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MANUALDEPRÁCTICASQUÍMICAANALITICAINSTRUMENTAL
LICENCIADO EN FARMACIA Clave de la Carrera: 105-40
Clave de la asignatura: 1640
Revisión y Corrección Dra. Alma Luisa Revilla Vázquez
M.C. Miriam A. Castillo Rodríguez M.C. Pablo Hernández Matamoros
Q.F.B. Elia Granados Enríquez
Revisión y Corrección: 2018- II
FacultaddeEstudiosSuperioresCuautitlánDepartamentodeCienciasQuímicas
SeccióndeQuímicaAnalítica
I
Introducción
Con la amplia gama de técnicas instrumentales de análisis con las que se cuenta en la
actualidad y a su incesante desarrollo, el dominio de todos ellas es difícil de abordar en
su totalidad en un curso de licenciatura, por lo tanto es necesario adquirir conocimiento
de una manera general, que nos permita interpretar y manejar datos obtenidos con
cualquiera de ellas.
La gran variedad de técnicas instrumentadas de análisis se basan en una relación que
existe entre la propiedad (absorbancia, índice de refracción, pH, área de pico, potencial,
conductancia, intensidad de corriente, etc.) con la composición del sistema (análisis
cualitativo) o bien la cantidad de alguno de sus componentes (análisis cuantitativo).
Generalmente algunas de las técnicas se utilizan básicamente para el análisis cualitativo,
otras más en el análisis cuantitativo y un buen grupo de ellas es capaz de cumplir con
ambas funciones.
La propiedad (P) , no es solamente afectada por la composición del sistema también por
variables como temperatura, presión, tiempo, perturbaciones ocasionadas al realizar la
medición, presencia de sustancias químicas interferentes, etc. es por esta razón en este
curso se estudia la relación entre la propiedad y la composición; relación en donde es
necesario ejercer un control efectivo sobre las demás variables que además de la
composición afectan la propiedad, todo esto a fin de obtener información útil desde el
punto de vista analítico de esta manera P será función de la composición. Pudiendo así
proponer métodos basados en esta relación para poder conocer la composición de cierta
sustancia(s) en muestras de interés.
Este enfoque contribuye a la formación profesional en análisis instrumental y al perfil
profesional en su área.
II
OBJETIVOS
OBJETIVO(S) GENERALES DE LA ASIGNATURA Que el alumno conozca las técnicas y métodos más utilizados en el Análisis Instrumental al
obtener y utilizar información obtenida con estos para en la cuantificación de sustancias en
muestras de interés en el ámbito farmacéutico para que desarrolle habilidades, actitudes y
criterio apropiados a fin de resolver problemas en su área.
OBJETIVOS DEL CURSO EXPERIMENTAL
PRÁCTICAS CONVENCIONALES: Reafirmar los conocimientos teóricos en la aplicación
de las metodologías analíticas empleando un equipo instrumental para identificar y
cuantificar una sustancia en una muestra de interés en el área bioquímica clínica
1) Conocer e identificar las partes básicas del equipo utilizado para su manejo adecuado a
fin de obtener resultados confiables.
2) Conocer la información que el equipo genera y su uso para análisis cuantitativo.
3) Interpretar y relacionar variables a utilizar para efectuar el cálculo de contenido de una
sustancia en una muestra real.
PRÁCTICA DE DISEÑO: Elaborar un formato experimental fundamentado química e
instrumentalmente para cuantificar sustancias de interés en su área a través de las
siguientes etapas
1) Realizar una investigación respecto a un procedimiento base y con ello:
2) Estructurar un diseño experimental (protocolo).
3) Consultar la metodología propuesta con el asesor con la finalidad de mejora.
4) Desarrollar en laboratorio el diseño propuesto para la cuantificación de una muestra.
5) Contrastar los resultados obtenidos con el diseño propuesto a fin de identificar fuentes
de error tanto de diseño como experimental a fin de optimizar el protocolo.
6) Desarrollar nuevamente el experimento corregido y cuantificar.
III
Asignatura: ________________________________________________ Grupo:_________________
Carrera: ______________________ Período: _______________ No. de equipos: ___________
SEMANA/ETAPA
ACTIVIDAD FECHA OBSERVACIONES
1
a)Presentación
b) Información sobre el Sistema de Gestión de
Calidad (SGC).
c) Organización para trabajo en equipo.
2
a) Aplicación del examen diagnóstico, Resolución y
evaluación de este.
b) Preparación de soluciones y Manejo de material y
equipo común en el laboratorio de Análisis
Instrumental.
-Examen diagnóstico
evaluado.
-Cálculos y soluciones
etiquetadas.
3 Práctica 1 Determinación de Azul Timol
por Espectrofotometría UV/VIS. C. Previo 1
4 Práctica 2 Determinación de ácido
Ascórbico por curva de calibración
C. previo 2
Informe práctica 1
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS
SECCIÓN DE QUÍMICA ANALÍTICA
CALENDARIZACIÓN
CODIGO: FPE-CQ-DEX-01-02
FPE-CQ-DEX-03-02
FPE-CQ-DEX-04-02.
No de REVISIÓN: 00
IV
5 Práctica 3 Determinación de Zn(II)
por Absorción Atómica.
C. previo 3
Informe práctica 2
6
Entrega y discusión de los Ejercicios Unidad I
Primer Examen escrito
Asignación del proyecto para Diseño
Experimental
Informe práctica 3
7 Práctica 4. Determinación de fenilefrina por HPLC C. previo 4
8 Práctica No. 5 Determinación de etanol por
Cromatografía de Gases en enjuague
C. previo 5
Informe práctica 4
9 Práctica No.6 Determinación de plata en un
desinfectante
C. previo 6
Informe práctica 5
10 Práctica no. 7 Determinación
potenciométrica de Fe(II) en tabletas.
C. previo 7
Informe práctica 6
11 Entrega y discusión de los de Ejercicios Unidad 2
/segundo Examen escrito. Informe práctica 7
12 Revisión del Formato de Diseño Experimental (FDE) y
experimentos preliminares. Avances de diseño
13 1ª Sesión práctica de Diseño Experimental.
14 2ª Sesión práctica de Diseño Experimental.
15 Presentación oral del Diseño Experimental
Aplicación de la encuesta FPG02-FESC-01
Informe de Trabajo del
Diseño Exp.
16 Entrega de Promedios finales (desocupar gavetas)
Dr. José de Jesús Olmos Espejel
Elaboró*
I
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS SECCIÓN QUÍMICA ANALÍTICA
CRONOGRAMA ESPECÍFICO DEL LABORATORIO
CODIGO: FPE-CQ-DEX-01-01
FPE-CQ-DEX-02-01
FPE-CQ-DEX-03-01
FPE-CQ-DEX-04-01
No. de REVISIÓN: 00
ASIGNATURA: Química Analítica Instrumental CARRERA: Farmacia
NO. DE SEMANA
NO. SESIONES/ETAPA
ACTIVIDADES SUGERIDAS *
TÉCNICAS DIDÁCTICAS SUGERIDAS
EVALUACIÓN SUGERIDA
NO. DE HORAS/SESIÓN
1 1/Presentación del curso
Formar equipos. Explicar metodología de trabajo y
evaluación.
3
2
1/Desarrollo del curso
Revisión de cáclulos de preparación de
disoluciones
Ejercicios Examen diagnóstico
3
3 1/Desarrollo del curso
Leer la práctica previamente y explicar los
objetivos
Realizar diagrama de flujo.
Estudiar temas de absorción molecular y curvas de calibración
Examen previo 3
4 1/Desarrollo del curso
Leer la práctica previamente y explicar los
objetivos
Realizar diagrama de flujo.
Estudiar tema de curvas de calibración indirectas
Examen previo 3
5 1/Desarrollo del curso
Leer la práctica previamente y explicar los
objetivos
Realizar diagrama de flujo.
Estudiar tema de espectrofotometría de
absoricón atómica
Examen previo 3
6 1/Evaluación
Aplicación de primer examen parcial.
Resolución de serie de ejercicios. Asesoría del
proyecto.
Primer parcial 3
II
NO. DE SEMANA
NO. SESIONES/ETAPA
ACTIVIDADES SUGERIDAS *
TÉCNICAS DIDÁCTICAS SUGERIDAS
EVALUACIÓN SUGERIDA
NO. DE HORAS/SESIÓN
7 1/Desarrollo del curso
Leer la práctica previamente y explicar los objetivos
Estudiar el tema de cromatografía de líquidos
de alta resolución
Examen previo 3
8 1/Desarrollo del curso
Leer la práctica previamente y explicar los objetivos
Estudiar el tema de cromatografía de gases
Examen previo 3
9 1/Desarrollo del curso
Leer la práctica previamente y explicar los objetivos
Estudiar el tema de potenciometría
Examen previo 3
10 1/Desarrollo del curso
Leer la práctica previamente y explicar los objetivos
Estudiar el tema de curvas de titulación
potenciométricas
Examen previo
3
11 1/Evaluación Aplicación de segundo examen parcial.
Resolución de serie de ejercicios. Asesoría del
proyecto.
Segundo parcial
3
12 1/Desarrollo del curso
Revisión del proyecto Redacción del protocolo 3
13 1/Desarrollo del curso
Realización del proyecto Análisis de los resultados y adecuaciones experimentales
Evaluar avance del proyecto
3
14 1/Desarrollo del curso
Realización del proyecto Conclusión del proyecto Análisis de resultados del
proyecto
3
15 1/Evaluación Aplicación del tercer parcial
Presentación oral de los resultados del proyecto
Aplicación de la encuesta de
calidad
3
16 1/Fin de curso Realización de promedios y entrega de calificaciones
Balance del semestre 3
III
SISTEMA DE EVALUACIÓN
I.-En Prácticas Convencionales 1) Cuestionario previo (CP). Se evalúa una revisión previa del procedimiento a realizar en la práctica. 2) Informe de trabajo (IT). Se evalúa el informe en cuanto a claridad y presentación así como la consistencia entre los resultados experimentales y el resultado del análisis reportado y estimar si la información se procesó adecuadamente. La puntuación concreta en base 10 para cada punto del informe es: a) Nombre del experimento, fecha y Datos completos como contenidos del producto analizado (en caso tenerlo) pesadas, preparación de soluciones y estándares, concentraciones de estos. (1.0punto) b) Resultados (gráfica, tablas, volúmenes utilizados para punto de equivalencia) (2puntos) c) Análisis de resultados incluyendo: reacciones y constante de equilibrio condicional, en caso de que se efectúe, regresiones lineales y cálculos de contenido (5.0 puntos) d) Conclusiones justificadas química e instrumentalmente (1.5puntos) e) Referencias consultadas (0.5puntos) II.-En práctica de Diseño Experimental. 1) Formato del diseño experimental (FD). Se evalúa si el proyecto planteado por el equipo de alumnos se llevará de manera adecuada a la solución del problema planteado. 2) Informe de Diseño (ID) (se evalúan los mismos puntos que el Informe de práctica convencional).
IV
La puntuación en una escala de 100 puntos se presenta en la siguiente tabla:
TIPO DE ACTIVIDAD ASPECTO A # DE ACTIVIDADES % FINAL
EVALUAR REALIZADAS
Práctica Convencional CP, IT
7
CP (15%)
IT (25%)
40
Práctica de Diseño FD, IT
2
FD (5%)
IT (5%)
10
Examen destreza y 3* 50
habilidades de
*dos escritos (45%)
y uno oral (5%)
manejo de equipo y
cálculos de
contenido individual
100
*ES IMPORTANTE QUE SE ACREDITE AL MENOS UNO DE LOS DOS EXÁMENES ESCRITOS PARA
CONSIDERAR EL PROMEDIO FINAL.
V
REGLAMENTO INTERNO DE LABORATORIO
1.- En todas las sesiones es obligatorio el uso de bata, lentes de seguridad y zapato
cerrado en el laboratorio.
2.- Se deberán conservar limpias las instalaciones (en especial las campanas de extracción,
canaletas y tarjas de las mesas de laboratorio), el material y el equipo de trabajo (incluyendo
las balanzas analíticas) al inicio y al final de cada sesión experimental.
3.- Se deberá guardar orden y disciplina dentro del laboratorio y durante la sesión
experimental, quedando prohibida la entrada a personas ajenas al mismo, incluyendo los
inter-laboratorios.
4.- Queda estrictamente prohibido fumar, consumir alimentos y bebidas dentro del
laboratorio, ya que muchas de las sustancias químicas que se emplean son inflamables y/o
tóxicas.
5.- Es importante que antes de trabajar, el estudiante conozca las características de las
sustancias químicas que va a utilizar para que pueda manipularlas adecuadamente (se
deberá apoyar en la consulta de las fichas de seguridad).
6.- Para la extracción de reactivos líquidos, se deberán emplear perillas de hule y nunca
succionar con la boca.
7.- Los reactivos químicos no deberán ser manipulados directamente, se deberán usar
implementos como pipetas, espátulas, cucharas, etc.
FacultaddeEstudiosSuperioresCuautitlánDepartamentodeCienciasQuímicas
SeccióndeQuímicaAnalítica
VI
8.- Después de manipular sustancias químicas es necesario lavarse las manos con agua y
jabón.
9.- Si se utilizan mecheros, parrillas o cualquier otro aparato, se deberá estar atento en su
manejo para evitar un accidente.
10.- En caso de ingestión, derrame o inhalación de algún reactivo por parte de algún
estudiante, deberá ser notificado al asesor del grupo, el cual tomará las acciones
pertinentes, previa consulta de las fichas de seguridad.
11.- Al término de la sesión experimental, el asesor de grupo, deberá regresar las
disoluciones empleadas a su lugar de resguardo ubicado en el anaquel.
12.- Todas las personas que elaboren disoluciones y/o generen residuos deben etiquetar
correctamente los frascos que se utilicen para este propósito utilizando la etiqueta del
Sistema de Gestión de Calidad.
13.- Los residuos de cada experimento deberán tratarse y eliminarse adecuadamente por
los alumnos, previa consulta del diagrama ecológico incluido en el manual de prácticas y
con el apoyo del asesor.
14.- Cuando el residuo no pueda ser eliminado, el alumno deberá resguardarlo, en un
contenedor, debidamente etiquetado y cerrado, y colocarlo en el anaquel destinado para
ello.
15.- Antes de iniciar las actividades experimentales se le solicitará al laboratorista el material
y equipo necesarios, para ello, una persona responsable del equipo dejará su credencial
(únicamente de la UNAM) en depósito y firmará un vale por el material y equipo recibidos.
En caso de que existiera un defecto en el material o equipo recibido, éste deberá ser
anotado en el vale.
16.- Es responsabilidad del alumno revisar el estado en que recibe el material, ya que al
término de la sesión experimental lo debe regresar en las mismas condiciones en las que
lo recibió y perfectamente limpio.
VII
17.- En caso de extravío o daño del material o equipo de laboratorio, se resguardará el vale
de solicitud de material y la credencial del estudiante responsable del daño o extravío hasta
su reposición con iguales características.
18.- Los alumnos que adeuden material de laboratorio, deberán reponerlo a la mayor
brevedad posible o a más tardar el último día de realización de prácticas, de lo contrario los
deudores serán reportados al Departamento de Servicios Escolares y no podrán inscribirse
en el siguiente semestre.
19.- El número máximo de alumnos que podrán permanecer en el cuarto de balanzas será
el mismo que el número de balanzas disponibles.
20.- Cuando sea asignada, una gaveta a los alumnos y por razones de olvido o pérdida de
la llave, queda prohibido forzarla. En tal situación los alumnos deberán solicitar su apertura,
por escrito, al responsable del laboratorio, previa autorización del profesor del grupo.
21.- La gaveta podrá usarse hasta la semana 15 del semestre por lo que, el grupo de
estudiantes deberán desocuparla a más tardar en la semana 16.
22.- No se permitirá el uso de balanzas y equipos a personas ajenas al laboratorio o fuera
del horario de su sesión experimental.
Vo.Bo.: Comité de Calidad del Depto. de Ciencias Químicas
Cuautitlán Izcalli, Enero del 2018
VIII
PROTECCION PERSONAL
CUANDO EMPIECES A TRABAJAR EN EL LABORATORIO: Te indicarán cómo se
deben utilizar los instrumentos que vayas a usar. Además, deberás saber dónde se
encuentran los extintores, el botiquín, la ducha, los aparatos lavaojos, y las salidas de
emergencia.
