UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Per, Decana de Amrica)

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUMICA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL TOXICOLOGA

QUMICA ANALTICA INSTRUMENTAL

CURVA DE RINGBOWN. DETERMINACIN DE LA ZONA DE TRABAJO. DETERMINACIN DE LA CONCENTRACIN PTIMA

PROFESORA: Dr. Delia Whu WhuINTEGRANTES: Pizarro Machaca, Manuel Santiago

LIMA-PER 2010

OBJETIVOS

Aprender a graficar la curva de Ringbom.

Conocer la concentracin ptima de un compuesto para que cumpla con la Ley de Lambert Beer a travs de la curva de Ringbom.

Conocer las limitaciones de la ley de Lambert Beer.

INTRODUCCIN

En la primera prctica aprendimos la constitucin, el manejo y el cuidado del espectrofotmetro UV-vis y la importancia que tena dicho instrumento para el reconocimiento de una sustancia.

Para reconocer una sustancia hallamos su curva espectral la cual despus era comparada con la curva espectral de una sustancia patrn, otra manera es que debe de cumplir con la Ley de Lambert Beer pero debemos de saber que esta ley tiene sus limitaciones y que una de las limitaciones tiene que ver con la concentracin del analito.

En esta prctica se aprender a hallar la concentracin ptima para una mejor lectura en el espectrofotmetro UV-vis y para que el analito cumpla con la Ley de Lambert - Beer, esto lo lograremos con el uso de la Curva de Ringbom.

La curva de Ringbom relaciona la absortancia con la concentracin del analito. Mediremos la absorbancia de diferentes concentraciones de un analito, hallaremos el porcentaje de transmitancia y con esto la absortancia, luego la relacionaremos sus concentraciones y de acuerdo a la curva reconoceremos la concentracin ptima en la cual se cumpla con la Ley de Lambert Beer.

FUNDAMENTO TERICO

LEY DE LAMBERT Y BEER

Ocurre cuando en el caso de la radiacin monocrmatica, la absorbancia es directamente proporcional a la longitud b de la trayectoria a travs de un medio y la concentracin c de la especie absorbente. sta relacin se representa con la siguiente frmula:

A= abca : constante de proporcionalidad llamada absortividadb : longitud (cm)c : concentracin (g/L)

Cuando la concentracin de la ecuacin se expresa en moles por litro y el largo de la celda est en centmetros, la absortividad se llama absortividad molar, y se representa con el smbolo especial . Por tanto, cuando b est en centmetros y c en moles por litro se tiene:

A = bc

Se han encontrado pocas excepciones a la generalizacin de que la absorbancia est relacionada en forma lineal con la longitud de la trayectoria. Por otra parte, se ha encontrado desviaciones frecuentes de la proporcionalidad directa entre la absorbancia medida y la concentracin cuando b es constante. Para que no ocurran errores durante nuestro anlisis y hacerlo demanera adecuada hacemos uso de la curva de ringbown.

GRFICA DE RINGBOW

Cuando se realiza un anlisis espectroscpico se debe trabajar, en lo posible, se debe trabajar, en lo posible, con concentraciones que permitan que se cumpla la ley de Beer, con el fin de obtener una curva de calibracin que tenga una relacin lineal.

Para obtener el intervalo ptimo de concentraciones primero se construye la curva de Ringbom, que consiste en construir una grfica de absorbancia (100- %T) vs. lg Concentracin. Los datos se obtienen preparando una serie de soluciones patrn del analito, que cubran una variacin de por lo menos dos rdenes de magnitud de concentracin de este y se miden las transmitancias correspondientes a la longitud de onda analtica escogida. Para la mayora de los sistemas la curva de Ringbown corresponde a una curva en forma de S. La parte lineal de esta grfica permite obtener el intervalo de concentraciones ptimo o el intervalo que presentara una relacin lineal entre absorbancia y concentracin. En esta grfica, los cruces de la parte recta (la intermedia), con la parte baja y con la parte alta, pueden servir para determinar un valor para los lmites de deteccin mnimo y mximo, respectivamente.

Parte Experimental

MATERIALES Y REACTIVOSMateriales: Matraz Aforado (100, 50, 25 y 10ml) Pipeta volumtrica (15,10,5,2,1) Matraz simple (250, 100ml) Tubos de ensayo Vaso precipitado (250, 100 ml)Reactivos: Aseptil Rojo (Azosulfamida 5%) Agua destilada

Espectrofotometra: Absorbancia y %T entre una sustancia una orgnica

Tomaremos a continuacin los datos ledos en el espectrofotmetro. Lo que buscamos es determinar la longitud ptima analtica de la azosulfamida Las curvas espectrales -Absorbancia vs Longitud de onda sern graficadas al final del presente informe.

