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EXPERIMENTACIÓN EN QUÍMICA ANALÍTICA   CURSO 2007-2008

PRINCIPAL

DOCENCIA

Experimentacion Quimica Analítica

 

 

 

EXPERIMENTACIÓN EN QUÍMICA ANALÍTICA

 

ÍNDICE DE PRACTICAS

 

PRÁCTICA Nº 1.- DETERMINACIÓN ESPECTROFLUORIMÉTRICA DE QUININA EN AGUA TÓNICA

                                                                                    Simulador fluorímetro

PRÁCTICA Nº 2.- VALORACIÓN POTENCIOMÉTRICA DE UNA MEZCLA DE YODURO Y CLORURO CON ION PLATA

                                                                                                           Simulador potenciometría

PRÁCTICA  Nº 3 .- DETERMINACIÓN CONJUNTA DE SULFAQUINO-XALINA Y SULFAMETACINA MEDIANTE ESPECTROFOTOMETRÍA

PRÁCTICA Nº 4.- DETERMINACIÓN POTENCIOMÉTRICA DE FLUORUROS EN ENJUAGUES BUCALES

PRÁCTICA Nº 5 .-  SEPARACIÓN Y DETERMINACIÓN DE ANTIOXI-DANTES MEDIANTE HPLC

PRÁCTICA  Nº 6 .- DETERMINACION EXTRACTOESPECTROFOTO-MÉTRICA DE AMARANTO Y ERITROSINA

PRÁCTICA Nº 7.- DETERMINACIÓN DE Cobre  y Zinc EN VINAGRE MEDIANTE ABSORCIÓN ATÓMICA

PRÁCTICA Nº 8.- DETERMINACIÓN DE SODIO Y POTASIO EN AGUAS NATURALES MEDIANTE FOTOMETRÍA  DE EMISIÓN EN LLAMA

 

PROFESORES

 

D. Pablo  Fernández LópezPrácticas 1 y 2

Dª Juana Rodríguez Flores:  Practicas 3 y 4 (G I)

D. Gregorio Castañeda Peñalvo: Practicas 3 y 4 (G II)

D. MOHAMMED ZOUGAGH : Practicas 5 y 6 (G I)

Dª Ana María Contento Salcedo : Practicas 5 y 6 (G II)

D. José María Lemus Gallego Practicas 7 y 8

 

PRACTICAS

 

PRÁCTICA Nº 1

DETERMINACIÓN ESPECTROFLUORIMÉTRICA DE QUININA EN AGUA TÓNICA

 PROCEDIMIENTO

Preparar disoluciones de 100, 200, 300, 400 y 500 ppb a partir de una disolución de sulfato de quinina de 2.5 ppm y enrasar a 25 ml con H2SO4 0.1 N. Registrar los espectros de excitación y emisión de una de las muestras y medir la intensidad de fluorescencia a 350 nm de excitación y 450 nm de emisión de todas ellas para construir la recta de calibrado.

Pasar el contenido de un agua tónica a un vaso de precipitado y agitar vigorosamente a temperatura ambiente durante 10 minutos. Tomar 1.0 ml y añadir la cantidad necesaria de H2SO4 concentrado (36 N) para que en un volumen final de 250 ml sea 0.1 N. Registrar los espectros de excitación y emisión, comprobando que en estas condiciones la fluorescencia del agua tónica es debida únicamente a la quinina. Medir la fluorescencia a 350 nm de excitación y 450 nm de emisión calculando la concentración de quinina en el agua tónica a partir de la recta de calibrado.

MATERIALES

PRODUCTOS

- Espectrofluorímetro

- Matraces de 25 ml.

- Pipetas graduadas.

- Vaso precipitado.

- Agitador magnético con núcleo.