ANTES DE EMPEZAR UNA REACCIÓN: Deberás conocer la peligrosidad de los reactivos
que vayas a usar, así como de los productos que se obtienen de la propia reacción
(toxicidad, inflamabilidad, riesgo de explosión, riesgos biológicos) y tomarás las
precauciones apropiadas (por ejemplo, trabajar en la campana extractora). En cualquier
caso.
AL TERMINAR UNA SESIÓN: Tendrás que tratar los residuos para eliminar su peligrosidad
o los almacenarás adecuadamente clasificados y etiquetados hasta que se retiren.
AL ABANDONAR EL LABORATORIO: Te asegurarás de que no queda encendida la
campana extractora y ningún foco de peligro: gases, agitadores, calentadores, etc.
DISEÑO EXPERIMENTAL
Recomendaciones para realizar el diseño experimental:
Objetivos: Proponer experimentos fundamentados química e instrumentalmente para
cuantificar una sustancia de interés en su área y para esto debe:
• Estructurar y justificarlo en base a reacciones químicas conocidas de uso común.
• Consultar la metodología propuesta con el asesor con la finalidad de mejorarlo.
• Aplicar el diseño para la cuantificación de una muestra real.
• Contrastar los resultados con el diseño propuesto a fin de identificar fuentes de error
tanto de diseño teórico como experimental.
IX
Para poder evaluar adecuadamente el desarrollo de los estudiantes en el diseño de
experimentos; se debe elaborar un formato que debe considerarse como una guía para
presentarlo a revisión con el asesor en la fecha señalada en el calendario
El formato de diseño experimental debe contener al menos los siguientes puntos:
• Los objetivos que se persiguen con la experimentación.
• Listado de actividades generales. Desglosadas en cada parte (material y
reactivos, preparación de soluciones, procedimiento experimental, etc.)
• Programa desglosado por cada actividad general.
• distribución equitativa del trabajo para cada integrante del equipo de trabajo.
• Tratamiento que darán a los resultados experimentales después de obtenerlos
mediante un análisis estadístico.
• Referencias consultadas
El informe de Actividades Final (después de efectuar la experimentación
correspondiente) debe incluir los puntos anteriores así como el análisis de resultados y los
cálculos de contenido de sustancia en la muestra.
Por último, es necesario hacer una recomendación. La naturaleza misma del diseño
experimental es dinámica ya que durante su desarrollo se requiere una retroalimentación
continua y consciente para afinar los aspectos del diseño que se han contemplado. El
hecho de que en esta asignatura se presente una guía para presentarlo a revisión no niega
su dinámica intrínseca, esto es, aunque durante su elaboración cada estudiante debe
retroalimentarse con la información que poco a poco va obteniendo para ir modificando
cada aspecto del diseño en forma lógica y armónica.
X
Los alumnos deben
1) Cubrir las prácticas que comprende este manual.
2) Elaborar una bitácora; la cual debe contener nombre de la práctica o sesión de
trabajo, fecha, todos los cálculos y las mediciones (pesadas, preparación de
disoluciones, cambios de procedimiento, observaciones, etc.) resultados (medidas
de propiedad, gráficas), análisis de resultados (cálculos de contenido,
identificaciones, reacciones efectuadas) conclusiones y referencias consultadas.
3) En caso de error NO BORRAR NADA solo cruzar con una línea y escribir lo
corregido abajo o a un lado.
NOTA: Es requisito contar con:
ü El 80% de asistencia al curso (10 minutos de tolerancia). La falta anula la calificación
del reporte correspondiente.
ü Entrega puntual y en tiempo de los productos a evaluar (IT, ID, CP, etc.)
XI
ACTIVIDADES CONTEMPLADAS PARA LA SEMANA No.1
1º. El profesor expondrá una introducción sobre el curso de laboratorio, explicando las
actividades por realizar, el reglamento y la forma de evaluación (ver apartado
evaluación) e Informará sobre el Sistema de Gestión de Calidad (SGC).
2º. Se incluirán las fechas en las actividades calendarizadas en el manual de prácticas.
3º. Se le dará formato a la hoja de inscripción (anotar el nombre de las prácticas).
4º. Se formarán equipos (4-5 personas) de trabajo entre los alumnos del grupo.
5º. Se les solicitará el siguiente material a los estudiantes, el cual estará bajo su propiedad
en gaveta por grupo que retirarán concluido el curso:
INDIVIDUAL POR EQUIPO (3-4 ESTUDIANTES)
POR GRUPO
Bata blanca y lentes de
protección
Bitácora de trabajo 1 candado con 3
llaves
Libreta y Manual de prácticas 2 frascos de plástico de 100 mL
8 frascos de plástico de 10 mL
Servitoallas
1 Marcador o etiquetas
pequeñas
Perilla de hule o propipeta
Franela y escobillón
Detergente líquido
1 barra magnética Muestras por analizar en cada práctica (ver manual)
de acuerdo a las fechas calendarizadas.
XII
ACTIVIDADES CONTEMPLADAS PARA LA SEMANA No.2
1º Se recordará el uso y manejo del material y reactivos que se utilizarán durante el curso
de laboratorio realizando cálculos y pesadas en la balanza Analítica de algunas
soluciones de las prácticas que durante el semestre se utilizarán.
2º Recomendar a alumnos con énfasis a leer antes de cada práctica la introducción y
parte experimental debido a que el cuestionario previo es individual y se aplica antes de
iniciar la sesión experimental.
3º Revisar el material solicitado asignando la gaveta que se ocupará por el grupo,
colocando este material en ella y etiquetando correctamente (Grupo, carrera, profesores,
semestre, etc.)
4º El profesor organizará y repartirá el tratamiento, a los equipos de trabajo, de los
residuos generados en cada práctica.
5º Se avisará a los alumnos dónde y cuándo se entregará la bitácora calificada cada
semana (de preferencia en un mismo lugar y día aunque la califique un profesor diferente
ya que son dos).
6º Se aplicará y resolverá el examen diagnóstico.
NOTA al Profesor: ver la bitácora de asignatura, en ella se encontrarán las soluciones a
preparar de cada grupo.
PRÁCTICA No. 1 DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE AZUL DE TIMOL EN UNA MUESTRA DE
RESIDUOS MEDIANTE UNA CURVA DE CALIBRACIÓN ESPECTROFOTOMÉTRICA A pH ALCALINO.
I. OBJETIVOS
• Cuantificar azul de timol en una muestra mediante una Curva de Calibración.
• Evaluar la calidad y validez de los resultados experimentales mediante algunos
parámetros estadísticos.
II. INTRODUCCIÓN
El uso de curvas de calibración para la cuantificación de analitos es un recurso de gran
importancia en la química analítica, sin embargo, existen varios tipos de curvas
dependiendo de las características particulares del problema a tratar como ejemplo
tenemos a las curvas de calibración, adiciones patrón, uso de estándar interno, valoración,
etc.
El método o curva de calibración se utiliza particularmente para analizar mezclas sencillas,
cuando no existen interferencias físicas o químicas entre la matriz y el analito de interés en
la muestra problema, en general la respuesta analítica es debida exclusivamente a éste.
El método consiste en preparar una solución mediante pesada directa de un patrón
primario, con esta solución patrón se preparan una serie de soluciones estándar que
cumplan con las siguientes características:
a) La concentración del analito se incremente proporcionalmente (por ejemplo 2, 4, 6,
8, 10 ppm).
b) Se deben preparar al menos 5 sistemas (de diferentes concentraciones).
c) Los incrementos de concentración entre los sistemas se recomienda que sean
constantes.
d) Que la matriz donde se preparan los estándares sea semejante a la del problema.
PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica
2
Una vez preparados estos estándares, se procede a medir la propiedad o respuesta de los
sistemas en el instrumento adecuado y se obtienen una serie de valores con los que se
construye el gráfico de P (propiedad o respuesta) en función de Cs (concentración
estándar). La Figura 1, muestra un ejemplo donde el eje “x” corresponde a la concentración
y en el eje “y” la respuesta o propiedad medida de cada estándar. Se observa que existe
una ecuación matemática que relaciona el comportamiento entre las dos variables. En la
mayoría de los casos se ajusta a la ecuación de una recta (y=mX+b) y mediante una
regresión (mínimos cuadrados) se obtiene la dispersión mínima entre los datos y su
ecuación.
Figura 1. Ejemplo de una curva de calibración
Por último se realiza la lectura directa o de una dilución apropiada para la cuantificación del
analito problema (punto azul), que posteriormente se interpola en la gráfica y se obtiene la
concentración correspondiente, también se obtener mediante la resolución de la ecuación
obtenida de la regresión. La validez y calidad del resultado está relacionado con la
dispersión de los datos obtenidos, donde una mayor dispersión implica menor precisión.
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
0 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012
Propiedad
Cstd
PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica
3
Para evaluar la dispersión y por lo tanto, la calidad del valor que se reportará, se hace uso
de los parámetros estadísticos como: la desviación estándar o el coeficiente de variación,
entre otros.
Finalmente, para medir la respuesta de la propiedad P = Absorbancia, en este caso se
utilizará espectrofotometría de ultravioleta-visible (UV/Vis), una técnica que se revisará más
a fondo posteriormente y donde la relación es A= K*C
III. EQUIPO(S), REACTIVO(S) Y MATERIAL(ES)
Material y Equipo Reactivos y Soluciones 6 matraces volumétricos de 10 mL 1 matraz volumétrico de 25mL 12 tubos de ensaye medianos con gradilla 2 vasos de precipitados de 50 mL 1 Pipeta volumétrica de 1,2,3,4,5, mL 1 espátula pequeña 1 piseta Espectrofotómetro con celdas
Agua destilada
Solución Estándar de azul de timol
Muestra problema de azul de timol
Solución de NaOH
Las soluciones se encontrarán preparadas en el anaquel de la asignatura
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Tabla 1. Preparación de la curva de Calibración y problema (por duplicado) Sistemas BCO 1 2 3 4 5 P
diluido1 Soln. de NaOH 0.01 M 2 2 2 2 2 2 2 Soln. Problema (mL) 0 0 0 0 0 0 1 Solución patrón de azul de timol aprox. 40 ppm (mL)
0 1 2 3 4 5 0
Aforo con agua destilada 10 10 10 10 10 10 10 Solución de NaOH R-1 Reunir los sistemas del 1-6 (R-2)
PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica
4
Tabla 2.-Prueba de Adecuabilidad del sistema.
Sistema 1 2 3 4 5 6
Soln. de NaOH 0.01 M 2 2 2 2 2 2
mL de Solución patrón de azul
de timol aprox. 40 ppm
3 3 3 3 3 3
Aforo con agua destilada 10 10 10 10 10 10
2. Lectura de la propiedad para cada sistema utilizando el espectrofotómetro
2.1 Calibración del instrumento
Realizar la calibración del instrumento de acuerdo a instructivo anexo y siga las
indicaciones de los profesores.
2.2 Obtención del espectro de absorción. Determinación de la longitud de onda
óptima (λ)
Con el sistema 5, que es el más concentrado en relación al analito de interés (azul de
timol), tomar las lecturas del espectrofotómetro de absorbancia (Abs) y porcentaje de
transmitancia (%T) en el intervalo de 500 a 700 nm con incrementos de 10 nm.
(Nota: por cada cambio de λ se debe calibrar nuevamente el equipo con la disolución
blanco).
Con los datos obtenidos se anotan en la Tabla 3 y construya la gráfica 1. Por último,
indique la longitud de onda óptima que seleccionaría para cuantificar el azul de timol.
2.3 Obtención de la curva de calibración a la longitud de onda óptima.
• A la λ óptima calibre el espectrofotómetro como se le indicó anteriormente.
• Una vez calibrado el equipo obtenga las lecturas de todos los sistemas de la tabla
1, inicie con él sistema más diluido hasta terminar con el más concentrado,
enjuagando la celda con el sistema siguiente.
PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica
5
• Llene la tabla 4 y obtenga los valores promedio del factor de respuesta, la desviación
estándar y el coeficiente de variación (CV).
• Concluya sobre la respuesta obtenida.
• Calcule la concentración de Azul de timol de cada sistema estándar y grafique
(Gráfica 2) estos datos en relación con el valor promedio de la absorbancia (Aprom),
obtenga la regresión lineal y concluya sobre la linealidad de la gráfica.
2.4 Determinación de la concentración de Azul de Timol Problema.
Determine la concentración de la dilución de la solución problema por interpolación en la
gráfica (recuerde que se efectúa una dilución).
2.5 Prueba de adecuabilidad del sistema.
Permite verificar que el sistema de medición funciona apropiadamente,
independientemente de las condiciones ambientales)
• Realice las lecturas de absorbancia de las disoluciones preparadas con las
condiciones de la tabla 2.
• Coloque los resultados en la tabla 5.
PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica
6
V. ANALISIS DE RESULTADOS
Tabla 4. Datos experimentales para el análisis estadístico de la curva de calibración Sistema Concentración Azul
de Timol (C) A1 A2 Aprom K = Aprom/ C
1 2 3 4 5
Problema desconocida Kprom STD
% RSD Kprom = Factor de Respuesta promedio (constante de proporcionalidad) Si la respuesta es lineal el factor de respuesta será constante cualesquiera que sean los valores de A y C STD = Desviación estándar (por sus siglas en inglés) % RSD = Porcentaje de desviación estándar relativa* (por sus siglas en inglés) o coeficiente de variación, un valora bajo (menor al 2%) de este permite afirmar casi con certeza que el gráfico A= f(C) es una recta.
PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica
7
Gráfica 2. Absorbancia promedio en función de la concentración de azul de timol
Tabla 5.- Resultados de la prueba deadecuabilidad del sistema
Sistema 1 2 3 4 5 6 Aprom STD %RSD Absorbancia
%RSD un valora bajo (menor al 2%) de este permite afirmar con certeza que el sistema de medición funciona apropiadamente a pesar de variaciones ambientales.
VI. INFORME DE TRABAJO
ESQUEMA Y PUNTOS MÍNIMOS A EVALUAR PARA LA REALIZACIÓN DEL INFORME
DE TRABAJO.
1.- Datos Generales
I) CARÁTULA. Incluir en este orden: Nombre de la Universidad, nombre de la Facultad,
nombre de la Sección, nombre de la asignatura comenzando con “Laboratorio de…”,
Número y nombre de la práctica, Número de equipo, Nombre de los integrantes., solamente
de aquellos que participaron en su realización, se dará por entendido que los que no
aparezcan no recibirán calificación correspondiente a esa práctica. También es importante
recordar que aquellas personas que faltaron a la parte experimental de la práctica no
tendrán calificación de reporte y por ende no se colocará su nombre, a menos que haya
PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica
8
repuesto la práctica en otro grupo bajo autorización de los profesores y su informe lo
realizará de manera individual), Nombre de los profesores (incluir grado: QFB, Q, M en C,
Dr., etc.), Fecha de realización de la práctica y Fecha de entrega de reporte.
II) NÚMERO Y NOMBRE DE LA PRÁCTICA. III) OBJETIVOS PARTICULARES. Con base al objetivo general del Manual y a las
actividades realizadas en la práctica redactar 2-3 objetivos particulares recordando que
deben responder el ¿Qué?, ¿Cómo? y ¿Para qué?.
IV) INTRODUCCIÓN. Incluir solamente aplicaciones de la Técnica instrumental en las
diferentes áreas que contempla su carrera, incluyendo ejemplos (recordar que deben citar
las referencias).
V) DIAGRAMA DE FLUJO. Incluir:
v Preparación del STD; indicando los volúmenes, masas y/o concentraciones reales
que se emplearon en caso de una modificación a la parte experimental reportada
en el Manual. Si se emplean reactivos comerciales incluir la pureza y densidad (en
caso de reactivos líquidos).
v Preparación de la muestra; indicando los posibles cambios realizados. Mencionar
la marca y presentación de la muestra empleada en caso que el alumno la halla
proporcionado.
v Preparación de los sistemas de la curva de calibración; en forma de tabla
incluyendo número y nombre. Especificar la concentración real de la solución de
NaOH que se empleó.
v Calibración del equipo; paso a paso en forma de diagrama de flujo, puede incluir
imágenes o dibujos y será con base a la explicación del profesor no a lo reportado
en el Manual.
v Realización del espectro de absorción; mismas consideraciones del punto anterior.
v Lectura de los sistemas de calibración; mismas consideraciones del punto anterior.
v Disposición de residuos; mencionar cómo se dispusieron los residuos en la sesión
experimental.
PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica
9
2) RESULTADOS. Incluir:
ü Tabla No. 3.- Datos experimentales del espectro de absorción, completa.
ü Gráfico del espectro de absorción indicando número y nombre CORRECTO (el
nombre correcto de un espectro de absorción incluye el nombre del analito, la
composición de la matriz, así como las condiciones de amortiguamiento impuestas,
pH por ejemplo, y la concentración del analito, la cual es bien conocida ya que se
emplea un sistema de la curva de calibración para su realización), considerar que
se incluirán 2 gráficos, uno en función de Absorbancia y otro en % Transmitancia.
ü Incluir tabla: con número y nombre.
No. Sistema Concentración (unidades) Absorbancia promedio ü Gráfico de la curva de calibración indicando número y nombre CORRECTO (el
nombre correcto del gráfico de una curva de calibración se puede indicar bajo el
modelo: PROPIEDAD=f[analito]UNIDADES).
ü Además, debe incluir forzosamente: Ecuación de la recta bajo el modelo:
PROPIEDAD = (valor de la pendiente) [analito]UNIDADES +/- (valor de la ordenada al origen)
ü No indicar la propiedad y la concentración del analito como “x” y “y”, y también debe
incluir Coeficiente de determinación (r2). Recordar que se tienen que incluir 2
gráficos, uno con unidades de concentración Molar y otro con unidades de
concentración en ppm, cada uno con las especificaciones citadas anteriormente.
ü Incluir tabla: con número y nombre.
Muestra empleada (nombre comercial)
Presentación
Lote y fecha de caducidad (u origen)
Marbete (enfocándose sólo al analito que se cuantificó experimentalmente)
Resultado experimental (reportado como en el marbete: por cápsula, por
100ml, etc.)
% de principio activo con respecto al marbete
3) ANÁLISIS DE RESULTADOS. Incluir:
ü Tabla No. 4.- Datos experimentales para el análisis estadístico, adicionando una
columna final: Sistema [analito]UNIDADES Abs1 Abs2 AbsPROM STD %RSD Intervalo de
confianza
PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica
10
ü Realizar el análisis e interpretación correspondiente de éstos datos, finalizando con
la justificación del valor del coeficiente de determinación y la validez de los
resultados de cuantificación.
ü Analizar los criterios químicos que se emplearon para elegir la λ óptima en los 2
espectros de absorción.
ü Justificar porqué se consideró ese rango de nm para realizar el barrido.
ü Analizar el efecto de la matriz (enfocándose en el pH) en la determinación
ESPECTROFOTOMÉTRICA del azul de timol, emplee los valores del pKa del
analito para justificar su análisis.
ü Analizar la relación de las variables involucradas y contrastarlas con la Ley de
Lambert & Beer.
ü Calcular el Coeficiente de absortividad molar, incluyendo unidades correctas, la
manera de cómo se calculó con ambas gráficas y su interpretación.
ü Incluir los cálculos de cuantificación, en el siguiente orden: Cálculo de la
concentración del STD (debe coincidir con lo reportado en el diagrama de flujo en
Preparación del STD), cálculo de la concentración de los sistemas de la curva,
Interpolación de la propiedad de la muestra en la ecuación de la curva, regresión a
las diluciones de la muestra (deben coincidir con lo reportado en el diagrama de flujo
en Preparación de la muestra) y cambio de unidades a las similares al marbete así
como el % de principio activo; esto se debe reportar con los datos de ambas gráficas,
al final discutir sobre los resultados obtenidos en ambas gráficas.
ü Con base al % de principio activo (recordar que el comparativo entre el resultado
experimental y el reportado en el marbete) analizar los posibles errores que
condujeron a ese resultado, mencionando el tipo de error que cometió y las acciones
preventivas que sugieres para la mejoría.
4) CONCLUSIONES. Con base al objetivo general del Manual y a los redactados por
ustedes (particulares).
5) REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. Deberán ser citadas ya sea en la introducción o en
el análisis de resultados en caso que se hallan empleado.
PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica
11
DATOS
Peso molecular de Azul de Timol = 466.6 g/mol.
pKa(s) de Azul de Timol = 2.0, 8.7 (rojo, amarillo, azul)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bc/Thymolblau_skeletal.png
VIII. ORIENTACIONES PARA EL TRATAMIENTO DE LOS REACTIVOS UTILIZADOS
Nota. Mantener al azul de timol alejado de los siguientes reactivos:
Agentes Oxidantes fuertes, como Percloratos, Peróxidos y Permanganatos (reacción
rápida y violenta con riesgo de incendio y/o explosión).
Agentes Reductores fuertes, como Fosfuros, Estaño II Cloruro e Hidruros Metálicos
(reacción violenta y vigorosa)
PRÁCTICA No. 2 DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE ÁCIDO ASCÓRBICO (VITAMINA C) EN TABLETAS EFERVESCENTES MEDIANTE UNA CURVA DE CALIBRACIÓN
INDIRECTA ESPECTROFOTOMÉTRICA BAJO CONDICIONES DE AMORTIGUAMIENTO”.
I.-OBJETIVOS:
• Cuantificar ácido ascórbico en tabletas efervescentes mediante una curva de
calibración indirecta bajo condiciones químicas optimizadas.
• Identificar la sustancia que da la absorbancia al pH de trabajo, mediante su espectro de absorción y la reacción química establecida.
• Calcular el coeficiente de absortividad a la longitud de onda seleccionada.
II.- INTRODUCCIÓN Los principios de preparación y trazo de una curva de calibración ya fueron estudiados en
prácticas anteriores, donde se considera que la respuesta del instrumento es lineal respecto
a la concentración de la sustancia a cuantificar, sin embargo debe considerarse que si la
curva es indirecta existe una o varias reacciones efectuadas en los sistemas de
preparación, dado que la sustancia de interés da señal muy pobre o no da señal, este
reactivo que genera la reacción debe encontrarse en exceso , considerando el siguiente
estado de equilibrio de manera general:
aX bY → cZ Keq’ > 1
inicio Vst Cst
agrega VyCy
equilibrio aε VyCy-b/a VstCst c/a VstCst
Cuando la propiedad la da Y el modelo matemático que describe la respuesta gráfica es:
considerando el estado de equilibrio anterior entonces
P=KY Y
PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta
13
Donde Vst, Vy, Vaforo, representan los volúmenes de estándar, reactivo Y y de aforo
respectivamente. Cst , Cy corresponde a las concentraciones molares del estándar (stock) y
Y agregado para generar la reacción.
Es importante señalar que el volumen de Y en todos los sistemas es constante y el que
cambia es de X.
Por lo que se puede graficar P=f (Vst Cst / V aforo), obteniéndose una función de pendiente
igual a -Kyb/a y ordenada al origen igual a KyVyCy/Vaforo
En esta práctica se propone la cuantificación indirecta de ácido ascórbico en una forma
farmacéutica, siguiendo las variaciones de una especie colorida (Y).
III. EQUIPO(S), REACTIVO(S) Y MATERIAL(ES)
MATERIAL POR EQUIPO REACTIVOS
8 tubos de ensaye con gradilla 6 matraces volumétricos de 10 mL 4 vasos de precipitados de 50 mL 1 pipeta volumétrica de 0.5 1, 2, 3, 4, 5 mL 1 matraz volumétrico de 50 mL (por grupo) 1 matraz volumétrico de 100 mL (por grupo) 1 piseta Espátula y mortero con pistilo 1 agitador magnético c/barra 1 embudo con papel filtro Un espectrofotómetro con celdas.
Agua destilada Ácido ascórbico estándar Tabletas efervescentes (leer el marbete y anotar el contenido de ácido ascórbico) 2,6 diclorofenol indofenol
Buffer Ácido acético /Acetato 0.01 M pH=4.5
PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta
14
IV.-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Preparación de soluciones
a) Buffer de acetatos 0.01 M pH = 4.5 (ya está preparado en el anaquel) b) Solución estándar de ácido ascórbico: Se pesan 20 mg de ácido ascórbico en un
vaso de precipitados de 50 mL se disuelven en aproximadamente 10 mL de Buffer
de acetatos pH= 4.5 y aforan a 10 mL con agua destilada (solución A), de esta
solución se toman 2 mL y mezclan con 10 mL de Buffer pH=4.5 y se aforan a 100
mL con agua destilada (Sol. B stock). c) Solución de 2,6 diclorofenolindofenol (DFI) 0.04 M: Pesar 25 mg del reactivo en
un vaso de precipitados, adicionar 10 mL de buffer pH=4.5 agitar y trasvasar a un
matraz de 50 mL y aforar con agua destilada.
d) Solución problema: Se pesan 3 tabletas (al menos) de una en una para
obtener el peso promedio y se anota en la bitácora cada peso, se pulverizan
finamente en un mortero. Se pesan 20 mg de polvo de tabletas finamente
pulverizadas, se disuelven en aproximadamente 5 mL de agua destilada con
agitación magnética y se afora a 10 mL con agua destilada.
e) Solución problema diluida: a 5 mL del buffer pH = 4.5 agregar 2 mL de la soln.
Problema* y aforar a 10 mL con agua destilada.
* si la formulación es de 1.0 g de ascórbico se diluyen como se menciona, si es de 2.0 g de ascórbico se agregan 1 mL de soln. Problema.
2. Preparación de la curva de calibración
Tabla 1 Preparación de Sistemas (curva de calibración y problema) Sistema 0 1 2 3 4 5 6 P1 P2
Soln. Buffer de acetatos pH=4.5 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Soln. B (stock) de ascórbico (9x10-4M) 0 0 1 2 3 4 5 0 0 Soln. de 2,6 diclorofenolindofenol 0.04 M 0 1 1 1 1 1 1 1 1
Soln. Problema 0 0 0 0 0 0 0 0.5 1 Aforo con agua destilada 10 10 10 10 10 10 10 10 10
R-3 Reunir los residuos de todos los sistemas
PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta
15
3 Calibración del espectrofotómetro: El procedimiento de calibración se realizará de
acuerdo al instructivo de cada aparato utilizando al sistema cero como blanco reactivo.
4 Determinación de λ (longitud de onda) de trabajo: Identifique cual es el sistema más
concentrado en 2,6 diclorofenoindofenol y realice el espectro de absorción, el cuál
obtendrá al variar la λ en el espectrofotómetro que en este caso en particular será de
560 a 460 nm a intervalos de 10 nm (para cada cambio de λ se debe ajustar el
espectrofotómetro con el blanco nuevamente).
5 Registre los datos de absorbancia y % de Transmitancia en la tabla No. 2,
posteriormente se realizará el gráfico correspondiente.
6 Obtenga la curva de calibración: una vez que se ha elegido la longitud de onda, lea
los sistemas de la curva de calibración, registre los datos en la tabla 3 y grafique.
7 Determine la concentración de la dilución de la solución problema por interpolación en
la gráfica (recuerde que se efectúa una dilución).
V. RESULTADOS EXPERIMENTALES
Tabla 2- Datos experimentales del espectro de absorción. Longitud de onda (nm) 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 Absorbancia
% Transmitancia
Gráfica 1.- Espectro de Absorción A= f( Longitud de onda )
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560
Absorbancia
Longitudonda/nm
PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta
16
Tabla 3- . Curva de Calibración Indirecta
Sistema 1 2 3 4 5 6 7 Concentración M de Ascórbico estándar
Absorbancia
Grafico 2.- Curva de Calibración Indirecta de Ac. Ascórbico A = f([AA]/M)
VI. INFORME DE TRABAJO ESQUEMA Y PUNTOS MÍNIMOS A EVALUAR PARA LA REALIZACIÓN DEL INFORME DE TRABAJO. 1.- Datos Generales I) CARÁTULA. Incluir en éste orden: Nombre de la Universidad, nombre de la Facultad,
nombre de la Sección, nombre de la asignatura comenzando con “Laboratorio de…”,
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Absorbancia
[ÁcidoAscórbico]/M
PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta
17
Número y nombre de la práctica, Número de equipo, Nombre de los integrantes (solamente
de aquellos que participaron en su realización, se dará por entendido que los que no
aparezcan no recibirán calificación correspondiente a esa práctica. También es importante
recordar que aquellas personas que faltaron a la parte experimental de la práctica no
tendrán calificación de reporte y por ende no se colocará su nombre, a menos que haya
repuesto la práctica en otro grupo bajo autorización de los profesores y su informe lo
realizará de manera individual), Nombre de los profesores (incluir grado: QFB, Q, M en C,
Dr., etc.), Fecha de realización de la práctica y Fecha de entrega de reporte.
II) NÚMERO Y NOMBRE DE LA PRÁCTICA. III) OBJETIVOS PARTICULARES. Con base al objetivo general del Manual y a las
actividades realizadas en la práctica redactar 2-3 objetivos particulares recordando que
deben responder el ¿Qué?, ¿Cómo? y ¿Para qué?.
VI) INTRODUCCIÓN. Incluir solamente aplicaciones del Método de cuantificación en las
diferentes áreas que contempla su carrera, incluyendo ejemplos (recordar que deben citar
las referencias).
V) DIAGRAMA DE FLUJO. Incluir:
ü Preparación del STD; indicando los volúmenes, masas y/o concentraciones
reales que se emplearon en caso de una modificación a la parte experimental
reportada en el Manual. Si se emplean reactivos comerciales incluir la pureza y
densidad (en caso de reactivos líquidos).
ü Preparación de la muestra; indicando los posibles cambios realizados. Mencionar
la marca, presentación y gramaje de la muestra empleada en caso que el alumno
la halla proporcionado.
ü Preparación de los sistemas de la curva de calibración; en forma de tabla
incluyendo número y nombre. En el caso del buffer especificar la concentración y
pH reales con las que se trabajaron, así como de la solución DFI.
ü Calibración del equipo; paso a paso en forma de diagrama de flujo, puede incluir
imágenes o dibujos y será con base a la explicación del profesor no a lo reportado
en el Manual.
PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta
18
ü Realización del espectro de absorción; mismas consideraciones del punto
anterior.
ü Lectura de los sistemas de calibración; mismas consideraciones del punto
anterior.
ü Disposición de residuos; mencionar cómo se dispusieron los residuos en la sesión
experimental.
2) RESULTADOS. Incluir:
ü Tabla No. 2.- Datos experimentales del espectro de absorción, completa.
ü Gráfico del espectro de absorción indicando número y nombre CORRECTO (el
nombre correcto de un espectro de absorción incluye el nombre del analito, la
composición de la matriz, así como las condiciones de amortiguamiento
impuestas y la concentración del analito, la cual es bien conocida ya que se
emplea un sistema de la curva de calibración para su realización), considerar que
se incluirán 2 gráficos, uno en función de Absorbancia y otro en % Transmitancia.
ü Tabla No. 3.- Datos experimentales de la Curva de calibración.
ü Gráfico de la curva de calibración indicando número y nombre CORRECTO (el
nombre correcto del gráfico de una curva de calibración se puede indicar bajo el
modelo: PROPIEDAD=f[analito]UNIDADES).
ü Además, debe incluir forzosamente: Ecuación de la recta bajo el modelo:
PROPIEDAD = (valor de la pendiente) [analito]UNIDADES +/- (valor de la ordenada
al origen)
No indicar la propiedad y la concentración del analito como “X” y “Y”, y también
debe incluir Coeficiente de determinación (r2).
ü Incluir tabla: con número y nombre.
Muestra empleada (nombre comercial) Presentación Lote y fecha de caducidad (u origen) Marbete (enfocándose sólo al analito que se cuantificó experimentalmente) Resultado experimental (reportado como en el marbete: por cápsula, por 100ml, etc.) % de principio activo con respecto al marbete
PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta
19
3) ANÁLISIS DE RESULTADOS. Incluir:
ü Realizar el análisis e interpretación correspondiente al valor del coeficiente de
determinación para la validez de los resultados de cuantificación.
ü Analizar los criterios químicos que se emplearon para elegir la λ óptima en los 2
espectros de absorción. Además justificar porqué se consideró ese rango de nm
para realizar el barrido.
ü Identificar y calcular las condiciones de amortiguamiento impuestas en los
sistemas de la curva; además, proponer la reacción representativa llevada a cabo
entre el ácido ascórbico y el DFI, así como el cálculo de la Keq´ considerando
que en los equilibrios redox el cálculo de la Keq´ no es mediante Ley de acción
de masas, sino mediante la fórmula general considerando los E°´
ü Analizar la relación de las variables involucradas y contrastarlas con la Ley de
Lambert & Beer.