Procedimiento

Realizamos dos tipos de anlisis:1. Determinacin de la longitud ptima de onda para poder graficar las curvas espectrales Abostancia vs Log[C] de la Azosulfamida1. Determinacin de la concentracin ptima de la muestra (verificar del mismo modo la zona de trabajo). Permite graficar la curva de Ringbown.Lectura del espectrofotmetro: Longitud ptima de la onda y % TransmitanciaLongitud ptima de Azosulfamida: 530 nm

Lectura del espectrofotmetro: % Transmitancia

1Para poder determinar la curva de ringbown. El procedimiento a seguir fue el desarrollado en la primera prctica:La sustancia es colocada, junto a un patrn Agua; en el espectrofotmetro medimos la transmitancia conforme aumentamos la longitud de onda. El punto en el cual la transmitancia sea la ms baja posible ser nuestra absorbancia ms alta, es decir: La longitud ptima de la onda nos otorga la absorbancia ms alta posible de la sustancia problema.2 Si deseamos graficar la curva de Ringbown (la que nos permite formar nuestra curva de calibracin) primero debemos realizar las disolucin. Prepararemos soluciones de una concentracin (C) desde 0.1 ug/ml, 0.2 ug/ml, 0.3 ug/ml, 0.4 ug/ml, 0.6 ug/ml, 0.8 ug/ml, 1 ug/ml, 2 ug/ml, 4 ug/ml, 6 ug/ml, 8 ug/ml, 10 ug/ml, 20 ug/ml, 30 ug/ml , 40 ug/ml y 50 ug/ml a partir de la solucin estndar de azosulfamida 500 ug/mlCon las diluciones ya hechas, procedemos a realizar las lecturas en el espectrofotmetro. Las lecturas sern del % Transmitancia, nuestra labor consiste en determinar la absortancia: Para luego graficar nuestra curva Absortancia vs Log (C).

Preparamos cada concentracin a partir de la muestra estndar de aseptil rojo. La forma en cmo se procedi con las diluciones est explicada en el presente informe.

Una vez que ya tenemos nuestras diluciones preparadas, podemos comenzar con las lecturas de la transmitancia. La longitud de onda a utilizar ser: La longitud ptima de la azosulfamida es 530nm .Iremos aadiendo en las cubetas del espectrofotmetro cada dilucin unitariamente. El anlisis de la transmitancia ser llevado a cabo en la longitud ptima. Nuestros datos sern acoplados en las posteriores tablas.

A partir de la transmitancia leda estaremos en la facultad de poder graficar la Curva de Ringbown (Absortancia vs Log [C]).

Curva de Ringbown: Absortancia vs Concentracin ~ Azosulfamida

En esta parte desarrollaremos la curva de Ringbown, la cual nos permite encontrar la zona de trabajo y lo ms importante: La concentracin ptima de la muestra.

Azosulfamida: Sustancia estudiada

1. Tabla completa: Absortancia, Log C y % Transmitancia.

g/mLmg/mL% TAbsortancia

0.110095.84.2

0.220095.64.4

0.310094.06

0.460093.96.1

0.680092.67.4

0.8100091.78.3

1150090.29.8

2200081.919.1

4250073.726.3

6350065.134.9

8400054.545.5

10500048.751.3

20600024.375.7

30800012.387.7

40100006.593.5

50150003.296.8

DISCUSIN DE RESULTADOS

CURVA DE RINGBOWN: AZOSULFAMIDA

Para obtener el intervalo ptimo y adecuado de concentraciones con el menor error por lectura primero se construye la curva de Ringbown que consiste en construir una grfica de absortancia (100%-T) vs la concentracin.

La zona lineal corresponde al intervalo de concentraciones de mnimo error, C/C, por lectura y el punto de inflexin corresponde al valor de:

100%-%T= 51.3; T=48.7; que corresponde al valor de mnimo error.

Para la mayora de los sistemas la curva de Ringbown corresponde a una curva en forma de S. La parte lineal de esta grfica permite obtener el intervalo de concentraciones ptimo o el intervalo que presentara una relacin lineal entre absorbancia y concentracin.

En esta grfica, los cruces de la parte recta (la intermedia), con la parte baja y con la parte alta, pueden servir para determinar un valor para los lmites de deteccin mnimo y mximo, respectivamente.