- Agua tónica

- H2SO4

- Bisulfato de quinina

                 

PRÁCTICA Nº 2

VALORACIÓN POTENCIOMÉTRICA DE UNA MEZCLA DE

YODURO Y CLORURO CON ION PLATA

PROCEDIMIENTO

1) Conectar  el  potenciómetro  a  la  red  y  colocarlo   en   fase   de calentamiento de acuerdo con las instrucciones.

2) Preparar e instalar los electrodos de acuerdo con las instrucciones.

3) Pipetear 10 ml. de disolución problema a valorar e  introducirlos  en un vaso de precipitados de 500 ml. diluyendo con agua hasta unos 300 ml.

4) Colocar en el interior del vaso un núcleo agitador e instalar todo  el sistema de agitación.

5) Llenar la bureta con la disolución de AgNO3   0.1  N  e  instalarla  de forma que su pico toque la disolución a valorar.

 6) Conectar el agitador a la red y  mantener  una  agitación  suave  pero persistente durante toda  la  valoración,  interrumpiéndola  solamente para la lectura del potencial.

7) Introducir los electrodos (Ag-calomelanos) en el vaso de forma que  no puedan ser rozados por el núcleo agitador.

 8) Colocar el mando en mV y leer el valor de mV en este momento.

 9) Añadir, desde la bureta, sucesivas porciones conocidas de AgNO3  0.1  N  y tras un breve tiempo de agitación leer lo que marca el aparato.

10) Representar gráficamente sobre papel milimetrado:

a) Variación del potencial (E) en función del  volumen  (V)  de  AgNO3  añadido.

b) Primera derivada.

c) Segunda derivada.

11) Deducir de las gráficas el volumen  de  equivalencia  y  realizar  los cálculos oportunos para expresar la concentración de Cl -  y  I-   de  la mezcla.

 

MATERIALES

PRODUCTOS

 ‑ Potenciómetro

 ‑ Electrodo de Ag.

 ‑ Electrodo de calomelanos

 ‑ Vaso 500 ml.

 ‑ Bureta

 ‑ Agitador y núcleo

 ‑ Pipeta aforada de 10 ml.

 ‑ Frasco lavador

 - Disolución problema

 - AgNO3 0.1 N

 

PRÁCTICA  Nº 3

DETERMINACIÓN CONJUNTA DE SULFAQUINOXALINA Y SULFAMETACINA MEDIANTE ESPECTROFOTOMETRÍA

OBJETO

Demostrar el uso de la espectrofotometría UV en el análisis de mezclas de dos componentes, utilizando sus respectivos máximos de absorción.

PROCEDIMIENTO

1.-  Preparar dos disoluciones madres de 100 mg/L una de Sulfaquinoxalina (SQX, 50% etanol) y otra de Sulfametacina (SMT, 50% etanol), disolviendo aproximadamente 10 mg de cada una de las drogas en 100 mL de volumen final.

2.-  A partir de las disoluciones madres, por dilución, preparar en matraces de 25 mL disoluciones de 4, 8, 12 y 16 mg/L de cada una de las sulfamidas, añadiendo en todos los casos 5 mL de disolución tampón NH4Cl/NH3 0.5 M de pH = 10 y mantener el porcentaje de etanol constante, teniendo en cuenta el contenido de etanol de la muestra más concentrada.

3.- Preparar un blanco en las mismas condiciones que el resto de las muestras (% de etanol y tampón). 

4.- Registrar los espectros de absorción de cada una de las disoluciones preparadas anteriormente frente al  blanco  y en el rango de longitudes de onda comprendido entre 200 y 315 nm a una velocidad de barrido de 600 nm/min.  nm.

5.- Una vez obtenidos los espectros de absorción, buscar las dos longitudes de onda de interés, para el establecimiento del sistema de ecuaciones posterior (aquellas en que los espectros de las dos sulfamidas presenten una absorbancia elevada). 

