Quimica analitica

Análisis de Mezclas Por Espectrofotometría
Paola Muñoz, Viviana Jaramillo
Pontificia Universidad Javeriana
Especialización en Análisis Químico Instrumental

RESUMEN
Se realizó la determinación experimental del espectro de absorción del azul de Bromotimol tomando como rango de longitudes de onda de 350 a 500nm, se utilizó una solución de 10ppm para localizar la máxima absorción y asírealizar la construcción de la curva de calibración a diferentes concentraciones, de 2-18 ppm, partiendo de una solución Stock de 100 ppm de Azul de Bromotimol; de igual forma se construyó la curva de calibración del Naranja de Metilo. Así mismo se determino la concentración de una muestra problema, que es una mezcla de Naranja de Metilo y Azul de Bromotimol (muestra 4) y se determina elcumplimiento de la Ley de Beer y el rango óptimo de concentraciones.

Palabras Clave:
Espectro de Absorción, Ley de Beer, Azul de Bromotimol, Naranja de Metilo, Curva de Ringbom.
Introducción
Cuando en una disolución hay más de una especie absorbente, el espectrofotómetro detecta la suma de absorbancias de todas las especies. El instrumento no puede distinguir que fracción de absorbancia correspondea cada molécula. Sin embargo, si las distintas especies tienen absortividades diferentes a diferentes longitudes de onda, y se conoce el espectro de los componentes puros, el espectro de la mezcla se puede descomponer matemáticamente en los espectros de sus componentes. La clave que permite analizar mezclas es que a cada longitud de onda la absorbancia de una disolución, que contiene especies X,Y, Z, es la suma de las absorbancias de cada una de las especies, como se muestra en la siguiente ecuacion.1

La realización de la práctica tiene como objetivo la determinación de la concentración de los componentes de una mezcla partiendo de la longitud de onda de máxima absorción de cada uno de ellos, comprobar el cumplimiento de la ley de Beer para este caso y la determinación del rangooptimo de concentraciones a través de la Curva de Ringbom.

Cálculos y Resultados
Para el desarrollo de la práctica se preparan 9 soluciones de 50 ml cada una y de concentración distinta a partir de una solución patrón de azul de Bromotimol y otra de Naranja de Metilo a 100ppm cada una.Para determinar los volúmenes de adición del azul de Bromotimol y de Naranja de Metilo se utiliza la siguienteecuación:
Vstock*Cstok=Vdil*Cdil
Para una concentración de 2 ppm
Vstock*52ppm=50ml*2ppm
Vstock=1ml
A partir de la ecuación se obtuvo la siguiente tabla de valores
Tabla 1. Resultado de adición Volúmenes
Volumen de Solución | Concentración ppm |
1 | 2 |
2 | 4 |
3 | 6 |
4 | 8 |
5 | 10 |
6 | 12 |
7 | 14 |
8 | 16 |
9 | 18 |

Posteriormente utilizando la muestra de 10ppm yel espectrofotómetro Spectronic 20D se determinó el espectro de absorción para el azul de bromotimol obteniéndose los siguientes resultados y grafica.
Tabla 2. Datos curva espectra Azul de Bromotimol
Longitud de onda | Absorbancia |
350 | 0,115 |
360 | 0,24 |
370 | 0,27 |
380 | 0,295 |
390 | 0,315 |
400 | 0,35 |
410 | 0,38 |
420 | 0,375 |
430 | 0,36 |
440 | 0,32 |
450 |0,305 |
460 | 0,28 |
470 | 0,24 |
480 | 0,19 |
490 | 0,155 |
500 | 0,125 |

Grafico 1. Curva Espectral Azul de Bromotimol-Naranja de Metilo.
A partir de la longitud de onda máxima para el azul de Bromotimol (410nm) y del naranja de metilo (460nm) determinado en la práctica anterior, se construyo la curva de calibración y la curva de Rimgbon utilizando soluciones de concentracionesdiferentes, los datos se reportan en las siguientes tablas
Tabla 3. Datos Curva de Calibración Naranja de Metilo.
Conc | %T | A | Log C |
2 | 84,5 | 0,073 | 0,301 |
4 | 73,6 | 0,133 | 0,602 |
6 | 63,7 | 0,96 | 0,778 |
8 | 55,1 | 0,59 | 0,903 |
10 | 47 | 0,328 | 1 |
12 | 39,7 | 0,401 | 1,079 |
14 | 33,8 | 0,472 | 1,146 |
16 | 29,7 | 0,527 | 1,204 |
18 | 25,6 | 0,592 | 1,255 |...