Determinacion de cafeina

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

Ingeniería Química Industrial

Laboratorio de Química Analítica III

Práctica No. 2

Análisis cuantitativo de un solo componente

Determinación de cafeína en refrescos de cola

Profra.: Adriana Naranjo

González Flores Roberto

Grupo: 6IM2
Objetivos
* Manejar con mayorseguridad 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
Aspectos cuantitativos de las mediciones espectroquímicas
Los métodos cuantitativos de absorción requieren de dos medidas: una antes de que el haz pase a través del medio que contiene el analito(Po) y otra después (P).

Ley de Beer
En el caso de la radiación monocromática, la absorbancia es directamente proporcional a la longitud b de la trayectoria a través de un medio y la concentración c de la especie absorbente.
A=abc
Donde a es una cosntante de proporcionalidad que se llama absortividad con unidades de L g-1 cm-1.
Cuando la concentración se expresa en moles/L, laabsortividad se denomina absortividad molar, y se representa con el símbolo ε.
Esta ley se basa en los siguientes conceptos:
Transmitancia: porcentaje de la relación entre la radiación transmitida y la incidente.
%T= PPo*100
Absorbancia: es el logaritmo negativo de la transmitancia.
A= - log T
Limitaciones de la ley de Beer
Son desviaciones frecuentes de la proporcionalidad directa entre laabsorbancia medida y la concentración. Las 3 principales limitaciones son:
Reales: la ecuación solo sirve cuando las concentraciones son relativamente bajas, ya que a concentraciones altas (mayores a 0.01 M) el grado de las interacciones soluto-solvente, soluto-soluto, o los puentes de hidrógeno pueden afectar el ambiente del analito y su capacidad de absorción.

Instrumentales: solo se cumple enforma rigurosa cuando las mediciones se efectúan con radiación monocromática.

Químicas: se producen desviaciones aparentes de la ley de Beer cuando un analito se disocia, se asocia o reacciona con un solvente para originar un producto con un espectro de absorción diferente al del analito. (por eso la importancia de elegir un buen solvente para el análisis).



Métodos cuantitativos

Losmétodos cuantitativos son aquellos los cuales nos sirven para conocer la cantidad de una especie química en una muestra problema a analizar.
Método de un solo estándar
Se aplica cuando la concentración de la muestra problema es muy cercana al estándar conocido.
La absorción del estándar es: Astd = εbCstd
La absorción de la muestra problema es: Amp= εbCmp
Por lotanto la relación queda de la siguiente manera y así se puede conocer la concentración de la muestra problema:
AstdCstd= AmpCmp

Método de la curva de calibración
Se aplica cuando se desconoce la concentración de la muestra. Y el procedimiento es el siguiente:
* Se hacen una serie de estándares de concentración conocida.
* Se determina la absorbancia a una longitud de onda.
* Seobtiene un barrido espectral con la muestra problema y con el dato de la absorbancia se lee en la curva de calibración hasta chocar con el eje de la concentración.

MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO
* Matraz aforado de 500 ml
* Matraz aforado de 100 ml
* Matraces de 10 ml
* Pipeta graduada de 1 ml
* Espectrofotómetro UV-VIS
*

Celdas de cuarzo de 1cm

REACTIVOS
*Cafeína grado Q.P.
* Etanol grado Q.P.
* Refresco de cola marca Coca-cola
* Bebida energizante “Power ”



Cálculos
Construcción de la curva de calibración.

ABS | Conc. [ppm] |
0,282 | 5 |
0,531 | 10 |
0,783 | 15 |
1,039 | 20 |

Con los datos obtenidos de la...