Laboratorio de Métodos Instrumentales I. Práctica No. 1 Determinación de fósforo en bebidas de cola por Espectrofotometría UV- Vis.

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1 Laboratorio de Métodos Instrumentales I Práctica No. 1 Determinación de fósforo en bebidas de cola por Espectrofotometría UV- Vis Equipo 1 Candy Lara Rentería Jessica Torres Gámez Salón 1 Mérida, Yucatán a 23 de Agosto de puntos

2 Índice Antecedentes...1 Pág. Objetivo...2 Metodología...2 Resultados..4 Discusiones 5 Conclusiones.6 Referencias 6

3 Antecedentes La espectrofotometría es un método colorífico colorimétrico que es utilizado para medir las concentraciones de las sustancias. Para realizar estas mediciones se usan aparatos llamados espectrofotómetros, estos aparatos miden la absorción de luz monocromática de una longitud de onda conocida. La cantidad de luz que absorbe una sustancia está relacionada con la concentración de la misma. 1 Esta ecuación corresponde a la ley de Beer 2. Donde la A es la obsorbancia o densidad óptica medida por el aparato. C es la concentración de la sustancia que se analiza. La l es el espesor de disolución atravesada por la luz o paso óptico. La ε es el coeficiente de absorción característico de cada sustancia medible colorimétricamente. Las cubetas deben ser de plástico o vidrio óptico para las mediciones en el espectro visible y de cuarzo para las mediciones en la región de ultravioleta (debajo de 360nm). 1 La espectrofotometría es especialmente útil para analizar cromóforos que se presentan naturalmente. La sensibilidad del método depende del coeficiente de extinción implicado. 2 Eln espectrofotómetro se compone por un foco luminoso, un monocromador que dispersa la radiación continua y trasmite la longitud de onda que se desee, una cubeta para la muestra y un detector para medir e indicar la cantidad de energía radiante recibida. Existen espectrofotómetros: de solo un solo haz de luz y también los hay de doble haz 3. Los espectrofotómetros son aparatos complejos, ya que el monócromador que usa permite la variación en la selección de longitud de onda y esto permite que la región espectral sea muy amplia. Como sistema de detección usa fototubos o fotomultiplicadores 4 Comentario [jsn1]: No se entiende 1

4 Figura 1-. Ddiagrama esquemático de un espectrofotómetro de barrido de doble haz 5. Para la determinación de fosforo en refresco de cola se usa el método del azul de molibdeno. Este método se basa en agregar molibdato de amonio a una solución de fosfato para producir un compuesto de color azul intenso así este puede detectarse, en un espectrofotómetro en el rango visible a 830nm. Para el análisis de fosfatos se elije el método espectrofotométrico ya que por su sensibilidad permite trabajar con las bajas concentraciones de fosfato en los refrescos de cola. De igual manera este método es adecuado para el análisis de fosfatos porque es un método rápido y muy sensible 6. Comentario [jsn2]: No lograron hilar el párrafo con el anterior Objetivos Conocer las partes y el manejo de un espectrofotómetro de uv-vis. Realizar una curva de calibración para cuantificar, por uv-vis, el contenido de fósforo en una muestra de refresco de cola. Metodología Se preparo una solución stock a partir de fosfato monobásico de potasio, de dicha solución se prepararon 100 ml con una concentración de 100 ppm, de la cual se tomo una alícuota de 1 ml para una solución de P 2 O 5 de 25 ml de 4 ppm. Posteriormente se prepararon 3 soluciones, en la primera se pesaron 2

5 g de molibdato de amonio y se disolvió en 15 ml de agua destilada, en la segunda solución se pesaron g de acido ascórbico y se disolvieron en 15 ml de agua destilada, para la última solución se tomaron 2.2 ml de acido sulfúrico y se diluyo en 15 ml de agua destilada; dichas soluciones se mezclaron y se aforaron a 50 ml con agua destilada. Después de preparar la solución reductora se dejo reposar mientras se preparaban las soluciones estándar. Se tomaron alícuotas de 1, 2, 3,4 y 5 ml de la solución de 4 ppm de P 2 O 5 4ppm, a estas alícuotas se les agrego 4 ml de solución reductora y se aforaron a 10 ml; al igual se preparopreparó un blanco extrayendo 4 ml de solución reductora y aforando a 10 ml con agua destilada. Dichas soluciones se utilizaron para la curva de calibración. El procedimiento para las muestras fue tomar 10 ml de la muestra (refresco de cola) y desgasificarla por medio de un baño de ultrasonido. Se tomo un mililitro de la muestra y se aforo a 50 ml, de la cual se tomo un mililitro y se aforo a 10mL, de esta muestra se preparo un duplicado. Se tomaron las soluciones estándar, el blanco y las muestras y se incubaron en baño María por 30 min a 50 C. Se realizóo un barrido de exploración con la solución de mayor concentración (el estándar de 5 ml de P 2 O 5 ) con una longitud de onda de 700 a 850 nm usándose el blanco para la línea base. Después de encontrar la longitud de onda máxima se realizóo la curva de calibración con las soluciones estándares para después analizar las muestras. Comentario [jsn3]: Menciona al inicio que esta mezcla es la solución reductora. Comentario [jsn4]: Utiliza la palabra agregando porque no estas extrayendo. 3

