Analisis Cuantitativo De Un Solo Componente; Determinación De Cafeina En Refrescos De Cola

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Química e
Industrias Extractivas

LABORATORIO DE QUIMICA ANÁLITICA III.

ANALISIS CUANTITATIVO DE UN SOLO COMPONENTE; DETERMINACIÓN DE CAFEINA EN REFRESCOS DE COLA “

GRUPO:
SECCIÓN:1

OBJETIVOS:
Manejar con seguridad un espectrofotómetro de UV-Visible
Comprender la Ley de Beer, asi como aplicarla para ladeterminación de sustancias organicas en muestras problema
Aprender a hacer una curva de calibración, asi mismo saber para que nos sirve
INTRODUCCIÓN:
LEY DE BEER: es la ley en la que se basan los métodos colorimetricos y espectrofometricos. Es tambien conocida como la LEY DE BOUGUER-BEER o LEY LAMBERT-BEER y LEY BEER. Esta ley establece que la cantidad de la luz o energía ultravioleta o infrarrojaabsorbida o transmitida por una solución es una función exponencial de la concentración de sustancia absorbente presente y de la longitud de la trayectoria hacia la muestra.
La cantidad de luz absorvida por cada sección depende del numero de especies absorbentes en dicha sección y es proporcional al poder radiante de la luz que entra a esa sección:
∆P=-kP(∆N)(1)
- ∆P/∆N=kP (2)
Donde: la K es una constante de proporcionalidad; el signo menos(-) indica que el poder radiante del rango disminuye; P es el poder radiante y N es el munero de iones o moleculas absorbentes.
Si las secciones son pequeñas, podemos escribir laecuacion en forma diferencial:
- dP/dN=kP (3)
Si ordenamos e integramos entre los limites P0 y P, y entre cero y N para el número de especies absorbentes en la trayectoria de la luz, obtendremos:
∫_(P_0)^P▒dP/P=-k∫_0^N▒dN (4)
ln P/P_0 =-kN (5)
DONDEN dependera de la concentración de las especies absorbentes en la solución (c), y del ancho de la solucion absorbente que atraviesa el rayo de luz (b). por lo tanto N es igual a:
N=k^´ bc (6)
Al convertir la ecuación 4 a logaritmo base 10 y combinarla con la ecuación 5, obtendremos la siguiente expresión de la LEY DE BEER:
log⁡〖P/P_0 〗=-abc(7)
Donde a es la constante de proporcionalidad llamada ABSORBITIVIDAD, b es la longitud de la celda y c es la concentración de la solución.
Por lo tanto las dos formas más usables de la LEY DE BEER son:
TRANSMITANCIA:
-log⁡〖P/P_0 =abc〗
-log⁡T=abc
T=P/P_0 =transmitancia
ABSORBANCIA:
log⁡〖P_0/P=abc〗
A=abc
A=log⁡〖P_0/P=absorbancia〗
La absortividad a es una constante, y escaracterística para cada especie absorbente, evaluada a una longitud de onda determinada.
La LEY DE BEER es aplicable únicamente a energía radiante monocromática. La transmitancia es la relación entre el poder radiante inicial y el poder radiante final. Es conveniente emplear la absorbancia porque está relacionada linealmente con la concentración.
A menudo la concentración de la solución seexpresa en partes por millón, es decir, miligramos de sustancia absorbente por litro de solución.
Las absorbencias a cualquier longitud de onda determinada son aditivas y por consiguiente también se sustraen. Por lo tanto, cuando tenemos una solución con dos sustancias absorbentes distintas, cuyas concentraciones son C1 y C2 respectivamente, y cuyas absorbitividades molares son ε1 y ε2 respectivamentea una longitud de onda determinada, la absorbencia a dicha longitud de onda está dada por:
A=ϵ_1 bc_1+ϵ_2 bc_2
PREPARACIÓN DE UNA CURVA DE CALIBRACIÓN: para preparar una curva de calibración se miden las absorbancias de varias soluciones coloridas de concentraciones conocidas y distintas. Generalmente se prepara una solución estándar diluida de la sustancia que se desea determinar. Se...