ü Calcular el Coeficiente de absortividad molar, incluyendo unidades correctas, la
manera de cómo se calculó especificando de que analito corresponde y su
interpretación.
ü Incluir los cálculos de cuantificación, en el siguiente orden: Cálculo de la
concentración del STD (debe coincidir con lo reportado en el diagrama de flujo
en Preparación del STD), cálculo de la concentración de los sistemas de la curva,
Interpolación de la propiedad de la muestra en la ecuación de la curva, regresión
a las diluciones de la muestra (deben coincidir con lo reportado en el diagrama
de flujo en Preparación de la muestra) y cambio de unidades a las similares al
marbete así como el % de principio activo; esto se debe reportar con los datos de
ambos sistemas problema (6 y 7), al final discutir sobre los resultados obtenidos
en ambos sistemas (6 y 7).
ü Con base al % de principio activo (recordar que el comparativo entre el resultado
experimental y el reportado en el marbete) analizar los posibles errores que
condujeron a ese resultado, mencionando el tipo de error que cometió y las
acciones preventivas que sugieres para la mejoría.
4) CONCLUSIONES. Con base al objetivo general del Manual y a los redactados por
ustedes (particulares).
PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta
20
5) REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. Deberán ser citadas ya sea en la introducción o en
el análisis de resultados en caso que se hallan empleado.
DATOS Ácido ascórbico(C6H8O6) pKa’s = 4.05, 7.25 2,6 diclorofenolindofenol (C12H7Cl2NO2) pKa= 5.758 (forma ácida roja, básica azul) C6H7O6
- → C6H6O6 + H+ + 2e- Eo´ = 0.13 V (pH=4.5) C12H7Cl2NO2 → C12H7Cl2NO2
2- Eo´ = 0.43 V (pH=4.5) (roja) (Incolora) VII. ORIENTACIONES PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN DE RESIDUOS El ácido acético glacial debe trabajarse en la campana extractora utilizando una perilla y
nunca cerca de algún mechero, añadir siempre el ácido al agua, tener precaución al
preparar la mezcla debido al desprendimiento de calor. La inhalación de sus vapores es
altamente tóxico produce trastornos en las vías respiratorias. Cualquier contacto directo con
la piel u ojos debe de lavarse con abundante agua.
2,6-diclorofenolindofenol (mezcladoconascórbico
apHácido) R-3
Neutralizarconbicarbonato
Almacenarparaposteriortratamiento
PRÁCTICANo.3
DETERMINACIÓNCUANTITATIVADEZINCENUNMULTIVITAMÍNICOMEDIANTE
UNACURVADECALIBRACIÓNPORESPECTROFOTOMETRÍADEABSORCIÓN
ATÓMICA I. OBJETIVOS
ü Conocer el fundamento, las partes básicas y manejo del espectrofotómetro de
absorción atómica, para obtener resultados confiables en este tipo de instrumento.
ü Interpretar y relacionar las variables a utilizar para efectuar el cálculo de contenido
de zinc en un multivitamínico comercial por una curva de calibración directa.
II. INTRODUCCIÓN
La curva de calibración se prepara mediante diluciones de una solución estándar (stock) de
la misma naturaleza del analito a determinar en la muestra, en un intervalo que pueda ser
trabajado en el instrumento y la muestra se prepara de manera tal que la concentración del
analito en la muestra o en su dilución se encuentre dentro de dicho intervalo.
Las soluciones preparadas se llevan al instrumento de medición y se registra una respuesta
P para cada dilución de estándar y de muestra. Los resultados se grafican P=
f(concentración de cada dilución del estándar). Se debe evaluar la linealidad de la respuesta
en relación a la concentración del analito mediante la inspección gráfica y se efectúa
además la regresión lineal para determinar la mejor ecuación que exprese el
comportamiento de la misma. La interpolación de la señal de la muestra (o su dilución) en
la recta permite conocer la concentración de esta.
La Espectrometría de Absorción Atómica (EAA) se utiliza habitualmente en la determinación
cuantitativa de soluciones de iones metálicos Se ha aplicado a determinación de hasta 70
elementos, en concentraciones trazas (ppb) y hasta 1%. Cabe mencionar que esta técnica
no diferencia estados de oxidación de los metales, por lo que solo se mide la cantidad de
metal total.
Previo a la cuantificación por EAA es necesario realizar una digestión ácida a fin de eliminar
la presencia de materia orgánica, aún en muestras líquidas y además para solubilizar los
metales, sobretodo en muestras sólidas. Para ello se utiliza normalmente ácido nítrico
concentrado y calor, hasta que no se generen humos amarillos, reflejo de que todavía hay
una reacción redox presente.
PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica
22
El zinc es un nutriente que nos aporta casi todas las enzimas de la piel, incluyendo aquellas
que se encargan de crear el colágeno y producir nuevas células, tanto el zinc como el hierro
son fundamentales en la producción de células en los folículos capilares y en el transporte
de oxígeno, etc.
A continuación, se presenta un esquema de un espectrofotómetro de absorción atómica
con flama (EAA-F).
III. EQUIPO(S), REACTIVO(S) Y MATERIAL(ES)
MATERIAL Y EQUIPO REACTIVOS 1 piseta 1 espátula 1 Pipeta volumétrica de 1, 2, 3, 4, 5 mL 3 vasos de precipitados de 50 mL 1 micropipeta de 100 µL (vol. Variable) 1 parrilla con agitador magnético c/barra 6 tubos de ensaye con gradilla 1 Matraz volumétrico de 25 mL 6 Matraces volumétricos de 10 mL
Muestra: Multivitamínico Fortimin (sol. oral infantil) Cloruro de Zn
Ácido nítrico R.A.
PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica
23
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 4.1 Preparación de soluciones (algunas soluciones se encontrarán preparadas en el anaquel de la asignatura, revisar y solo preparar la que falte)
ü Solución de ácido nítrico 1 M.
ü Solución estándar de Zn. Se mide 1 ml de una solución de Zn elemental 100 ppm
con pipeta volumétrica y se afora a 25 ml con solución ácida (soln. Stock).
ü Solución problema del multivitamínico - Medir 0.1 mL del multivitamínico Fortimín
(sol. oral infantil) agregar con mucho cuidado 2 mL de ácido nítrico concentrado,
mezclando con agitación magnética y con calentamiento en parrilla a 100 oC
(colocarla dentro de la campana de extracción), para eliminar el azúcar, hasta que
no se generen humos amarillos. Enfriar, disolver y aforar a 10 mL con Soln. Ácida.
(Soln. Problema)1
4.2 Preparación de sistemas para la curva de calibración problemas Tabla 1 Preparación de los sistemas
Sistema 0 1 2 3 4 5 6Zn Soln. Acida (mL) 3 3 3 3 3 3 3 Soln. Stock Zn aprox. 4 ppm (mL) 0 1 2 3 4 5 0 Soln. Problema (mL) 0 0 0 0 0 0 0.12 10 10 10 10 10 10 10
R-4 Reunir los residuos de todos los sistemas (0-7)
4.3 Obtención de resultados
a) Optimizar las condiciones de medición en el equipo (EAA-Fl). Siguiendo el programa que controla el equipo, revisar que estén las siguientes condiciones:
muestreo manual, mezcla de gases = acetileno /aire, señal absorbancia, posición correcta
de la lámpara, longitud de onda (λ) 213.9 nm, ancho de banda = 0.7, voltaje de la lámpara
=15 µA, etc. (para determinación de zinc)
1No sobrepasar la temperatura y tener paciencia hasta que la solución quede lo más transparente posible
PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica
24
b) Optimización de la lámpara de cátodo hueco. El procedimiento se realizará siguiendo las indicaciones del profesor para alinear la lámpara
de cátodo hueco hacia el monocromador y la posición del quemador.
c) Medición de la Absorbancia. Considerando las indicaciones del programa de trabajo del equipo, primero se emplea agua
destilada y después el blanco reactivo (sistema blanco) para calibrar la señal a cero.
Después se solicitan las soluciones estándar y problemas, anotar la lectura promedio de
las mediciones que realiza (Tabla 2) y graficar los resultados que se van obteniendo.
V. RESULTADOS EXPERIMENTALES
Tabla 2. Resultados experimentales obtenidos. Sistema Zn (ppm) estándar Absorbancia
1 2 3 4 5 6
Gráfica 1. Absorbancia en función de la concentración de Zn
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Absorbancia
[Fe]/ppm
PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica
25
VI. INSTRUCCIONES PARA EL INFORME DE TRABAJO ESQUEMA Y PUNTOS MÍNIMOS A EVALUAR PARA LA REALIZACIÓN DEL INFORME DE TRABAJO. 1.- Datos Generales I) CARÁTULA. Incluir en éste orden: Nombre de la Universidad, nombre de la Facultad,
nombre de la Sección, nombre de la asignatura comenzando con “Laboratorio de…”,
Número y nombre de la práctica, Número de equipo, Nombre de los integrantes (solamente
de aquellos que participaron en su realización, se dará por entendido que los que no
aparezcan no recibirán calificación correspondiente a esa práctica. También es importante
recordar que aquellas personas que faltaron a la parte experimental de la práctica no
tendrán calificación de reporte y por ende no se colocará su nombre, a menos que haya
repuesto la práctica en otro grupo bajo autorización de los profesores y su informe lo
realizará de manera individual), Nombre de los profesores (incluir grado: QFB, Q, M en C,
Dr., etc.), Fecha de realización de la práctica y Fecha de entrega de reporte. II) NÚMERO Y NOMBRE DE LA PRÁCTICA. III) OBJETIVOS PARTICULARES. Con base al objetivo general del Manual y a las
actividades realizadas en la práctica redactar 2-3 objetivos particulares recordando que
deben responder el ¿Qué?, ¿Cómo? y ¿Para qué?.
IV) INTRODUCCIÓN. Incluir solamente aplicaciones de la Técnica instrumental en las
diferentes áreas que contempla su carrera, incluyendo ejemplos (recordar que deben citar
las referencias).
V) DIAGRAMA DE FLUJO. Incluir:
ü Preparación del STD; indicando los volúmenes, masas y/o concentraciones reales
que se emplearon en caso de una modificación a la parte experimental reportada en
el Manual. Si se emplean reactivos comerciales incluir la pureza y densidad (en caso
de reactivos líquidos).
PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica
26
ü Preparación de la muestra; indicando los posibles cambios realizados. Mencionar la
marca y presentación de la muestra empleada en caso que el alumno la halla
proporcionado. Incluir tabla:
ü
Peso de polvo de tableta empleada (unidades): Peso promedio por tableta (unidades):
ü Preparación de los sistemas de la curva de calibración; en forma de tabla incluyendo
número y nombre. En el caso de la solución ácida indicar la concentración molar
empleada.
ü Optimización del equipo; paso a paso en forma de diagrama de flujo, puede incluir
imágenes o dibujos y será con base a la explicación del profesor no a lo reportado
en el Manual. Recuerde especificar la mezcla de gases, longitud de onda y voltaje
de la lámpara que realmente se emplearon.
ü Optimización de la lámpara de cátodo hueco; mismas consideraciones del punto
anterior.
ü Calibración con el sistema blanco y lectura de los sistemas de la curva de
calibración; mismas consideraciones del punto anterior. No olvidar mencionar qué
se debe hacer una vez que se terminó de usar el equipo ya para apagarlo.
ü Disposición de residuos; mencionar cómo se dispusieron los residuos en la sesión
experimental.
2) RESULTADOS. Incluir:
ü Tabla No. 1.- Datos experimentales de la Curva de calibración. Adicionando una
columna más donde coloquen la concentración molar (M) de cada sistema.
ü Gráfico de la curva de calibración indicando número y nombre CORRECTO (el
nombre correcto del gráfico de una curva de calibración se puede indicar bajo el
modelo: PROPIEDAD=f[analito]UNIDADES).
ü Además, debe incluir forzosamente: Ecuación de la recta bajo el modelo:
PROPIEDAD = (valor de la pendiente) [analito]UNIDADES +/- (valor de la ordenada
al origen)
No indicar la propiedad y la concentración del analito como “x” y “y”, y también
debe incluir Coeficiente de determinación (r2). Recordar que se tienen que incluir 2
gráficos, uno con unidades de concentración Molar y otro con unidades de
concentración en ppm, cada uno con las especificaciones citadas anteriormente.
PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica
27
ü Incluir tabla: con número y nombre.
Muestra empleada (nombre comercial)
Presentación
Lote y fecha de caducidad (u origen)
Marbete (enfocándose sólo al analito que se cuantificó experimentalmente)
Resultado experimental (reportado como en el marbete: por cápsula, por
100ml, etc.)
% de principio activo con respecto al marbete
3) ANÁLISIS DE RESULTADOS. Incluir:
ü Realizar el análisis e interpretación correspondiente al valor del coeficiente de
determinación para la validez de los resultados de cuantificación.
ü Incluir la copia de la hoja del Manual del equipo de Absorción atómica para la
medición de Zinc.
ü Analizar los criterios químicos que se emplearon para elegir la λ óptima, se puede
apoyar con la curva de calibración teórica de la hoja para medición de Zinc por
absorción atómica y al rango de concentraciones que se manejaron
experimentalmente en la curva de calibración.
ü Mencionar la temperatura que alcanzó la llama con la mezcla de gases que
emplearon.
ü Describir brevemente con sus propias palabras como funciona la lámpara de
cátodo hueco y como se lleva a cabo el proceso de nebulización y atomización.
ü Mencionar las posibles interferencias que se pueden llevar a cabo y cómo
evitarlas para que no afecten en la medición y lectura de los sistemas, hablando
de manera particular para el Zinc.
ü Analizar la relación de las variables involucradas y contrastarlas con la Ley de
Lambert & Beer.
ü Calcular el Coeficiente de absortividad molar, incluyendo unidades correctas, la
manera de cómo se calculó con ambas gráficas y su interpretación.
ü Escribir la reacción que se lleva a cabo en la Digestión ácida con HNO3
concentrado, justificando el nombre de la entidad química que se genera en forma
de gas café rojizo y el por qué se realizó en la práctica.
ü Incluir los cálculos de cuantificación, en el siguiente orden: Cálculo de la
concentración del STD (debe coincidir con lo reportado en el diagrama de flujo
PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica
28
en Preparación del STD), cálculo de la concentración de los sistemas de la curva,
Interpolación de la propiedad de la muestra en la ecuación de la curva, regresión
a las diluciones de la muestra (deben coincidir con lo reportado en el diagrama
de flujo en Preparación de la muestra) y cambio de unidades a las similares al
marbete así como el % de principio activo; esto se debe reportar con los datos de
ambas gráficas, al final discutir sobre los resultados obtenidos en ambas gráficas.
ü Con base al % de principio activo (recordar que es el comparativo entre el
resultado experimental y el reportado en el marbete) analizar los posibles errores
que condujeron a ese resultado, mencionando el tipo de error que cometió y las
acciones preventivas que sugieres para la mejoría.
4) CONCLUSIONES. Con base al objetivo general del Manual y a los redactados por
ustedes (particulares).
5) REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. Deberán ser citadas ya sea en la introducción o en
el análisis de resultados en caso que se hallan empleado.
VII. ORIENTACIONES PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN DE RESIDUOSLa inhalación de vapores de ácido nítrico y sus productos de reacción produce trastornos
en las vías respiratorias, usarlo siempre en la campana extractora.
La solución ácida sobrante de todo el grupo se debe mezclar y guardar bien etiquetada
indicando fecha de preparación y concentración aproximada en frasco de vidrio.
Agregaraproximadamentede100a150mLdeagua
MezcladeZn ensol.ácida
R-4
Eliminarconabundanteagua
1ª SESION DE EJERCICIOS
1 El coeficiente de Absortividad Molar de una solución acuosa de fenol a 211 nm es
de 6170 M-1 cuando se mide en celdas de 1 cm calcular el intervalo de
concentraciones en el cual la absorbancia no es menor a 0.15 ni mayor de 0.8.
2 Trazar la curva de Calibración espectrofotométrica de para Bi(III) de concentración
1x10-3 M (solución stock) a pH = 1.0, si el coeficiente de absortividad molar del Bi(III)
es 5300 M-1 a λ =265 nm por AA. Considerar que se agregan a 6 sistemas diferentes
las alícuotas de 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 y 3.0 mL, respectivamente, y que se afora a
un volumen de 5 mL.