6.- Comprobar que para las longitudes de onda seleccionadas y en el rango de concentración estudiado la respuesta es de tipo lineal. Si esto es así, obtener el valor medio de la absortividad de cada una de las sulfamidas a las longitudes de onda seleccionadas y comparar con los valores obtenidos a partir de las      ecuaciones de las rectas de calibrado.

7.- Registrar el espectro de absorción de una mezcla problema de SQX y SMT y calcular la concentración de cada una de las drogas usando un sistema de ecuaciones.

 

MATERIAL

 REACTIVOS

- 10 matraces de 25 mL

- 2 pipetas de 2 mL

- 2 pipetas de 5 mL

- 1 frasco lavador

- 1 gotero de agua

- Sulfaquinoxalina

- Sulfametacina

- Tampón NH4Cl/NH3  de pH = 10

- Etanol.

 

 

 

 

 

PRÁCTICA Nº 4  

DETERMINACIÓN POTENCIOMÉTRICA DE FLUORUROS EN ENJUAGUES BUCALES

 

FUNDAMENTO

 

          El electrodo selectivo de fluoruros se emplea ampliamente en la determinación de fluoruros en una gran diversidad de materiales. Un requisito necesario para su correcta utilización es la necesaria utilización de una disolución amortiguadora de la fuerza iónica total (TISAB) para ajustar todos los estándares y las muestras problemas a prácticamente la misma fuerza iónica; cuando este reactivo se usa, se mide más la concentración de fluoruro que su actividad. El pH del amortiguador es alrededor de 5, un nivel al cual el ión F es la especie predominante en las especies que contienen flúor. El amortiguador también contiene ácido ciclohexilamino-dinitrilotetraacético. El cual forma quelatos estables con Fe (III) y Al (III), liberando el ión fluoruro de sus complejos con estos cationes.

PROCEDIMIENTO

         En matraces de plástico de 25.0 mL, preparar disoluciones conteniendo concentraciones conocidas de F, variables entre 1 y 5 mg/L, adicionando 10 mL de la disolución TISAB y enrasando con agua desionizada. Se determina el potencial de cada una de ellas y se construye la recta de calibrado representado el valor del potencial frente al logaritmo de la concentración de fluoruros.

         A continuación y sobre un matraz de plástico de 25.0 mL se añade 0,2 mL de la disolución problema (enjuague bucal), 10 mL de TISAB y enrasando con agua desionizada, agitar bien y medir el potencial, calculando a continuación los mg/L de la disolución comercial analizada.

 

MATERIAL Y REACTIVOS

 

-   Potenciómetro con electrodo selectivo de fluoruros y electrodo de referencia.

-    Matraces aforados de 25 mL de plástico.

-   Solución patrón de fluoruros de 25 mg/L, preparada a partir de NaF (PRECAUCION: MUY TOXICO).

-    Solución TISAB

-    Pipetas de plástico.

PRÁCTICA Nº 5

SEPARACIÓN Y DETERMINACIÓN DE ANTIOXIDANTES MEDIANTE HPLC

 

FUNDAMENTO

 

         La cromatografía líquida de alta resolución es empleada ampliamente para la separación y determinación de numerosos tipos de compuestos. El objeto de esta práctica es determinar dos antioxidantes: Acido Gálico y acido gentílico presentes en  aceites vegetales.

 

 

 

 

 


 

                  Gentísico                                       Gálico

 

El estudio del contenido de polifenoles presentes en aceites vegetales tiene bastante interés por que son beneficiosos para la salud debido a sus propiedades antioxidantes y porque contribuyen a la estabilidad oxidativa de los aceites y están  relacionados con sus características organolépticas.

 

         Para poder determinar la concentración de los antioxidantes objeto de estudio en el aceite, es necesario extraerlos de dicha matriz, para ello utilizamos una extracción en fase sólida (SPE). Si elegimos adecuadamente las condiciones de trabajo, mediante este proceso los analitos de interés quedan retenidos en la fase sólida mientras que gran parte del resto de componentes del aceite salen de la misma.