6 Absorbancia Resultados Se realizó un barrido con la finalidad de encontrar la longitud máxima, este barrido se realizó con la solución de mayor concentración. Barrido de la muestra de mayor concentración [ 2 ppm] Longitud máxima Absorbancia 826 nm Comentario [jsn5]: La finalidad del barrido es variar la longitud de onda para encontrar la máxima absorbancia y con base a esto decidir la longitud de onda con la cual se realizará la curva de calibración. Comentario [jsn6]: Nombre de la tabla Se realizó el análisis de 5 soluciones estándares para conocer la absorbancia de cada solución. Dichas soluciones tenían diferentes concentraciones. Las absorbancias obtenidas se muestran en la tabla 1, así como la curva de calibración obtenida (gráfica 1). Tabla 1. Absorbancia de las soluciones estándares. Número de estándar Concentración (ppm) Absorbancia y = x R² = Concentración Gráfica 1. Curva de calibración de las soluciones estándares 4

7 Al igual se realizó el análisis de las muestras de Coca- Cola para conocer sus concentraciones, el resultado se muestra en la tabla 2. Tabla 2. Concentración de la muestra de Coca- Cola por duplicado Muestra Absorbancia Concentración (ppm) Promedio: ppm de P 2 O 5 Desviación estándar: Ppm de P= x ppm de P 2 O 5 (2550) (10) (62 g de P/ 142 g de P 2 O 5 ) Ppm de P= ppm de P 2 O 5 (2550) (10) (62 g de P/ 142 g de P 2 O 5 ) Ppm de P= 149 Comentario [jsn7]: Están erróneos tus resultados. Promedio de ppm de P = Discusiones Para conocer la longitud máxima absorbancia máxima se realizóo un barrido con la solución de mayor concentración esto se debe a que la cantidad de luz absorbida por la muestra es directamente proporcional a la concentración de la muestra (a mayor concentración mayor absorción y menor transmisión) 7. Podemos verificar que esto se cumple observando los resultados de la tabla numero 1. El contenido de fosforo en la muestra fue de 149 ppm, de acuerdo a la literatura el contenido de fosforo en Coca Cola es de 215 ppm. La diferencia se puede deber a longitud de onda utilizada ya que en el primer caso fue de 826 nm y en el segundo fue de 830 nm. Otra posible interferencia pudo ser la solución Comentario [jsn8]: Revisa la redacción Comentario [jsn9]: Valor incorrecto, por lo tanto están erróneas tus discusiones. 5

8 reductora, ya que en el resultado de la literatura dicha solución se almacenó una semana antes de utilizarla. Al igual se debe tomar en cuenta las diluciones realizadas a la muestra, ya que fueron el mismo número de diluciones pero a diferentes volúmenes y esto pudo afectar. 8 En la tabla 2 se ven los resultados de longitud de onda y absorbancia para las muestras donde los datos obtenidos tienen una considerable variación, esto se puede deber a un error de lectura del equipo. Conclusiones Para realizar el barrido y saber la longitud de onda máxima se usa la solución estándar de mayor concentración. Para la determinación de fosforo la espectrofotometría es el método adecuado por la sensibilidad del equipo y la rapidez del análisis. Para obtener datos confiables se debe tener un adecuado conocimiento del equipo y su manejo, ya que de lo contrario puede haber errores en los datos obtenidos. Comentario [jsn10]: Mejorar las conclusiones. Referencias 1. Macarulla, J.; Bioquímica humana. 2º Ed Reverté; España Pp Fersht, A.; Estructura y mecanismo de los enzimas. Ed Reverté; España Pp Brown, G.; Sallee, E.; Química cuantitativa. Ed. Reverté; España Pp Pino, F.; Pérez, D.; Análisis de elementos traza por espectrofotometría de absorción molecular UV Visible. Ed. San Pablo; España Pp Harris, D.; Análisis químico cuantitativo. 6º Ed Reverté; España. 2007, Pp

9 6. Química analítica. Determinación de fosfatos en bebidas cola. (consultado agosto 2012) 7. Quesada, S.; Manual de experimentos de laboratorio para bioquímica. Ed. EUNED; Costa Rica Pp Cavazos, N.; Zárate, L.; Torres, E.; Determinación de fósforo y cafeína en bebidas de cola. Educación Química. 2001, 12, 2. Pp

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