3 Para determinar la glucosa en un suero sanguíneo se prepararon los siguientes
Sistema 1 2 3 4 5 6 7 8 NaOH 0.1 M 3 3 3 3 3 3 3 3 Estándar de glucosa 2x10-3 M 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 0 0 Sol. Fe(CN)6
3- 0.01M 2 2 2 2 2 2 2 2 Suero sanguíneo * 0 0 0 0 0 0.1 0.1 0.1 Aforo con agua destilada 10 10 10 10 10 10 10 10 Absorbancia a 420 nm 1.4 1.07 0.80 0.45 0.05 0.885 0.876 0.895 MMglucosa=180.15g/mol
a) Graficar y obtener la función, mencionando el color de la sustancia que da la señal
b) Calcular los mg promedio de glucosa / dL de suero.
c) Calcular la media, desviación estándar y % CV del problema.
d) Calcular el coeficiente de absortividad molar de Fe(CN)63-
1ªsesióndeejercicios
30
4. Resultados Obtenidos para evaluar la adecuabilidad del sistema en la determinación
de Ampicilina/ Bromhexina en una formulación por espectrofotometría, completar la
tabla
Sistema Bromhexina Ampicilina 1 0.5698 0.659 2 0.5841 0.676 3 0.6113 0.674 4 0.5817 0.677 5 0.5852 0.657 6 0.5398 0.664
Promedio Desviación Estándar
CV %
a) Señalar si el sistema de medición empleado funciona adecuadamente ¿Por qué?
5. Los siguientes datos fueron obtenidos en la calibración de un espectrofotómetro
para la determinación de potasio en agua mineral
mg K /100 ml 1.1 1.95 2.9 3.85 4.6 4.95 Respuesta 14.2 28 37.3 48.4 62.7 69.4
a) Deducir la ecuación de la mejor línea recta
b) Si la muestra de agua da una señal de 30.3 ¿Cuál es el contenido de K en la
muestra?
PRÁCTICA No. 4 DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE CLORHIDRATO DE FENILEFRINA EN UN PRODUCTO FARMACÉUTICO (TABLETAS Y/O GOTAS) MEDIANTE UNA CURVA DE CALIBRACIÓN POR CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS DE ALTA
RESOLUCIÓN (HPLC). I. OBJETIVOS
• Conocer los componentes básicos del cromatógrafo de líquidos de alta
resolución (HPLC, por sus siglas en inglés), así como su manejo y cuidados.
• Conocer un cromatograma y su uso para análisis cualitativo y cuantitativo.
• Interpretar y relacionar variables a utilizar para efectuar el cálculo de contenido
de clorhidrato de fenilefrina por una curva de calibración en productos
comerciales.
II. INTRODUCCIÓN La Cromatografía de Líquidos de Alta Resolución (HPLC, por sus siglas en inglés) es la
técnica de separación más ampliamente utilizada en la industria, debido a su sensibilidad.
Su fácil adaptación a determinaciones cuantitativas es idónea para sustancias no volátiles
o termolábiles de aplicación en la industria, en muchos campos de la ciencia y para la
sociedad en general.
En la Cromatografía de Líquidos de Alta Resolución, se ponen en contacto dos fases
inmiscibles, una móvil y la otra estacionaria. Una muestra que se introduce en la fase móvil
es transportada a lo largo de la columna que contiene a la fase estacionaria distribuida. Los
componentes separados emergen en orden creciente de interacciones con la fase
estacionaria. La migración depende de la solubilidad de los solutos en fase móvil o
estacionaria.
Los métodos de evaluación para las determinaciones cuantitativas por medio de HPLC son
variados. Entre ellos tenemos: 1) la calibración con estándares, 2) utilización de un estándar
interno y normalización del área.
Sin lugar a duda, la calibración con estándares es el método más utilizado en HPLC .
El éxito de la separación para un compuesto dado depende de las condiciones de operación
como son: tipo y longitud de columna, proporción y tipo de fase móvil, velocidad de flujo de
la fase móvil, etc.
PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución
32
Componentes básicos que integran un equipo de HPLC
III. EQUIPO(S), REACTIVO(S) Y MATERIAL(ES) Equipo y material Reactivos y símbolo de peligrosidad
Cromatógrafo de líquidos de alta resolución HPLC Agitador magnético c/barra 2 matraces aforados de 25 mL 1 espátula 1 Piseta 6 matraces aforados de 10 mL (por grupo) 2 vasos de precipitados de 50 ml 1 pipeta volumétrica de 1,2,3,4,5 mL 1 pipeta graduada de 2 y 6 mL 1 micropipeta de 10 a 100 microlitros
Metanol grado HPLC
Trietanolamina
Ácido acético
Clorhidrato de Fenilefrina
Fenilefrina problema (puede utilizar producto genérico solo verificando que no contiene paracetamol)
PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución
33
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PREPARACIÓN DE SOLUCIONES (verificar en el anaquel las soluciones ya preparadas)
1 FASE MOVIL [Ácido Acético-Trietanolamina-H2O (1.5:0.5:98)]
Se filtra al vacío a través de una membrana con diámetro de poro 0.45mm.
Se coloca en un frasco perfectamente limpio y se lleva al ultrasonido 10 minutos.
2 SOLUCIÓN ESTÁNDAR DE FENILEFRINA
Se pesa en un vaso de precipitados de 50 mL, con balanza analítica, 20 mg del
estándar de fenilefrina, se disuelve en aproximadamente 15 mL de fase móvil con
agitación y se afora a 25 mL con el mismo disolvente (Soln. A).
De la soln. A se toma una alícuota, con pipeta volumétrica, de 1 mL llevando a un
aforo de 25 mL con la fase móvil (Sol. Stock)
3 SOLUCIÓN PROBLEMA DE FENILEFRINA
Solución Oftálmica: Se toma una alícuota de 20 μL de la solución oftálmica2, se
adicionan a aproximadamente 5 mL de fase móvil y se afora a 50 mL con agua
desionizada (Soln.P1).
2De acuerdo al marbete: 10g de fenilefrina / 100 mL de solución
PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución
34
Tabletas Pesar 5 tabletas y obtener el peso promedio por tableta (Anotarlo). Triturar 2
tabletas y pesar la cantidad de polvo equivalente a 1 mg 3 de fenilefrina. Disolver el polvo
en 5 mL de fase móvil. Filtrar para eliminar los excipientes que hayan quedado sin disolver.
Aforar a 10 mL, con fase móvil (soln. P2.)
4 PREPARACIÓN DE LA CURVA DE CALIBRACIÓN Y PROBLEMAS
Tabla 1 Preparación de los sistemas
Sistemas 1 2 3 4 5 6 7
Sol Stock de fenilefrina aprox. 32 ppm 1 2 3 4 5 0 0
Soln. P (1) soln. oftálmica 0 0 0 0 0 3 0
Soln. P (2) tabletas 0 0 0 0 0 0 1
Aforo a mL con fase móvil 10 10 10 10 10 10 10
Trasvasar los sistemas debidamente etiquetados a frascos de plástico de aproximadamente
20 mL.
3Calcular la cantidad de polvo a pesar de acuerdo al marbete del medicamento (que no debe contener paracetamol)
R-6
SoluciónP2
PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución
35
Tabla 2 Condiciones de la instrumentación para el análisis cromstográfico Tipo de
columna Flujo de fase
Móvil Detector Longitud de
onda Volumen de Inyección
C-18 de 15 cm
de largo
0.8 mL/min UV/VIS 272 nm 20 μL
5. CONDICIONES DEL EQUIPO
a) Fijar el flujo de la fase móvil en la bomba
b) Ajustar la longitud de onda del detector
c) Acondicionar la columna durante 15 min antes de realizar la primera inyección.
d) Inyectar 20 μL de las soluciones estándar, iniciando con el menos concentrado.
e) Finalizar con la inyección de las soluciones problema.
f) Después de la última inyección, lavar la columna utilizando el mismo flujo y
pasando una fase móvil Metanol/Agua (30:70) durante 15 min.
V. RESULTADOS EXPERIMENTALES Llenar la siguiente tabla con los resultados obtenidos del cromatograma obtenido o en su
caso efectuar el cálculo para cada una de las soluciones inyectadas. Sistema Concentración
(ppm) tr (min) Wb o
W1/2
(s)
Área Altura N AEPT
1
2
3
4
5
6
7
tr= tiempo de retención, Wb= ancho de pico a la base, W1/2 = ancho de pico a la mitad de la altura, N= Número de platos teóricos, AEPT= altura equivalente de un plato teórico.
PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución
36
VI. INFORME DE TRABAJO
ESQUEMA Y PUNTOS MÍNIMOS A EVALUAR PARA LA REALIZACIÓN DEL INFORME DE TRABAJO. 1.- Datos Generales I) CARÁTULA. Incluir en éste orden: Nombre de la Universidad, nombre de la Facultad,
nombre de la Sección, nombre de la asignatura comenzando con “Laboratorio de…”,
Número y nombre de la práctica, Número de equipo, Nombre de los integrantes (solamente
de aquellos que participaron en su realización, se dará por entendido que los que no
aparezcan no recibirán calificación correspondiente a esa práctica. También es importante
recordar que aquellas personas que faltaron a la parte experimental de la práctica no
tendrán calificación de reporte y por ende no se colocará su nombre, a menos que haya
repuesto la práctica en otro grupo bajo autorización de los profesores y su informe lo
realizará de manera individual), Nombre de los profesores (incluir grado: QFB, Q, M en C,
Dr., etc.), Fecha de realización de la práctica y Fecha de entrega de reporte. II) NÚMERO Y NOMBRE DE LA PRÁCTICA. III) OBJETIVOS PARTICULARES. Con base al objetivo general del Manual y a las
actividades realizadas en la práctica redactar 2-3 objetivos particulares recordando que
deben responder el ¿Qué?, ¿Cómo? y ¿Para qué?.
IV) INTRODUCCIÓN. Incluir solamente aplicaciones de la Técnica instrumental en las
diferentes áreas que contempla su carrera, incluyendo ejemplos (recordar que deben citar
las referencias).
V) DIAGRAMA DE FLUJO. Incluir:
ü Preparación del STD; indicando los volúmenes, masas y/o concentraciones reales
que se emplearon en caso de una modificación a la parte experimental reportada en
el Manual. Si se emplean reactivos comerciales incluir la pureza y densidad (en caso
de reactivos líquidos).
ü Preparación de la muestra; indicando los posibles cambios realizados. Mencionar la
marca y presentación de la muestra empleada en caso que el alumno la halla
PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución
37
proporcionado. Si trabajaron con tabletas y gotas se debe describir la preparación
por separado de cada muestra. Mencionar la composición y proporción de la Fase
móvil que se empleó y describir brevemente cómo y con qué se llevó a cabo el
proceso de filtración. No olvidar mencionar el proceso de sonicación. Incluir tabla:
Peso de polvo de tableta empleada (unidades):
Peso promedio por tableta (unidades):
ü Preparación de los sistemas de la curva de calibración; en forma de tabla incluyendo
número y nombre. No olvidar mencionar el proceso de sonicación.
ü Optimización y preparación del equipo; paso a paso en forma de diagrama de flujo,
puede incluir imágenes o dibujos y será con base a la explicación del profesor no a
lo reportado en el Manual. Recuerde especificar el lavado previo de la columna
(Fase estacionaria) y con qué Fase móvil, tipo de columna empleada (Tipo, marca
y longitud), Velocidad de flujo impuesto en la bomba, tipo de detector y longitud de
onda empleada. No es necesario mencionar las condiciones impuestas en el
integrador.
ü Lectura de los sistemas de la curva de calibración; mismas consideraciones del
punto anterior. Enfatizar cómo se debe cargar la jeringa con la muestra para inyectar
y propiamente el proceso de inyección de la muestra al equipo. No olvidar mencionar
qué se debe hacer una vez que se terminó de usar el equipo ya para apagarlo.
ü Disposición de residuos; mencionar cómo se dispusieron los residuos en la sesión
experimental.
2) RESULTADOS. Incluir:
ü Incluir los cromatogramas con número y nombre, tanto de TODOS los sistemas de
la Curva de calibración como de su(s) muestra(s). Recortar y pegar de forma limpia
y ordenada, no solamente engraparlos, y sombrear con marcatextos los datos del
pico de la fenilefrina.
ü Tabla No. 1.- Datos experimentales de la Curva de calibración y parámetros
cromatográficos. Recuerda que la altura será medida con una regla ya que es un
PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución
38
dato que no da el cromatograma. Se incluirá una columna adicional al final que diga
“Intervalo de confianza” para cada sistema.
ü Gráfico de la curva de calibración indicando número y nombre CORRECTO (el
nombre correcto del gráfico de una curva de calibración se puede indicar bajo el
modelo: PROPIEDAD=f[analito]UNIDADES).
o Además, debe incluir forzosamente: Ecuación de la recta bajo el modelo:
o PROPIEDAD = (valor de la pendiente) [analito]UNIDADES +/- (valor de la
ordenada al origen)
o No indicar la propiedad y la concentración del analito como “x” y “y”, y
también debe incluir Coeficiente de determinación (r2). Recordar que se
tienen que incluir 2 gráficos, uno con área como propiedad y otro con altura,
cada uno con las especificaciones citadas anteriormente.
ü Incluir tabla: con número y nombre. Si empleó 2 muestras, serán 2 tablas, uno por
cada muestra.
Muestra empleada (nombre comercial)
Presentación
Lote y fecha de caducidad (u origen)
Marbete (enfocándose sólo al analito que se cuantificó experimentalmente)
Resultado experimental (reportado como en el marbete: por cápsula, por
100ml, etc.)
% de principio activo con respecto al marbete
3) ANÁLISIS DE RESULTADOS. Incluir:
ü Calcular el pH y pAcO´ de la Fase móvil, considerando su preparación y los datos de pKas correspondientes.
ü Trazar el diagrama trivial de zonas de predominio para las especies de fenilefrina y con base a esta indique la especie representativa presente en la separación a las condiciones de amortiguamiento.
ü Analizar los criterios químicos que se emplearon para elegir la λ óptima de lectura
en el equipo.
ü Analizar qué tipo de cromatografía se empleó con base a las polaridades de la
Fase móvil y Fase estacionaria, y también con base a la proporción de la Fase
PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución
39
móvil a lo largo de la corrida cromatográfica, indicando el orden de separación de
los analitos con base a su polaridad (quién saldría primero y al último y porqué).
ü Analizar el efecto que tiene la trietanolamina de la Fase móvil en la separación
de los analitos.
ü Mencionar que datos del cromatograma usaron para IDENTIFICAR el pico de la
fenilefrina y que datos usaron para CUANTIFICAR, indicando porqué.
ü Discutir cuál es el motivo del porqué se les sugiere muestras farmacéuticas sin
paracetamol.
ü Analizar si es posible relacionar las variables involucradas y contrastarlas con la
Ley de Lambert & Beer, así como calcular el Coeficiente de absortividad molar
de la fenilefrina con base a los gráficos.
ü Incluir los cálculos de N (# de platos teóricos) y AEPT (o H) para cada sistema;
además, calcular el tR promedio, N promedio y AEPT promedio y realizar el
análisis correspondiente de estos parámetros cromatográficos para justificar si la
separación y corrida cromatográfica fue eficiente.
ü Incluir los cálculos de cuantificación, en el siguiente orden: Cálculo de la
concentración del STD (debe coincidir con lo reportado en el diagrama de flujo
en Preparación del STD), cálculo de la concentración de los sistemas de la curva,
Interpolación de la propiedad de la muestra en la ecuación de la curva, regresión
a las diluciones de la muestra (deben coincidir con lo reportado en el diagrama
de flujo en Preparación de la muestra) y cambio de unidades a las similares al
marbete así como el % de principio activo; esto se debe reportar para cada una
de las muestras que se trabajaron y cada una empleando la curva con área y con
altura, al final discutir sobre la variabilidad de ambos resultados.
ü Con base al % de principio activo (recordar que es el comparativo entre el
resultado experimental y el reportado en el marbete) analizar los posibles errores
que condujeron a ese resultado, mencionando el tipo de error que cometió y las
acciones preventivas que sugieres para la mejoría.
4) CONCLUSIONES. Con base al objetivo general del Manual y a los redactados por
ustedes (particulares).
5) REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. Deberán ser citadas ya sea en la introducción o en
el análisis de resultados en caso que se hallan empleado.
PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución
40
DATOS
pKa(s)=8.8y9.8
ÁcidoacéticoCH3COOHpKa=4.8 trietanolaminapKa=7.8
VII. ORIENTACIONES PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN DE RESIDUOS
Procurar generar y guardar la menor cantidad de residuos. Aquellas soluciones que puedan
ser re-utilizadas deben emplearse o bien ser desechadas adecuadamente.
Metanolensoluciónacuosa
R-6
Destilaciónfraccionadapararecuperarelmetanol
AñadirNaOH 5%hastaalcanzarunpH=7(soluciónrestante)
Verteraldrenajeconaguaabundante
CLORHIDRATODEFENILEFRINA(soluciónácida)
R-5
Agregarentre100a150mLdeagua
AñadirNaOH 5%hastaalcanzarunpHentre5-7
Verteraldrenajeconaguaabundante
PRÁCTICANo.5DETERMINACIÓNCUANTITATIVADEALCOHOLETÍLICOENENJUAGUEBUCALMEDIANTE
ELMÉTODODEESTÁNDARINTERNOPORCROMATOGRAFÍADEGASES
I. OBJETIVOS
Aplicar los conocimientos teóricos adquiridos para emplear el método de adición del
estándar interno al realizar un análisis cuantitativo.
Conocer e identificar las partes básicas del cromatógrafo de gases para capacitarse
en su manejo a fin de obtener resultados confiables.
II. INTRODUCCION
En Cromatografía de Gases (CG) la muestra se inyecta y volatiliza en la cabeza de una
columna cromatográfica. La elución se produce por el flujo de una fase móvil, un gas inerte
(no interacciona con las moléculas del analito) cuya única función es la de transportar el
analito a través de la columna (fase estacionaria). Al pasar por la columna los solutos son
separados y eluyen hacia el detector, cuya respuesta se visualiza en un integrador o una
computadora.
Los estándares internos tienen su máxima utilidad cuando hay pérdidas inevitables de la
muestra, por ejemplo durante una inyección manual en CG. Si se agrega un estándar
interno a una mezcla antes de cualquier pérdida, entonces la fracción de estándar que se
pierde es la misma que la fracción de la muestra que se pierde y el cociente (Cmta/Cstd)
permanece constante.
Un compuesto para ser utilizado como Estándar Interno (EI), debe reunir los siguientes
requisitos: a) que el pico de respuesta esté cercanos pero resuelto de los componentes a
determinar, b) que sea estable y químicamente inerte, c) tener estructura similar al
componente a determinar, d) no estar presente en la muestra original y e)tener alto grado
de pureza.
PrácticaNo.5.CromatografíadeGases
42
Los enjuagues bucales llevan la finalidad primordial de corregir el mal aliento de origen
bucal, tornándolo agradable. Para ello, deben controlar el desarrollo bacteriano y dejar la
boca agradablemente fresca, por eso integran en su composición etanol.
Esquema de un cromatógrafo de gases
III. EQUIPO(S), REACTIVO(S) Y MATERIAL(ES)
REACTIVOS MATERIAL EQUIPOS
Alcohol etílico
absoluto
6 tubos de ensaye de volumen
pequeño con gradilla
Cromatógrafo de
gases con detector
de ionización de
flama
3 vasos de precipitado de 50 mL
1piseta
Alcohol n-propílico
1 jeringa para CG de 10 µL (el
profesor la solicita al laboratorista)
1 micropipeta de 100 a 1000 µL
1. Fase móvil (gas)2. Puerto de inyección3. Columna (FE)4.Horno de la columna5. Detector6. Computadora
1. Fase móvil (gas)2. Puerto de inyección3. Columna (FE)4.Horno de la columna5. Detector6. Computadora
PrácticaNo.5.CromatografíadeGases
43
V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1. Preparación de soluciones
Solución estándar externo. Tomar 100 µL de etanol y adicionar 900 µL de agua
destilada en un tubo de ensaye (Soln. 1).
Solución estándar interno. Tomar 100 µL de n-propanol, colocarlos en un tubo de
ensayo y adicionar 900 µL de agua destilada; (Soln. 2).
Mezcla de estándares. Colocar en un tubo de ensayo 100 µL de la Soln. 1, 100 µL de
la Soln. 2 y adicionar 800 µL de agua destilada.
Solución problema. Colocar en un tubo de ensayo 100 µL de la Soln. 2, 100 µL del
enjuague bucal y adicionar 800 µL de agua destilada
.
2.- DESARROLLO EXPERIMENTAL
Conectar y verificar las conexiones eléctricas del equipo
Abrir las válvulas de los tanques de gas (nitrógeno e hidrógeno) y las llaves de paso.
Encender el equipo y dejarlo calentar.
a) Seleccionar las condiciones de medición en el equipo (CG-FID).
Siguiendo la pantalla y el programa que controla el equipo, ajustar las siguientes
condiciones.
PrácticaNo.5.CromatografíadeGases
44
Tabla 1. Parámetros a emplear para la separación de alcoholes por CG-FID
PARÁMETRO CONDICIONES
Columna DB-wax 30 m Megabore
Gas acarreador Nitrógeno, a 5 psi
Presión de aire 7 psi
Presión de hidrógeno 20 psi
Temperatura del detector 250°C
Encender el detector y verificar su funcionamiento.
b) Obtención de los cromatogramas.
1.- Ajustar la temperstura del horno a 100 ºC (isotérmico).
2.- Inyectar 1.0 μL de la Mezcla de estándares, registrar el tiempo de retención de cada
analito.
3.- Ajustar la temperatura del horno a 150 ºC (isotérmico).
4.- Inyectar 1.0 μL de la Solución problema, registrar el tiempo de retención de cada analito.
5.- Ajustar la temperatura del horno con el siguiente programa de temperatura:
Temperatura inicial: 50 ºC, Mantener (Hold) : 1 min,
Rampa: 8 ºC/min, Temperatura final : 150 ºC
6.- Inyectar 1.0 μL de la Solución problema, registrar el tiempo de retención de cada analito.
7.- Inyectar las muestras problema con las mismas condiciones del programa de
temperatura.
NOTA: Al terminar las inyecciones, llevar a cabo el proceso de lavado de la columna, que consiste en dejar 10 minutos el flujo del gas de arrastre y una temperatura del horno de 150 ºC. Después disminuir la temperatura del horno a 60 ºC, apagar el equipo y cerrar las llaves de los gases.
PrácticaNo.5.CromatografíadeGases
45
Una vez obtenidos los cromatogramas, calcular los parámetros asociados a la separación
(número de platos teóricos y resolución) a partir de los datos de tiempo de retención (tr),
ancho y área de pico. Anotar los resultados en las Tablas 2 y 3.
V. RESULTADOS EXPERIMENTALES
TABLA 2. Resultados obtenidos en el análisis cualitativo de la mezcla de alcoholes
Analito tR (min)
100 oC
W1/2 (min)
100 oC
tR (min)
150 oC
W1/2 (min)
150 oC
tR(min)
Prog.
Temp.
W1/2(min)
Prog.
Temp.
EtOH
n-Propanol
Tabla 3. Resultados obtenidos con los cromatogramas correspondientes.
Inyección Soln. 1 Mezcla estándares Solución Problema
Analito Etanol Etanol Propanol Etanol Propanol
Conc. % (v/v)
Factor de Respuesta
--- --- --- ---
Tiempo retención (min)
Área de pico
Ancho de pico
Platos teóricos
Resolución
PrácticaNo.5.CromatografíadeGases
46
VII. INFORME DE TRABAJO
ESQUEMA Y PUNTOS MÍNIMOS A EVALUAR PARA LA REALIZACIÓN DEL INFORME DE TRABAJO. 1.- Datos Generales I) CARÁTULA. Incluir en éste orden: Nombre de la Universidad, nombre de la Facultad,
nombre de la Sección, nombre de la asignatura comenzando con “Laboratorio de…”,
Número y nombre de la práctica, Número de equipo, Nombre de los integrantes (solamente
de aquellos que participaron en su realización, se dará por entendido que los que no
aparezcan no recibirán calificación correspondiente a esa práctica. También es importante
recordar que aquellas personas que faltaron a la parte experimental de la práctica no
tendrán calificación de reporte y por ende no se colocará su nombre, a menos que haya
repuesto la práctica en otro grupo bajo autorización de los profesores y su informe lo
realizará de manera individual), Nombre de los profesores (incluir grado: QFB, Q, M en C,
Dr., etc.), Fecha de realización de la práctica y Fecha de entrega de reporte. II) NÚMERO Y NOMBRE DE LA PRÁCTICA. III) OBJETIVOS PARTICULARES. Con base al objetivo general del Manual y a las
actividades realizadas en la práctica redactar 2-3 objetivos particulares recordando que
deben responder el ¿Qué?, ¿Cómo? y ¿Para qué?.
IV) INTRODUCCIÓN. Incluir solamente aplicaciones de la Técnica instrumental en las
diferentes áreas que contempla su carrera, incluyendo ejemplos (recordar que deben citar
las referencias).
V) DIAGRAMA DE FLUJO. Incluir:
v Preparación de los STD´s y mezcla de STD´s; indicando los volúmenes, masas y/o
concentraciones reales que se emplearon en caso de una modificación a la parte
experimental reportada en el Manual. Si se emplean reactivos comerciales incluir
la pureza y densidad (en caso de reactivos líquidos).
PrácticaNo.5.CromatografíadeGases
47
v Preparación de la muestra + STDINTERNO; indicando los posibles cambios
realizados. Mencionar la marca y % etanol de la muestra empleada en caso que el
alumno la halla proporcionado.
v Optimización y preparación del equipo; paso a paso en forma de diagrama de flujo,
puede incluir imágenes o dibujos y será con base a la explicación del profesor no
a lo reportado en el Manual. Recuerde especificar tipo de columna empleada (Tipo,
marca y longitud), Gas acarreador empleado y presión trabajada de éste,
temperatura del inyector, tipo de detector y la rampa empleada (en caso de utilizar
una cromatografía por gradiente de temperatura).
v Análisis de los sistemas; mismas consideraciones del punto anterior. Enfatizar
cómo se debe cargar la jeringa con la muestra para inyectar y propiamente el
proceso de inyección de la muestra al equipo. No olvidar mencionar qué se debe
hacer una vez que se terminó de usar el equipo ya para apagarlo.
v Disposición de residuos; mencionar cómo se dispusieron los residuos en la sesión
experimental.
2) RESULTADOS. Incluir:
Ø Incluir los cromatogramas con número y nombre, recordar que se debe incluir el
cromatograma de la mezcla de STD´s y TODOS los cromatogramas de las
muestras que se hallan empleado en el grupo, ya que se cuantificarán todas las
muestras por cada equipo. Recortar y pegar de forma limpia y ordenada, no
solamente engraparlos, y sombrear con marcatextos los datos del pico del Etanol
de un color y con otro los datos del pico del n-propanol.
Ø Tabla No. 2.- Datos experimentales y parámetros cromatográficos. Incluir dos filas
adicionales al final una para escribir la altura de pico y otra para el AEPT. Recuerde
que las unidades del tR es en minutos y W (ancho del pico) es en segundos para
que los considere en los cálculos, ya que ambos datos deben estar en las mismas
unidades al aplicar las fórmulas. Recordar que la resolución es el único parámetro
contemplado en la tabla que es compartido por 2 picos (etanol y n-propanol).
Ø Incluir tabla: con número y nombre. El número de tablas será el mismo que de
muestras empleadas en el grupo. Recordar que el Marbete (% de etanol en el
enjuage) hay productos que si lo mencionan y otros no y por ende se tienen que
investigar en la página web de la marca comercial.
Muestra empleada (nombre comercial)
PrácticaNo.5.CromatografíadeGases
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Presentación Lote y fecha de caducidad (u origen) Marbete (enfocándose sólo al analito que se cuantificó experimentalmente) Resultado experimental (reportado como en el marbete: por cápsula, por 100ml, etc.)
% de principio activo con respecto al marbete
3) ANÁLISIS DE RESULTADOS. Incluir:
ü Describir brevemente el funcionamiento del detector empleado y que propiedad
es la que se registra.
ü Analizar qué tipo de cromatografía se empleó con base a la polaridad de la Fase
estacionaria, y también con base a la variación de la temperatura a lo largo de la
corrida cromatográfica, indicando el orden de separación de los analitos con base
a su punto de ebullición.
ü Discutir el efecto que tienen las condiciones de temperatura utilizadas (isotérmico
o programa de temperatura) sobre el ancho de los picos cromatográficos y definir
en qué condición se obtiene la mejor eficiencia (N)
ü Describir la importancia de emplear el método de adición de estándar interno
cuando se emplea a la cromatografía de gases como técnica instrumental.
ü Mencionar la importancia que tiene realizar una rampa de temperatura para
mejorar la eficiencia en la separación de los analitos.
ü Mencionar que datos del cromatograma usaron para IDENTIFICAR los picos de
ambos alcoholes y que datos usaron para CUANTIFICAR, indicando porqué.
ü Discutir cuál es el motivo del porqué no se recomienda emplear 2-propanol como
estándar interno.
ü Incluir los cálculos de N (# de platos teóricos), AEPT (o H) y R (resolución) para
cada analito en ambos sistemas; además, calcular el tR promedio, N promedio,
AEPT promedio y R promedio y realizar el análisis correspondiente de estos
parámetros cromatográficos para justificar si la separación y corrida
cromatográfica fue eficiente.
ü Incluir los cálculos de cuantificación, en el siguiente orden: Cálculo de la
concentración de los STD´s en la mezcla de STD´s (debe coincidir con lo
reportado en el diagrama de flujo en Preparación de los STD´s y mezcla de
STD´s), cálculo del Factor Respuesta, cálculo del % de etanol en el sistema de
muestra + STDINTERNO y regresión a las diluciones de la muestra, en caso que por
necesidad se hallan tenido que realizar (deben coincidir con lo reportado en el
PrácticaNo.5.CromatografíadeGases
49
diagrama de flujo en Preparación de la muestra + STDINTERNO) y cambio de
unidades a las similares al marbete así como el % de principio activo; esto se
debe realizar empleando las áreas y las alturas como propiedad, y para TODAS
las muestras que se trabajaron en el grupo.
ü Con base al % de principio activo (recordar que es el comparativo entre el
resultado experimental y el reportado en el marbete) analizar los posibles errores
que condujeron a ese resultado, mencionando el tipo de error que cometió y las
acciones preventivas que sugieres para la mejoría.
4) CONCLUSIONES. Con base al objetivo general del Manual y a los redactados por
ustedes (particulares).
5) REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. Deberán ser citadas ya sea en la introducción o en
el análisis de resultados en caso que se hallan empleado.
DATOS DE LOS REACTIVOS Y DE LA COLUMNA PARA LA PRÁCTICA.
Columna DB-WAX
30 m x 0.53 mm DI, película 1 µm, fase estacionaria: columna tubular capilar de
polietilen glycol (PEG). POLAR
Temperatura mínima 20°C. Límite de máxima temperatura: 250 oC.
Gas acarreador: Nitrógeno de alta pureza.
Gases para el Detector de Ionización de Flama (FID): Hidrógeno alta pureza - Aire.
VI. ORIENTACIONES PARA EL TR
ETANOL,J.T.Baker,P.M.46.0g/mol,99.85%dePureza,densidad0.79g/ml,Puntodeebullición:78.3oC
n-PROPANOL,J.T.Baker,P.M.60.097g/mol,99.0%dePureza,densidad0.80g/ml,Puntodeebullición:97.2oC
PrácticaNo.5.CromatografíadeGases
50
TRATATAMIENTO Y DISPOSICIÓN DE RESIDUOS
Los remanentes de la solución se deben de almacenar para su tratamiento posterior dado
el poco volumen generado.
PRÁCTICANo.6“DETERMINACIÓNCUANTITATIVADEPLATAENDESINFECTANTESDEVERDURAS
MEDIANTEUNACURVADECALIBRACIÓNPOTENCIOMÉTRICAEMPLEANDOELECTRODOSIÓNSELECTIVOS”.
I. OBJETIVO
A) Conocer el funcionamiento de los Electrodos ión-específicos mediante su empleo y
aplicación en un método analítico, y de esta manera adquirir la destreza en la
correcta forma de calibración del potenciómetro y su manejo adecuado en la
obtención de resultados confiables al utilizar este tipo de instrumentos.
