Análisis cuantitativo de cafeína en un refresco de cola, espectroscopía uv-vis

ESPECTROSCOPÍA ULTRAVIOLETA-VISIBLE
PRÁCTICA 2
ANÁLISIS CUANTITATIVO DE UN SOLO COMPONENTE. DETERMINANCIÓN DE CAFEÍNA EN UN REFRESCO DE COLA
* OBJETIVOS
Manejar con mayor seguridad un espectrofotómetro UV-VIS.
Determinar la concentración de sustancias orgánicas en muestras problema por medio de una curva de calibración, aplicando la Ley de Beer.
* CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Elanálisis químico proporciona información sobre la composición de una muestra de materia. Algunos de los análisis dan resultados de tipo cualitativo y aportan información útil en la que pueden reconocerse especies atómicas o moleculares, deducirse características estructurales o reconocer en la muestra la presencia de determinados grupos funcionales.
Otros análisis son de tipo cuantitativo; en éstos losresultados se representan como datos numéricos y se expresan como porcentaje, partes por millón o miligramos por litro. En ambos tipos de análisis la información necesaria se obtiene por medio de la medida de una propiedad física que se relaciona en forma característica con el o los componentes de interés.
Ley Lambert-Beer
La Ley Lambert-Beer es un medio matemático de expresar cómo la materiaabsorbe la luz. Esta ley afirma que la cantidad de luz que sale de una muestra es disminuida por tres fenómenos físicos:
1) La cantidad de material de absorción en su trayectoria (concentración)
2) La distancia que la luz debe atravesar a través de la muestra (distancia de la trayectoria óptica)
3) La probabilidad de que el fotón de esa amplitud particular de onda sea absorbido por elmaterial (absorbencia o coeficiente de extinción)
Esta relación puede ser expresada como:
A = εdc
Dónde:
A = Absorbancia
ε = Coeficiente molar de extinción
d = Distancia en cm
c = Concentración molar
Transmitancia
A medida que un haz de luz atraviesa un medio absorbente, la cantidad de luz absorbida en cualquier volumen es proporcional a la intensidad de luz incidente multiplicado por elcoeficiente de absorción. Consecuentemente, la intensidad de un haz incidente decae exponencialmente a medida que pasa a través del absorbente. Esta relación cuando se expresa como Ley de Lambert es:
T = 10-εcd ó T = 10-A
Dónde:
T = Transmitancia
ε = Coeficiente molar de extinción
c = Concentración molar del absorbente
d = Distancia en cm
En un enfoque simplificado, la transmitancia puede serexpresada como la intensidad de la radiación incidente, Io, que divide a la luz emergente de la muestra, I. Se refiere a la relación I/Io como transmitancia o sencillamente T.
Absorbancia
La transmitancia puede ser trazada en relación a la concentración, pero la relación no es lineal. El logaritmo negativo en base 10 de la transmitancia sí es, sin embargo, lineal con la concentración.
De estamanera, la absorción es medida como:
A = -log10 (I/Io) or A = -log10 (T)
Absortividad
Se denomina absortividad a la medida de la cantidad de luz absorbida por una solución, definida como la unidad de absorbancia por unidad de concentración por unidad de longitud de la trayectoria de luz.
De acuerdo con la Ley de Beer-Lambert, la absortividad es proporcional a la conductividad del solutoabsorbente.
Antiguamente recibía los nombres de índice de absorbencia, constante de absorción, coeficiente de absorción y coeficiente de extinción.
Se conoce como absortividad molar (ε) a la absortividad definida en términos de concentraciones expresadas en moles por litro. Antes conocida como coeficiente molar de extinción.
La absortividad específica (a) es la absortividad definida en términos deconcentraciones expresadas en gramos por litro. Antes conocida como coeficiente másico de extinción.

Desviaciones con respecto a la ley de Beer
Se clasifican en tres categorías: reales, instrumentales y químicas. Las desviaciones reales se originan en cambios del índice de refracción del sistema analítico.
Kortum y Seiler señalaron que la ley de Beer sólo es aplicable en forma precisa a...