 

         La modalidad cromatográfica utilizada en esta práctica es la cromatografía líquida de partición con fases ligadas y en  fase inversa, utilizando un detector de diodos en fila en la zona del ultravioleta.

 

         Las condiciones cromatográficas de trabajo son las siguientes:

 

FASE MÓVIL: Acetonitrilo: Ácido acético 0.1% (10:90)

FLUJO: 1 mL/min.

LONGITUD DE ONDA: 240, 275 y 330 nm

COLUMNA: C18 , 3 µm de tamaño de partícula y de 15 cm de longitud.

 

PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS

Patrones   

         En matraces de 10 mL se preparan disoluciones que contenga 2.5, 5, 7.5 y 10 mg/L en metanol/agua (20:80) de cada uno de los antioxidantes estudiados a partir de disoluciones concentradas de 100 mg/L.

 

Aceite

 

         Disolver 6 g de aceite en 5 mL de diclorometano y pasarlos a través de un cartucho de extracción en fase sólida. A continuación lavar el cartucho con 2 porciones de 10 mL de diclorometano con el fin de eliminar posibles restos no polares del aceite que hubiesen quedado retenidos en el cartucho. Por último eluir los analitos pasando a través del cartucho 5 mL de metanol/agua (20:80), constituyendo dicho extracto la muestra que posteriormente vamos a introducir en el sistema cromatográfico.

 

ACONDICIONAMIENTO DEL CARTUCHO

        

         Colocar el cartucho en una jeringa y pasar en primer lugar 5 mL de diclorometano y después 5 mL de metanol:agua (20:80).

 

PROCEDIMIENTO

 

         Teniendo en cuenta las condiciones cromatográficas anteriormente descritas se procede a la obtención de los cromatogramas correspondientes a los patrones  y el extracto obtenido de la muestra de aceite. La identificación de los picos se realiza mediante comparación de los tiempos de retención y espectros de absorción de las muestras de aceite y patrones. La cuantificación de los analitos se realiza comparando las áreas de los picos obtenidos en la muestra de aceite y las de los dos patrones.

 

RESULTADOS

 

1.- A partir del cromatograma correspondiente a uno de los  patrones, calcular:

         - Eficiencia para cada compuesto (N).

         - Factor de capacidad (K’).

         - Factor de separación.

         - Resolución cromatográfica entre los dos picos obtenidos.

2.- Calcular la concentración de ácido gálico y gentísico en mg/L en el aceite analizado.

 

MATERIAL

PRODUCTOS

‑ Cromatógrafo   

- Matraces de 10 mL

- Pipetas  

- Jeringuillas   

- Cartucho Sep-pack

- Disolución de Ácido Galico (200 mg/L)

-Disolución de Ácido gentísico (200 mg/L)

- Muestra de aceite

 

Tiempo de retención (tR)

 

El factor de capacidad (K’)  :

 

 

               

 

Factor de selectividad (a )

 

 Eficacia de la columna.(N)        

 

 

 

w : anchura de la base del triángulo construido por el pico.

w1/2: anchura de la media altura del pico.

Resolución (Rs)

 

w1 y w2 son las anchuras en las bases de los picos 1 y 2 respectivamente.

 tR1 y tR2 son los tiempos de retención de los picos de soluto sucesivos.

 

 

 

PRÁCTICA  Nº 6 

DETERMINACION EXTRACTOESPECTROFOTOMÉTRICA DE AMARANTO Y ERITROSINA

OBJETO

           El objeto de esta práctica es la determinación simultánea de dos colorantes: Amaranto y Eritrosina en una bebida. En primer lugar se realiza una separación previa de estos compuestos mediante extracción líquido-liquido utilizando metil-isobutilcetona para extraer Eritrosina permaneciendo el Amaranto en fase acuosa. Posteriormente se determina cada colorante mediante medidas espectrofotométricas en el máximo de absorción.

