantona, riboflavina, citocromos, etc).

III. MATERIALES Y MTODOS

MaterialesUNIVERSIDAD CESAR VALLEJOFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERA AGROINDUSTRIAL

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJOFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERA AGROINDUSTRIAL 6

Beterraga Espinaca zanahoria 100 mL de acetona Espectrofotmetro 1 centrfuga 24 tubos de ensayo 4 pizetas con agua destilada 4 morteros 8 pipetas 10 mL 8 pipetas 5 mL 8 beakers 250 mL 4 embudos 4 probetas 10 mL 4 matraces 250 mL 4 esptulas 4 cuchillos 4tablas de picar 1 licuadora Papel filtro Papel toalla

Mtodos

Extraccin de Pigmentos Pesar cierta cantidad de muestra previamente acondicionada. Aadir 10 ml de solucin extractora. Homogenizar Repetir la extraccin agregando solucin extractora si fuera necesario. Tomar el sobrenadante y filtrar. Colocarlo en un tubo de ensayo.

Preparacin del espectrofotmetro

Encender el espectrofotmetro y esperar a su auto calibracin. Colocar la muestra y el blanco en sus respectivas cubetas. Programar la longitud de onda.

Medicin de absorbancia Tomar los datos de absorbancia cada vez que se varie la longitud de onda. Variar la longitud de onda cada 5 nm

IV. RESULTADOS Y DISCUSIN

Cuadro 1. Datos Curva Espectral

Muestra: ZANAHORIA

AbsAbs

6000.8028600.401

6100.7698700.395

6200.7438800.387

6300.7238900.374

6400.6989000.37

6500.6819100.356

6600.6619200.356

6700.6419300.361

6800.629400.363

6900.6029500.373

7000.5879600.386

7100.5749700.384

7200.569800.378

7300.5489900.366

7400.53110000.347

7500.52310100.337

7600.5110200.322

7700.49510300.317

7800.48710400.31

7900.47810500.305

8000.46910600.306

8100.45910700.308

8200.44810800.35

8300.43410900.366

8400.4311000.375

8500.405

GRAFICO DE ZANAHORIA

Muestra: ARRACACHA

AbsAbs

6000.4688300.257

6100.4558400.244

6200.4328500.239

6300.4558600.237

6400.4078700.227

6500.4018800.222

6600.4088900.212

6700.3889000.21

6800.3759100.205

6900.3619200.21

7000.3419300.214

7100.3339400.224

7200.3239500.239

7300.3149600.256

7400.3129700.264

7500.4579800.269

7600.2939900.251

7700.5210000.235

7800.27710100.223

7900.26910200.905

8000.26410300.198

8100.25810400.188

8200.25310500.187

GRAFICA DE ARRACACHA:

Muestra: BETERRAGA

Abs

3502.162

3601.906

3701.861

3801.442

3901.377

4001.455

4101.586

4201.902

4302.646

GRAFICA DE BETERRRAGA

Muestra: PEREJIL

AbsAbs

5001.6485801.676

5101.4765901.562

5201.4366001.639

5301.4566101.822

5401.4416201.831

5501.4186301.761

5601.4946402.250

5701.6046503.590

GRAFICO DE MUESTRA DE PEREJIL:

Los carotenoides absorben la longitud de onda azul y un poco en el verde,Azul425-490

Verde 490-560

El espectro de absorcin del -caroteno muestra dos picos de absorcin entre los 400 nm y 500 nm, correspondiente al azul y verde, por lo que la luz roja-anaranjada-amarilla que refleja le proporciona su color caracterstico

V. CONCLUSIONES

Logramos graficar el espectro de pigmentos naturales y as conocer el rango de cada uno de las muestras hechas.

La longitud de onda mxima de absorbancia es del perejil con 3.59 el que lo sigue es el de la betarraga con 2.646.

VI. BIBLIOGRAFA

http://es.wikipedia.org/wiki/Caroteno

http://perso.wanadoo.es/sergioram1/espectrofotometria.htm