B) Cuantificar la cantidad de plata en un desinfectante por medio de una Curva de
calibración potenciométrica con uso de un Electrodo específico a plata, para analizar
la aplicación de éste tipo de métodos analíticos en el área.
II. INTRODUCCIÓN
El método empleado en esta práctica describe el procedimiento a seguir y el equipo
necesario para la determinación de plata en un producto mediante la Técnica
potenciométrica de ión selectivo en una Curva de calibración.
Esta metodología se fundamenta en el uso de un electrodo de ión-específico sensible a
plata. La diferencia de potencial desarrollada por este electrodo (con el de referencia) y la
concentración de plata se ajustan a la ecuación de Nernst,
E= Eo´ - 0.059 pAg+
la que permitirá calcular la concentración de soluciones incógnitas utilizando soluciones
estándar. La concentración de plata en la muestra, se determina directamente por
interpolación de la lectura obtenida en la curva de calibración. Por lo tanto, cualquier especie
de plata que no se encuentre como plata, no será detectada por el electrodo y necesitará
un procesamiento previo para su detección.
La plata se ha utilizado como conservador ya que impide el crecimiento de hongos y
bacterias en frutas, verduras, agua y el organismo así como sanitización de redes
PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos
52
hidráulicas y uso médico aunque su uso es restringido por provocar una condición llamada
argiria. También evidencia clínica señala su eficacia para erradicar infecciones vaginales
por levaduras de hongos con aplicación tópica y duchas vaginales.
III.- PARTE EXPERIMENTAL
MATERIAL POR EQUIPO SOLUCIONES (ya se han preparado ) 2 vaso de precipitados de 50 ml Muestra de interés: desinfectante “microdyn”
o limpiador con plata 1 pipeta volumétrica 0.5, 2, 3, 5, mL 2 pipetas volumétricas de 1 mL 2 pipetas volumétricas de 4 mL
Solución de Ácido nítrico al 10%
6vasos de volumen pequeño (copas tequileras) Solución de Nitrato de plata 0.01M * 5 matraces aforados de 10 mL 1 bureta de 10 mL 1 soporte con pinzas
Tampón de fuerza iónica (nitrato de sodio)1.0 M
1 parrilla con agitador magnético y barra magnética Solución de Cloruro de potasio 0.01 M * 1 perilla y una espátula pequeña Puente de agar potenciómetro con electrodo selectivo a plata y electrodo de calomel
A) LIMPIEZA DE MATERIAL
1.- Lavar perfectamente el material y enjuagar por varios minutos con HNO3 al 10%,
posteriormente enjuagar con agua de la llave y finalmente con agua destilada.
PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos
53
B) ESTANDARIZACIÓN DEL STOCK DE NITRATO DE PLATA (puede realizarlo
un solo equipo y compartir los datos)
Medir 4 mL de KCl 0.01M (patrón primario) con pipeta volumétrica y verter en un frasco de
volumen pequeño y agregar 5 gotas de K2CrO4 al 5% mezclar (ver figura de montaje para
esta valoración).
Llenar la bureta con la Solución de Nitrato de plata aproximada 0.01M (stock) y agregar
poco a poco esta solución hasta el cambio de amarillo (turbio) a café rojizo.
Realizar por triplicado y obtener el volumen promedio para calcular exactamente la
concentración de la Solución de Nitrato de plata 0.01 M (stock), así como el promedio,
desviación estándar y el % RSD*
*Conocido también como coeficiente de variación (C.V.%), se calcula con la fórmula:
No debe ser mayor al 5% en el caso de métodos volumétricos. Esto ayudará a que los
alumnos evalúen la calidad de su trabajo experimental, además de que el profesor pueda
ver avances con respecto al inicio del curso y al final de éste.
PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos
54
TRATAMIENTO DE LA MUESTRA
Se miden 1 mL del desinfectante “microdyn” o un producto de limpieza *(verificar que el
marbete indique contener plata) en un vaso de precipitados de 50 mL, se agregan 5 mL de
Tampón de fuerza iónica (nitrato de sodio) 1.0 M y dos gotas de ácido nítrico concentrado
con agitación magnética y calentando a 100 oC, por 5 minutos. Trasvasar a matraz y aforar
a 10 mL con agua desionizada, se filtra (Solución problema) en caso necesario.
C) PREPARACIÓN DE LA CURVA DE CALIBRACIÓN
Colocar en vasos de volumen pequeño (copas tequileras) los volúmenes de reactivos y
solución problema indicados en la siguiente tabla:
SISTEMAS 1 2 3 4 5 6 7
Solución de Nitrato de plata 0.01M
(stock) (mL) 0.25 0.5 1 2 4 8 0
Tampón de fuerza iónica (nitrato
de sodio) 1.0 M (mL) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
Solución problema (mL) 0 0 0 0 0 0 5
Aforo con agua destilada (mL) 10 10 10 10 10 10 10
NOTA: En caso de registrar una lectura alta, en la muestra problema, preparar otro sistema
con mayor volumen de problema. Por el contrario, en caso de una lectura baja colocar
menor volumen de solución problema
PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos
55
**; para el caso único del sistema 7 (muestra problema)
E) DETERMINACIÓN POTENCIOMÉTRICA
1.- Efectuar el montaje experimental (página siguiente) con el potenciómetro,
calibrar previamente (cerrando el circuito con el cable correspondiente).
2.- Introducir los electrodos en la solución correspondiente y ajustar la posición
del vaso que contiene Ag+ y su velocidad de agitación.
3.-Situar el botón del potenciómetro en el modo de milivoltios (mV) y una vez estabilizada
la lectura, proceder a su anotación.
NOTA: Para la mayoría de las muestras, la lectura se estabiliza en 1 minuto. La
estabilización de las lecturas tarda más a concentraciones bajas.
Se recomienda medir de la solución más diluida a la más concentrada en este caso no es
necesario el lavado de los electrodos entre mediciones. Para el caso de las muestras
problema, lavar los electrodos con agua destilada y secar suavemente antes de proceder a
efectuar la siguiente determinación.
PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos
56
NOTA Almacenar los reactivos restantes de trabajo debidamente etiquetados.
NO DESECHARLOS.
Las lecturas, en milivoltios (mV), obtenidas en la determinación potenciométrica de los
sistemas de calibración se representan frente al -log de la concentración de plata= (pAg).
IV.- RESULTADOS
Tabla No. 1 Estandarización de Solución de Nitrato de plata 0.01M (stock)
Alícuota Concentración
M exacta de
KCl
Volumen (mL)
exacto de KCl
medido
Volumen de AgNO3
utilizado para llegar al
punto de equivalencia
1 V1 =
2 V2 =
3 V3 =
Promedio =_______________
Desviación estándar (STD) =_____________
% Desviación estándar relativa (% RSD)* =_____________
PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos
57
Tabla No.2.- Curva de Calibración
Sistemas 1 2 3 4 5 6
Concentración M del stock de Ag+
-log de la concentración (pAg)
Lectura en milivoltios (mV)
Tabla No. 3.- Resultados experimentales (muestra problema).
Lectura en mV de la muestra problema
(SISTEMA 7 )
Gráfica No. 1.- E = f (-log [Ag+])
PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos
58
V.- INFORME DE TRABAJO ESQUEMA Y PUNTOS MÍNIMOS A EVALUAR PARA LA REALIZACIÓN DEL INFORME DE TRABAJO. 1.- Datos Generales I) CARÁTULA. Incluir en éste orden: Nombre de la Universidad, nombre de la Facultad,
nombre de la Sección, nombre de la asignatura comenzando con “Laboratorio de…”,
Número y nombre de la práctica, Número de equipo, Nombre de los integrantes (solamente
de aquellos que participaron en su realización, se dará por entendido que los que no
aparezcan no recibirán calificación correspondiente a esa práctica. También es importante
recordar que aquellas personas que faltaron a la parte experimental de la práctica no
tendrán calificación de reporte y por ende no se colocará su nombre, a menos que haya
repuesto la práctica en otro grupo bajo autorización de los profesores y su informe lo
realizará de manera individual), Nombre de los profesores (incluir grado: QFB, Q, M en C,
Dr., etc.), Fecha de realización de la práctica y Fecha de entrega de reporte. II) NÚMERO Y NOMBRE DE LA PRÁCTICA. III) OBJETIVOS PARTICULARES. Con base al objetivo general del Manual y a las
actividades realizadas en la práctica redactar 2-3 objetivos particulares recordando que
deben responder el ¿Qué?, ¿Cómo? y ¿Para qué?.
IV) INTRODUCCIÓN. Incluir solamente aplicaciones del Método de cuantificación y de los
electrodos ión selectivos en las diferentes áreas que contempla su carrera, incluyendo
ejemplos (recordar que deben citar las referencias).
V) DIAGRAMA DE FLUJO. Incluir:
NOTA: Describir de manera breve como se realizó el lavado de material.
v Estandarización del STD de Nitrato de plata; no olvidar indicar los posibles cambios
en volúmenes o concentraciones que pudieron haberse realizado. Indicar la
concentración correcta y real del KCl.
PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos
59
v Preparación de la muestra; indicando los posibles cambios realizados. Mencionar
la marca y gramaje de la muestra empleada en caso que el alumno la halla
proporcionado.
v Preparación de los sistemas de la curva de calibración; en forma de tabla
incluyendo número y nombre. Especificar en la tabla la concentración real del
estándar de Nitrato de plata (obtenido y calculado en el paso de la Estandarización)
y la concentración y composición real del Tampón de fuerza iónica. En caso de
haber realizado sistemas adicionales, ya sea de la curva o de la muestra, indicarlos
igual en la tabla.
v Calibración del equipo; paso a paso en forma de diagrama de flujo, puede incluir
imágenes o dibujos y será con base a la explicación del profesor no a lo reportado
en el Manual.
v Montaje experimental; mismas consideraciones del punto anterior. Enfatizar bien
en lo que contiene cada uno de los vasos o copas tequileras y que electrodo se
sumergirá en cada solución (tipo y composición).
v Lectura de los sistemas de la curva de calibración; mismas consideraciones del
punto anterior. Mencionar que solución se irá cambiando y cual permanecerá
dentro de su vaso, así como la propiedad que se medirá y en qué unidades. No
olvidar mencionar qué se debe hacer una vez que se terminó de usar el equipo ya
para apagarlo.
v Disposición de residuos; mencionar cómo se dispusieron los residuos en la sesión
experimental.
2) RESULTADOS. Incluir:
Ø Tabla No. 1.- Datos experimentales de la estandarización del estándar de Nitrato
de plata. No olvidar colocar en una fila adicional al final de la tabla los datos de
Promedio, STD y %RSD para los 3 volúmenes gastados de KCl obtenidos en éste
paso.
Ø Tabla No. 2.- Datos experimentales de la Curva de calibración. Considere que la
concentración que debe reportar es de Plata no de Nitrato de plata. Adicionar una
columna más al final de esta tabla para reportar la lectura de la muestra, si realizó
varias muestras o de una misma hizo varios sistemas coloque una columna para
cada sistema, de esta manera puede omitir colocar la Tabla No. 3. Esta tabla debe
PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos
60
coincidir con el mismo número de sistemas (tanto de la curva como de la muestra)
con la reportada en Preparación de los sistemas de la curva de calibración.
Ø Gráfico de la curva de calibración indicando número y nombre CORRECTO (el
nombre correcto del gráfico de una curva de calibración se puede indicar bajo el
modelo: PROPIEDAD=f[analito]UNIDADES).
Además debe incluir forzosamente: Ecuación de la recta bajo el modelo:
PROPIEDAD = (valor de la pendiente) [analito]UNIDADES +/- (valor de la
ordenada al origen)
No indicar la propiedad y la concentración del analito como “x” y “y”, y también
debe incluir Coeficiente de determinación (r2). No olvidar que la propiedad la debe
graficar en función de -log[Plata]MOLAR.
Ø Incluir tabla: con número y nombre.
Muestra empleada (nombre comercial)
Presentación
Lote y fecha de caducidad (u origen)
Marbete (enfocándose sólo al analito que se cuantificó
experimentalmente)
Resultado experimental (reportado como en el marbete: por cápsula,
por 100ml, etc.)
% de principio activo con respecto al marbete
3) ANÁLISIS DE RESULTADOS. Incluir:
ü Realizar el análisis e interpretación correspondiente del %RSD para determinar
si tiene validez los resultados de la estandarización para el cálculo de la
concentración del estándar de Nitrato de plata.
ü Plantear la reacción de estandarización y la reacción de detección del punto final
de valoración, cada una con su valor de Keq.
PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos
61
ü Justificar el uso de K2CrO4 5% como indicador del punto final de estandarización
con base al cálculo de las solubilidades molares.
ü Justificar el por qué se realizó el lavado con HNO3 10% del material empleado.
ü Realizar el análisis e interpretación correspondiente al valor del coeficiente de
determinación para la validez de los resultados de cuantificación.
ü Investigar y describir qué es la fuerza iónica y porqué hay que controlarla
justificando la función que tiene el tampón de fuerza iónica en la matriz para la
lectura de los sistemas de la curva, así como la justificación del uso de un puente
de agar entre los sistemas de la curva y la solución de KNO3.
ü Mencionar brevemente el funcionamiento del electrodo ión selectivo de plata.
ü Analizar la relación de las variables involucradas y contrastarlas con la Ecuación
de Nernst, justificando la obtención de una pendiente negativa.
ü Incluir los cálculos de cuantificación, en el siguiente orden: Cálculo de la
concentración del STD (debe coincidir con lo reportado en el diagrama de flujo
en Estandarización del STD de Nitrato de plata), cálculo de la concentración de
los sistemas de la curva, cálculo del -log[Plata]MOLAR, Interpolación de la
propiedad de la muestra en la ecuación de la curva, regresión a las diluciones de
la muestra (deben coincidir con lo reportado en el diagrama de flujo en
Preparación de la muestra) y cambio de unidades a las similares al marbete así
como el % de principio activo; esto se debe reportar con los datos de los sistemas
de la muestra que se hallan tenido que realizar para al final compararlos y
analizar.
ü Con base al % de principio activo (recordar que es el comparativo entre el
resultado experimental y el reportado en el marbete) analizar los posibles errores
que condujeron a ese resultado, mencionando el tipo de error que cometió y las
acciones preventivas que sugieres para la mejoría.
4) CONCLUSIONES. Con base al objetivo general del Manual y a los redactados por
ustedes (particulares).
5) REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. Deberán ser citadas ya sea en la introducción o en
el análisis de resultados en caso que se hallan empleado.
PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos
62
DATOS Ag+/ Ago Eo = 0.79 V Electrodo de Calomel E= 0.245 V
H2CrO4 pKa(s) = 0.8, 6.5 Ag2CrO4↓ pKs= 11.95 AgCl↓ pKs= 9.75
VI)ORIENTACIONESPARAELTRATAMIENTODERESIDUOS
Ag+ AgOH Ag(OH)2
- Ag(OH)3
2-
pH
11.712.7 12.8
ResiduosdeAgCl
R-9
Sólido.Filtraryllevaraconfinamiento
Líquido.Desecharconabundanteagua
Sol.Ag+(en
medioácido)
R-10
SeagregaHCloNaClparaprecipitarAgCl
Sólido.Filtraryllevara
confinamiento
Líquido.Neutralizarcon
NaOHydesecharcon
abundanteagua
PRÁCTICANo.7“DETERMINACIÓNCUANTITATIVADESULFATOFERROSOENTABLETASMEDIANTEUNA
CURVADEVALORACIÓNPOTENCIOMÉTRICABAJOCONDICIONESDEAMORTIGUAMIENTO”.
I. OBJETIVOS
• Efectuar la cuantificación de FeSO4 por medio de una Curva de valoración
potenciométrica.
• Identificar las partes básicas del potenciómetro para reconocer su manejo a fin
de obtener resultados confiables.
II. INTRODUCCIÓN
El método de titulación potenciométrica consiste en medir el potencial (voltaje) en una
solución por medio de un electrodo como función de volumen de agente titulante. El
potencial que se mide se puede transformar a unidades de concentración de una especie
en solución. La ventaja de medir potencial es que éste se mide por medio de un electrodo
que es selectivo a la especie o analito que se quiere determinar. Por lo tanto, el voltaje que
se mide en la solución es representativo de la concentración de la especie en solución. Este
alto grado de selectividad (señal analítica que puede mostrar un pequeño grupo de analitos
en una solución que contiene múltiples especies químicas) se debe a la propiedad física
del electrodo con que se mide el voltaje. La medida del potencial se puede emplear para
poner de manifiesto el punto final en reacciones ácido-base, redox, precipitación y
formación de complejos; para ello se selecciona el electrodo indicador adecuado y un
electrodo de referencia que cierra la celda.
