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Espectrofotometria molecular

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  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P AGROINDUSTRIAL ESPECTROFOTOMETRIA MOLECULAR. CURSO :LABORATORIO DE QUÍMICA A. DOCENTE :. INTEGRANTES :VEGA VIERA JHONAS ABNER CÓDIGO : 0201212051 CICLO: “III” NUEVO CHIMBOTE - PERÚ 2013
  2. 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL ESPECTROFOTOMETRIA MOLECULAR I. OBJETIVOS Determinar la longitud de onda adecuada (longitud de onda máxima de absorción) y los niveles de concentración también adecuados para el análisis cuantitativo por espectrofotometría. II. FUNDAMENTO La espectrofotometría es uno de los métodos de análisis que se emplean con mas frecuencia dentro del análisis de los alimentos: las regiones de los espectro mas usados en dicho campo son las ultravioleta y el visible, y en algunos casos el infrarrojo cercano. A = a.b.c Donde: A = Absorbancia, o extinción o densidad óptica a = Absortividad b = Longitud de paso o recorrido de luz c = Concentración Esta expresión muestra que existe una relación lineal entre la absorbancia (A) y la concentración (c) de una solución dada, siendo contraste la longitud de trayecto óptico y la longitud de onda. Esta relación se cumple y por lo tanto el análisis espectrofotométrico cuantitativo se puede aplicar cuando:
  3. 3. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL A) Todos los cuantos de energía tienen la misma posibilidad de ser absorbidos por la sustancia, es decir, la luz empleada debe ser monocromática y a la de máxima absorción. B) Todas las moléculas de la sustancia deben tener la posibilidad de absorber los cuantos de energía, es decir, la sustancia debe estar lo suficientemente diluida para que ninguna molécula quede oculta o a la sombra de otra. Se estima como promedio una concentración de 1x 10-2 mol/L. De no cumplirse estos requisitos, se estaría produciendo desviaciones de la ley de Beer obteniéndose en consecuencia resultados erróneos o inexactos en la determinación cuantitativa. III. MATERIALES Y METODOS 3.1 Materiales y Equipos - Espectrofotómetro UV – VIS – Marca Tuner. - Celda de Cuarzo. - Fiolas de 250 ml, 100 ml y 5ml. - Embudo de vidrio. - Papel filtro. - Papel Tissue. - Pizeta con agua destilada. - Azul de metileno. 3.2 Métodos 3.2.1 Manejo de espectrofotómetro Se siguen las instrucciones del manual del equipo 3.2.2 Procedimiento a) Determinación de la longitud de onda de máxima absorción. Pesar 0.1 gramos de azul de metileno.
  4. 4. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Colocar a una fiola de 100 ml. Y aforar con agua destilada. Hacer diluciones de 1.0 ppm, 1.5 ppm, 2.0 ppm, 3.0 ppm. Preparar blanco Leer la absorbancia vs longitud de onda desde 400 – 700 nm. Graficar la absorbancia vs la longitud de onda para cada una de las concentraciones realizadas. b) Determinación del rango de concentración adecuado. Trabajar con seleccionada. Preparar el rango suficiente de concentraciones (hasta donde se desvié la ley de Beer). Leer absorbancia vs [ ] a . Graficar Fijar el rango optimo o adecuado. c) Determinar el coeficiente de extinción molar (ԑ). Donde: = coeficiente de extinción molecular Concentración molar Espesor de la cubierta = Densidad óptica de extinción
  5. 5. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL IV. RESULTADOS En el azul de metileno la longitud de onda apropiada para realizar la lectura espectrofotométrica es de 664,5 nm. En el dicromato de potasio la longitud de onda apropiada para realizar la lectura espectrofotométrica es de 340 nm. PPm abs. 2 0.156 4 0.538 6 0.889 PPm abs. 2 4 6 y = 0.183x - 0.205 R² = 0.999 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 1 2 3 4 5 6 7 AxisTitle Axis Title abs. Linear (abs.) Linear (abs.) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0 2 4 6 8 AxisTitle Axis Title ABSORBANCIA Linear (ABSORBANCIA)