CONCLUSIONES Se determina la concentracin optima que es muy importante para realizar un arametro en el cual encontraremos la zona de trabajo Se concluyo con la identifiacionde la azosullfamida a su espectro de absorcin Se llego a determinar la concentracin optima de la muestra (azosulfamida) a la curva de Ringbown

CUESTIONARIO1. Explique cules son las desviaciones que puedan presentarse en la aplicacin de la ley de Beer.Algunas desviaciones que podmos encontrar son las sgtes : a. Desviaciones reales. La concentracin debe ser inferior a 0,01 M La absorbancia debe darse en un rango de 0,15 -0,8b. Desviaciones instrumentales. Radiacin no monocromtica Radiacin parsita Errores de lecturac. Desviaciones qumicas. Influencia del equilibrio (dimerizacin, acido-base, complejos) Influencia del disolvente Influencia de la temperatura Impurezas de los reactivos Interaccin entre especies absorbentes

2. Deduccin de la ley de Lambert y BeerLa deduccin de la ley de Beer se hizo sobre la base de utilizar radiacin monocromtica, lo cual nunca se cumple y la absorbancia medida es la relativa al intervalo de .3. Explique grficamente que diferencia encuentra en una curva de %T Vs concentracin y una curva de absorbancia Vs concentracinTramitancia vs concentracin: al correlacionar en escalas aritmticas el % de tramitancia vs la concentracin, se obtiene una curva exponencial de relacin inversa como la que se muestra. Se muestra que la pendiente cambia con la concentracin, por lo tanto, esta no es la mejor opcin para realizar la calibracin. Absorbancia vs concentracin: al correlacionar en escalas aritmticas absorbancia vs concentracin, se obtiene una grfica de relacin directa lineal, con una sola pendiente. Este tipo de escala es la ms apropiada para realizar la calibracin espectrofotomtrica. Existen muchas razones por las que este tipo de graficas se tornan curvas. Cuando la pendiente tiende hacia el eje de la ordenada, se dice que la desviacin es positiva, y cuando la pendiente se aproxima a la abscisa, la desviacin es negativa4. qu diferencia existe entre la fuente de radiacin de los espectrofotmetros de la regin ultravioleta y los de la regin visible?La regin UV se define como el rango de longitudes de onda de 195 a 400 nm. Es una regin de energa muy alta. Provoca dao al ojo humano as como quemadura comn. Los compuestos con dobles enlaces aislados, triples enlaces, enlaces peptdicos, sistemas aromticos, grupos carbonilos y otros heterotomos tienen su mxima absorbancia en la regin UV, por lo que sta es muy importante para la determinacin cualitativa y cuantitativa de compuestos orgnicos. Diversos factores -como pH, concentracin de sal y el disolvente- que alteran la carga de las molculas, provocan desplazamientos de los espectros UV. La fuente de radiacin ultravioleta es una lmpara de deuterio.En la regin visible apreciamos el color visible de una solucin y que corresponde a las longitudes de onda de luz que transmite, no que absorbe. El color que absorbe es el complementario del color que transmite. Por tanto, para realizar mediciones de absorcin es necesario utilizar la longitud de onda en la que absorbe luz la solucin coloreada. La fuente de radiacin visible suele ser una lmpara de tungsteno y no proporciona suficiente energa por debajo de 320 nm.

5. Qu rangos de longitud de onda abarca el UV-vis, y qu tipo de transiciones ocurren cuando se trata de analito en forma atmica?

La absorcin de radiacin UV-vis por una especie atmica se puede considerar como un proceso en dos etapas:1) Excitacin electrnica como se muestra en la ecuacinM + hv M*El producto de la reaccin entre M y el fotn hv es una especie excitada electrnicamente simbolizada por M*El tiempo de vida de la especie excitada es breve (10-8 a 10-9 s), producindose distintos proceso de relajacin.2) Relajacin en especial la conversin de esa energa de excitacin en calorM * M + calorLa relajacin puede producirse tambin por la descomposicion de M* para dar lugar a nuevas especies; dicho proceso se denomina reaccin fotoqumica.

BIBLIOGRAFIA

Skoog Douglas, Principios de anlisis instrumental. 6ta edicin. 2007

Qumica analtica instrumental I Precisin en espectrofotometra. 2007. URL: http://depa.pquim.unam.mx/amyd/archivero/Documento_de_Apoyo:_Precision_en_espectrofotometria_2598.pdf

Universidad Nacional de Colombia. Establecimiento de un mtodo espectrofotomtrico.URL:http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2001184/lecciones/Cap10/01_01_01.htm