Determinación de cafeína en rrescos de cola

DETERMINACIÓN DE CAFEÍNA EN REFRESCOS 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.

FUNDAMENTO TEÓRICO
Cuando una molécula absorbe un fotón aumenta la energía de la molécula. Se dice que la molécula ha pasado a unestado excitado. Si la molécula emite un fotón, disminuye la energía de la molécula. El estado de mínima energía de una molécula se llama Estado Fundamental. La absorción de la radiación ultravioleta o visible, se produce por lo general como consecuencia de la excitación de los electrones de enlace. Por ello para poder determinar un compuesto por espectrofotometría, éste debe absorber la luz y laabsorción debe poder distinguirse de la de las otras sustancias que pueda haber de la muestra. Dado que la mayoría de los compuestos absorben radiación ultravioleta, la absorbencia en el ultravioleta, de ordinario es de poca utilidad, y en análisis se utiliza normalmente el espectro visible.
La espectroscopia ultravioleta-visible tiene aplicaciones algo limitadas en el análisis cualitativodebido a que en estos espectros existe un número relativamente escaso de máximo o mínimos. Las aplicaciones de los métodos cuantitativos de absorción ultravioleta/ visible son numerosas y abarcan todos los campos en que se demanda información química cuantitativa.
El análisis cuantitativo ésta basada en la Ley de Lambert-Beer, que establece que la cantidad de luz absorbida por la muestra, aumenta amedida que se incrementa la cantidad de dicha muestra o conforme es mayor el camino óptico de la radiación a través de la misma.
La ley de Lamber-Beer sólo se cumple en las siguientes condiciones:
* La concentración de la especie absorbente debe ser baja.
* La radiación utilizada debe ser monocromática
* El único mecanismo de interacción entre la radiación electromagnética y laespecie absorbente es la absorción.
* Las especies absorbentes no deben interaccionar entre sí ni con el disolvente.
* Las especies absorbentes no deben sufrir transformaciones fotoquímicas
* La absorción estudiada corresponde a un volumen de sección transversal uniforme.
El procedimiento experimental para el análisis cuantitativo utilizando la Ley de Lambert- Beer implica la preparaciónde una recta de calibrado que permita relacionar el valor de la absorbancia del analito que queremos determinar con su concentración. Pocas veces es posible suponer el cumplimiento de la Ley de Lamber-Beer y utilizar una única disolución patrón para poder determinar la absortividad molecular de una especie química, a partir de la cual calcular la concentración de esta especie en una disoluciónproblema.

MATERIAL Y EQUIPO
* Matraces aforados de 10 mL
* Pipetas graduadas (2, 5, 10 mL)
* Espectrofotómetro UV_VIS
* Celdas de cuarzo de 1 cm

SOLUCIONES
* Sol’n Etanol 10% V
* Sol’n de Cafeína de 100ppm

MUESTRAS
* Coca Cola
* Coca Ligh
* Big Cola

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
* A partir de la solución de cafeína de 100ppm, se prepararon estándaresde 5, 10, 15, 20 ppm
* Se establecen las siguientes condiciones de barrido:
* Lámpara UV
* Modo ABS
* Ordenada Límite 0-1.5
* Intervalo de λ: 300 a 200nm
* Velocidad de Barrido: 120 nm/min
* Velocidad de Carta: 60 mm/min
* Obtenemos el espectrograma de cada uno de los estándares y de las muestras problemas diluidas
* Se leyó la absorbancia de cada uno de losestándares y de las muestras.

CALCULOS Y RESULTADOS

* ESPECTRO UV-VIS DE LA CAFEÍNA

Tabla de Datos experimentales obtenidos del espectro UV-VIS
SOLUCION | ABSORBANCIA | CONCENTRACIONPmm=mgL |
ESTANDAR 1 | 0.24714 | 5 |
ESTANDAR 2 | 0.4957 | 10 |
ESTANDAR 3 | 0.79693 | 15 |
ESTANDAR 4 | 1.0259 | 20 |
Coca Cola Ligh | 0.9269 | |
Coca Cola | 0.7732 | |
Big Cola |...