  6. 6. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL V. CUESTIONARIO A) ¿Qué tipo de soluciones no cumplen la ley de Lambert Beer? La ley de Bourguer – Lambert – Beer predice, para una longitud de onda constante y paso óptico fijo, una relación lineal entre Absorbancia y Concentración con pendiente e l b e intercepto cero. Sin embargo esta ley sólo se cumple estrictamente o está limitada para soluciones diluidas, generalmente concentraciones menores o iguales que 10-2 M. La suposición de que e es independiente de la concentración de una sustancia para una longitud de onda dada, sólo se cumple en soluciones diluidas ya que ԑno es constante para soluciones concentradas sino que depende del índice de refracción de la solución. La ley de Lambert-Beer se cumple para soluciones diluidas; para valores de C altos, ε varía con la concentración, debido a fenómenos de dispersión de la luz, agregación de moléculas, cambios del medio, etc. Desafortunadamente esta ley no se cumple correctamente cuando la concentración es excesivamente alta debido a la difusión del haz de luz en el medio o si la intensidad de la fuente luminosa es muy alta ya que se producen variaciones no lineales en las mediciones. Esto también se observa en concentraciones diluidas de sustancias absorbentes que contienen concentraciones altas de otras especies, electrolitos en particular. Cuando los iones están muy cerca de analitos, alteran su absortividad molar por interacción electrostática, ocasionando desviaciones de la ley de Beer B) De acuerdo al color de la sustancia analizada, cuál sería la longitud de onda más apropiada para realizar la lectura espectrofotométrica? En el azul de metileno la longitud de onda apropiada para realizar la lectura espectrofotométrica es de 664,5 nm. • En el dicromato de potasio la longitud de onda apropiada para realizar la lectura espectrofotométrica es de 340 nm.
  7. 7. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL C) Consulte aplicaciones industriales de espectrofotometría de absorción. Se puede utilizar para analizar la concentración de más de 62 metales diferentes en una solución. También se emplea en análisis de aguas pues se puede determinar los metales pesados como el cromo y plomo; también en los suelos para determinar la fertilidad de los mismos y la presencia de residuos de placiguidas; en los alimentos también los vemos, puesto que se utiliza para determinar la cantidad de potasio en productos como la leche en polvo, frutas, etc. y en la arqueología, es de utilidad para establecer los elementos metálicos a través de una tabla periódica. Por tanto podemos decir que la EAA, es el método de análisis óptico más usado en las investigaciones químicas y biológicas, puesto que es el más efectivo, el cual ha sido de mucha ayuda a personas como físicos, químicos e ingenieros para hallar valores muy precisos. Aplicaciones La espectrometría UV/Vis se utiliza habitualmente en la determinación cuantitativa de soluciones de iones metálicos de transición y compuestos orgánicos muy conjugados. Aplicaciones de la espectrofotometría visible yultravioleta. La espectrofotometría es de gran utilidad en el análisis de espacies químicas sobre todo para el químicoanalítico. 1. En bioquímica se utiliza: I. Identificar compuestos por su espectro de absorción. II. Conocer la concentración de un compuesto en una disolución. III. Determinar la glucosa en sangre en un laboratorio de análisis químico. IV. Seguir el curso de reacciones químicas y enzimáticas
  8. 8. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL El espectrofotómetro es de gran utilidad en análisis cuantitativo de proteínas, en la determinación de ácidos nucleicos incluyendo ADN / ARN, enzimas. 2. caracterización de aceites crudos de petróleo El Potencial de espectroscopia de absorción UV-visible para la determinación exacta de petróleo crudo propiedades físicas y químicas es fundamental no sólo para la caracterización y producción de un yacimiento, sino también para el diseño y acabados, conexiones submarinas e instalaciones de la superestructura. Para medir estas propiedades, las muestras de reserva de crudo son frecuentemente evaluados por UV / absorción visible (UVVA) espectroscopia. Esta técnica es cada vez más empleado para aplicaciones en el campo, para estudios de laboratorio de los aceites de petróleo crudo y asfáltenos). VI. BIBLIOGRAFIA Borfost R. y Scholz, M.1964. Spektroskopische Methoden in der organischen. Chemie. Berlin. Sánchez, D.1995. instrumentación en Bioquímica. Consejo nacional de Ciencia y Tecnologia (CONCYTEC). Lima. Walton y Reyes. 1978. Análisis químico e instrumental moderno. Editorial Reverte S.A. España.

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