RECTAS DE CALIBRADO

         En matraces de 25 mL se adicionan volúmenes variables de la disolución patrón de Eritrosina y Amaranto de manera que la concentración de cada uno de ellos sea 2, 4, 6, 8 y 10 mg/L, etanol  hasta que el contenido total sea de 25% del volumen final, 2.5 mL de tampón HAc/Ac- de pH = 4.8 y agua destilada hasta enrase.

Transferir 10 mL de cada una de las disoluciones a embudos de decantación de 100 mL y adicionar sobre estos 10 mL de metil-isobutilcetona. Agitar los embudos durante 2 minutos depositar los embudos en sus soportes, separar las fases y centrifugar la fase orgánica.

Realizar los espectros de absorción de cada una de las fases para uno de los calibrados y seleccionar las longitudes de onda correspondientes a los máximos de absorción. Para las demás disoluciones medir la absorbencia de la fase acuosa y orgánica a las longitudes de onda seleccionadas.

Se calcula el contenido de cada compuesto en mg/L en la muestra problema mediante las rectas de calibrado.

PRÁCTICA Nº 7

DETERMINACIÓN DE Cu y Zn EN VINAGRE MEDIANTE ABSORCIÓN ATÓMICA

PRINCIPIO

Determinación directa por espectrofotometría de absorción atómica

 PROCEDIMIENTO

 Preparación de las muestras: - No se necesita preparación especial. En caso de elevada concentración realizar una o varias diluciones hasta quedar dentro del rango de medida.

 Determinación: Diluir partes alicotas de las disoluciones de Cu o Zn con ácido acético al 5% para obtener soluciones de Cu de  0.25; 0.5;  2.0 y 5.0 mg/L y de Zn de  0.25; 0.5; 1.0 y 2.0 mg/L.

Aspirar las soluciones patrón y construir las correspondientes rectas de calibrado. Las  longitudes de onda de medida serán 213,8 nm para el Zn y 324,8 nm para el Cu.

INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS

       Partiendo de los valores de absorbancia obtenidos, hallar las concentraciones de Zn y Cu en las muestras de los distintos vinagres.              

MATERIAL Y APARATOS

REACTIVOS

- Espectrofotómetro de absorción atómica, con llama aire-acetileno.

- Lámpara de cátodo hueco de Zn.

- Lámpara de cátodo hueco de Cu.

- Acido acético glacial.

- Cinc nitrato R.A.

- Cobre nitrato R.A.

- Disolución 250 mg/L de Cu.

- Disolución 250 mg/L de Zn.

 

 

PRÁCTICA Nº 8

DETERMINACIÓN DE SODIO Y POTASIO EN AGUAS NATURALES MEDIANTE FOTOMETRÍA  DE EMISIÓN EN LLAMA

 PRINCIPIO

      Se pueden determinar cantidades traza de sodio y potasio por fotometría de emisión de llama a las longitudes de onda de 589.0 y 766.5 nm, respectivamente. Se pulveriza la muestra en una llama aire-acetileno y la excitación se realiza en condiciones controladas y reproducibles.

 PROCEDIMIENTO

1.- Preparar una curva de calibración en matraces de 25 mL de 1, 3, 7 y 19 mg/L de Na y K respectivamente.

2.- Medir la intensidad de radiación emitida por los patrones de sodio y las muestras a 589.0 nm.

3.- Por referencia directa a la curva de calibración calcular la concentración de sodio expresada en mg/L de las muestras.

4.- Para la determinación de potasio, proceder igual que en la determinación de sodio, midiendo la emisión a 766.5 nm. 

 MATERIALES-EQUIPO

 PRODUCTOS

- Espectrofotómetro de absorción-emisión atómica con llama aire-acetileno Varian 300.

 - Solución madre de 500 mg/L de sodio y 500 mg/L de potasio.

- Muestras de aguas