Para determinar el punto final se pueden utilizar varios métodos; el más directo se basa en
representar el potencial en función del volumen de valorante. Otro procedimiento más exacto
consiste en representar el (DE= f(V)).
PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica
64
En esta práctica el hierro presente se disuelve en ácido se valora con dicromato de potasio
y las variaciones del potencial durante el proceso se siguen con un potenciómetro, para
obtener una gráfica de E = f(mL de valorante) mediante la cual se determinara el volumen
gastado para llegar al punto de equivalencia y así poder cuantificar el contenido de hierro.
El grado en que ocurre la reacción (y por tanto del cambio de pendiente en el punto de
equivalencia) depende de la constante condicional de formación, el efecto del pH en la
titulación es un parámetro a considerar en el amortiguamiento del medio de reacción.
III. EQUIPO(S), REACTIVO(S) Y MATERIAL(ES)
MATERIAL REACTIVOS EQUIPOS
1 piseta Ácido fosfórico R.A.
1 agitador magnético
2 vasos de volumen pequeño
1 Pipeta graduada de 5 mL
1 bureta de 10 mL Potenciómetro con
electrodo de platino y
de calomel ( o
combinado)
1 Pipeta volumétrica de 2 ,10 mL
1 agitador magnético c/barra
1 probeta de 25 ml
Ácido Nítrico R. A.
2 vasos de precipitados de 50 mL Soln. de Dicromato de
potasio 0.01M
1 Soporte universal completo
Tabletas que contengan sulfato
ferroso (Hemobión o SSA)
PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica
65
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1.-Preparación de soluciones
-Solución de ácido fosfórico 1 M.(solución ácida)
-Solución problema
Se pesan tres tabletas y se obtiene el peso promedio, se muelen y se pesa el polvo
equivalente a 25 mg de sulfato ferroso en un vaso de precipitados ( considerar el peso
promedio y el contenido según em marbete del producto) y se agregan 10 mL de solución
ácida con agitación mecánica.(soln. problema)
2.- Valoración Potenciométrica: Efectuar el montaje con el potenciómetro, calibrando
previamente. Llenar la bureta con el valorante (dicromato de potasio 0.01 M), comenzar la
titulación agregando 0.5mL consecutivamante a la solución problema (hasta después del
punto de equivalencia) VER MONTAJE ANEXO
PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica
66
V. RESULTADOS EXPERIMENTALES
Tabla 1: Datos experimentales de la valoración potenciométrica del Fe(II) en las tabletas
K2Cr2O7 0.01 M (mL)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
E’ECS(mV)
∆E´ ECS(mV)
Gráfico 1. Curva de valoración potenciométrica E= f(Vol. De K2Cr2O7 0.01 M )
PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica
67
Gráfico 2. Curva de valoración potenciométrica ∆E= f(Vol. De K2Cr2O7 0.01 M )
VI. INFORME DE TRABAJO ESQUEMA Y PUNTOS MÍNIMOS A EVALUAR PARA LA REALIZACIÓN DEL INFORME DE TRABAJO. 1.-DATOS GENERALES I) CARÁTULA. Incluir en éste orden: Nombre de la Universidad, nombre de la Facultad,
nombre de la Sección, nombre de la asignatura comenzando con “Laboratorio de…”,
Número y nombre de la práctica, Número de equipo, Nombre de los integrantes (solamente
de aquellos que participaron en su realización, se dará por entendido que los que no
aparezcan no recibirán calificación correspondiente a esa práctica. También es importante
recordar que aquellas personas que faltaron a la parte experimental de la práctica no
tendrán calificación de reporte y por ende no se colocará su nombre, a menos que halla
repuesto la práctica en otro grupo bajo autorización de los profesores y su informe lo
realizará de manera individual), Nombre de los profesores (incluir grado: QFB, Q, M en C,
Dr., etc.), Fecha de realización de la práctica y Fecha de entrega de reporte.
PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica
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II) NÚMERO Y NOMBRE DE LA PRÁCTICA. III) OBJETIVOS PARTICULARES. Con base al objetivo general del Manual y a las
actividades realizadas en la práctica redactar 2-3 objetivos particulares recordando que
deben responder el ¿Qué?, ¿Cómo? y ¿Para qué?.
IV) INTRODUCCIÓN. Incluir solamente aplicaciones del Método de cuantificación en las
diferentes áreas que contempla su carrera, incluyendo ejemplos (recordar que deben citar
las referencias).
V) DIAGRAMA DE FLUJO. Incluir:
v Preparación de la muestra; indicando los posibles cambios realizados. Mencionar
la marca y presentación de la muestra empleada en caso que el alumno la halla
proporcionado. Señalar la concentración real de la solución ácida empleada. Incluir
tabla:
Peso de polvo de tableta empleada
(unidades):
Peso promedio por tableta (unidades):
v Calibración del equipo; paso a paso en forma de diagrama de flujo, puede incluir
imágenes o dibujos y será con base a la explicación del profesor no a lo reportado
en el Manual.
v Montaje experimental; mismas consideraciones del punto anterior. Enfatizar bien
en lo que contiene el vaso y la bureta (en este caso señalar la concentración exacta
y real de la solución valorante de K2Cr2O7 que se empleó), así como de los
electrodos que se sumergirán en el sistema de valoración (tipo y composición).
v Lectura de la valoración; mismas consideraciones del punto anterior. Mencionar
como serán las adiciones del valorante y en que volumen se detendrá la valoración,
así como la propiedad que se medirá y en qué unidades. No olvidar mencionar qué
se debe hacer una vez que se terminó de usar el equipo ya para apagarlo.
v Disposición de residuos; mencionar cómo se dispusieron los residuos en la sesión
experimental.
PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica
69
2) RESULTADOS. Incluir:
Ø Tabla No. 1.- Datos experimentales de la Curva de valoración.
Ø Gráfico de la curva de valoración indicando número y nombre CORRECTO (el
nombre correcto del gráfico de una curva de valoración se puede indicar bajo el
modelo: PROPIEDAD=f(V(ml)VALORANTE). Recordar que tienen que transformar los
valores de EECS a EENH sumándole 0.245 V o 245 mV, según sea el caso, y con esta
gráfica es con la que trabajarán para la cuantificación y otros datos que se piden
en el análisis de resultados.
Ø Incluir tabla: con número y nombre.
Muestra empleada (nombre comercial)
Presentación
Lote y fecha de caducidad (u origen)
Marbete (enfocándose sólo al analito que se cuantificó
experimentalmente)
Resultado experimental (reportado como en el marbete: por cápsula,
por 100ml, etc.)
% de principio activo con respecto al marbete
3) ANÁLISIS DE RESULTADOS. Incluir:
ü Analizar y discutir que dato(s) podrían emplear para dar validez y confiabilidad de
sus resultados.
ü Identificar y calcular las condiciones de amortiguamiento impuestas en el sistema
de valoración; además, proponer la reacción de valoración generalizada y
representativa empleando los Diagrama anexos en el Manual, así como el cálculo
de la Keq´´ considerando que en los equilibrios redox el cálculo de la Keq´´ no es
mediante Ley de acción de masas, sino mediante la fórmula general
considerando los E°´´ y, en caso que alguna de las especies hayan cambiado por
el amortiguamiento, calcular los E° de nuevos pares.
PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica
70
ü Con ayuda de la gráfica de la Curva de valoración con datos de EENH, calcular el
valor del E°´´ experimental del par Fe(II)/Fe(III) y el valor de E°´´ experimental del
par Cr(III)/Cr(VI), y con base a estos valores calcular la Keq´´ experimental y
compararla con la Keq´´ teórica calculada en el punto anterior.
ü Obtener el valor del Volumen de Punto de Equivalencia (VPE) mediante el método
de las tangentes (puede ocupar la gráfica de los resultados o realizar otra y
colocarla en este punto). Obtener de igual forma el VPE con el método de la 1ra
derivada graficando ΔE/ΔV, y finalmente comparar y analizar ambos resultados,
justificando con cuál de los 2 realizarán la cuantificación.
ü Si quisieran cuantificar el Hierro en la misma muestra, empleando al Dicromato
de potasio o no (sería opcional), con las diferentes técnicas instrumentales
revisadas en las prácticas anteriores (Espectrofotometría, Espectroscopía de
Absorción Atómica, HPLC y Cromatografía de gases), menciona para cada una
de ellas si es posible o no su medición (justificando tu respuesta) y en caso de
ser posible mencionar cómo lo harías y mediante que método de cuantificación
lo propondrías.
ü Incluir los cálculos de cuantificación, en el siguiente orden: Mencionar el VPE que
emplearán y de qué método es (tangentes o 1ra derivada), obtener la
concentración de hierro en el sistema de valoración, regresión a las diluciones de
la muestra si es que hubo (deben coincidir con lo reportado en el diagrama de
flujo en Preparación de la muestra) y cambio de unidades a las similares al
marbete así como el % de principio activo; recordar que aunque hallan justificado
que VPE es más confiable, deben realizar la cuantificación con ambos, y al final
compararlos.
ü Con base al % de principio activo (recordar que es el comparativo entre el
resultado experimental y el reportado en el marbete) analizar los posibles errores
que condujeron a ese resultado, mencionando el tipo de error que cometió y las
acciones preventivas que sugieres para la mejoría.
4) CONCLUSIONES. Con base al objetivo general del Manual y a los redactados por
ustedes (particulares).
5) REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. Deberán ser citadas ya sea en la introducción o en
el análisis de resultados en caso que se hallan empleado.
PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica
71
DATOS: H3PO4 pKa’s = 2.2 , 7.2 , 12.3
Complejos de Fe(II)
Fe(OH)n+ Log β1= 4.5
Fe2+ + H2PO4- → Fe H2PO4
+ log K = 2.7 Fe2+ + HPO4
2- → Fe HPO4 log K = 3.6
Complejos de Fe(III) Fe(OH)n
3-n Log β1= 11.0 , Log β2= 21.7 Fe3+ + H2PO4
- → Fe H2PO42+ log K = 3.47
Fe3+ + HPO42- → Fe HPO4
+ log K = 8.3
Complejos de Cr(III) Cr(OH)n
3-n Log β1= 10.2, Log β2= 18.3 Cr3+ + H2PO4
- → Cr H2PO42+ log K = 2.56
Cr(OH)3↓ pKs = 30.3
DIAGRAMA pPO4´ como función del pH para Fe(III)
DIAGRAMA pPO4´ como función del pH para Fe(II)
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Fe3+
FeH2PO42+
FeHPO4+
Fe(OH)2 +
Fe(OH)2+pPO’
pH
PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica
72
DIAGRAMA pPO4´ como función del pH para Cr(III)
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Fe2+ Fe(OH)+
FeH2PO4+ FeHPO4
pH
PO4'
PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica
73
VIII. ORIENTACIONES PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN DE RESIDUOS
Deberá disponer de un frasco debidamente etiquetado como residuos de K2Cr2O7 y deberá
mantenerse bien tapado, alejado de materiales combustibles y protegidos de calor, daño
físico y flamas y en lugares secos (se almacena para su tratamiento)
El tratamiento posterior se realizará como sigue:
-13
-8
-3
2
7
12
0 2 4 6 8 10 12 14pH
pCr(III)'
CrH2PO42+
Cr(OH)2+
Cr(OH)3↓
PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica
74
2ª SERIE DE EJERCICIOS
1.- Completar la tabla, calculando los parámetros que se piden y explicar si esta separación
es eficiente, dibujando el cromatograma correspondiente.
componente Tr Wb K´ N α R
A 21.5 0.96
B 22.1 0.95
C 25.3 0.99
Tiempo muerto ( to ) es de 2.5 min.
2.-El análisis de residuos de pesticidas en plantas se realiza por cromatografía 2.856g de
planta son triturados y colocados en un solvente apropiado y aforados a 20 mL, con fase
móvil. Se toman 20 µl de esta solución y se inyectan al cromatógrafo, obteniendo un área
de 3587. Se cuenta con un estándar de concentración de 52 µg/ ml, y se obtienen los
siguientes resultados
sistema mL del
estándar
mL de
fase móvil
Tiempo de
retención (min)
W
(min)
Área
(UA)
1 2 18 2.510 0.196 1168
2 4 16 2.505 0.197 2170
3 6 14 2.521 0.198 3214
4 8 12 2.513 0.197 4079
5 10 10 2.518 0.196 5392
2aseriedeejercicios
76
a) Graficar la curva y calcular los parámetros lineales.
b) Cuál es el N promedio y AEPT de la columna si esta mide 30 cm.
c) Calcular el % en peso de pesticida en la planta.
3.- Se cuanta con los estándares de anfetamina (8x10-4 M) y metanfetamina (6 x10-4 M) ,
se toman 2 mL de cada uno de ellos se mezclan aforando a 10 ml (Sistema A ) Se inyecta
al C. Gases y produce las respuestas 25165 y 14487 respectivas.
Por otro lado 5 mL de una muestra de orina que contiene anfetamina se mezclan con 2 mL
del estándar de metanfetamina (6 x10-4 M) aforando a 10mL (Sistema B), se obtienen las
siguientes respuestas medidas en el C. de gases 26078 y 14494 respectivamente Calcular
el Factor Respuesta y los mg de anfetamina/L de orina.
4.- El método para la determinación de Fe(II) en suero se realizó, midiendo 5 mL de
electrolito soporte y en varias adiciones sucesivas de 0.2 ml de Fe(II) estándar 0.002M, se
tomó la lectura de la corriente (i) se obtienen los siguientes resultados
ml de Fe(II)st 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
i ( mA) 2.0 3.4 4.8 6.4 7.6
a) Si 1mL de suero se aforó a 5 mL con electrolito soporte se obtiene una corriente
(i) = 5.1 Calcular los mg de Fe(II)/100 mL de suero
2aseriedeejercicios
77
5.- Explique el tipo de sustancias que pueden ser analizadas en Cromatografia de Gases
y específicamente que compuestos dan señal utilizando un detector FID (ionización de
flama)
4.-EnlaFigurasemuestrauncromatogramaparaloscompuestosAyBobtenidoporcromatografíadegases
a) Que compuesto tiene el punto de ebullición mayor
b) Que pasaría si se utiliza una mayor temperatura para la medición de esta mezcla
c) Si el w para A es de 0.35 s y el w para B es de 0.41,
además que el tiempo muerto to es de 0.61 min .
Calcule la eficiencia de los picos (N), su factor de
capacidad (k’) y la resolución (Rs) entre los picos
B
A
REFERENCIAS.
1) Ramette, A. 1988. Equilibrio y Análisis Químico. Editorial Fondo Educativo
Interamericano. México, DF. P.p. 72-74, 140-144, 148-155, 158-161
2) Harris, D. C. 1999. Análisis Químico Cuantitativo. Grupo Editorial Iberoamérica, SA
de CV. 3ª edición. México, D. F. P.p. 327-330.
3) Christian G., Química Analítica. Editorial Limusa.2ª. Edición cap. 15,17,22
4) Skoog, D. y West D. 1988. Química Analítica.. Ed. McGraw-Hill / Interamericana de
España, SA. 4ª edición. Madrid, España. P.p. 451, 452, 476 y 477.
5) Skoog, D. y West D. 2001.Principios de Análisis Instrumental. Ed. McGraw-Hill /
Interamericana de España, SA. 7ª edición. Madrid, España. P.p. 251 y 252.
6) Smith, R. and Martell, A. 1989. Critical Stability Constants. Plenum Press. 2ª
edition. Volume 4: Inorganic Complexes. USA.
7) Rovessac Annick F., Métodos y técnicas Instrumentales Modernas Ed. McGraw-
Hill Capitulo 2,9,10,11,20,22
8) NOM-001-ECOL-1996 Norma Oficial Mexicana. Diario Oficial de la Federació1997
9) SEDUE 1988 “ Reglamento de la Ley General de Equilibrio Ecológico y la
protección al ambiente en materia de residuos peligrosos “. Diario Oficial de la
Federación.
10) Rubinson/Rubinson, Química Analítica Contemporánea Editorial Pearson
Educación
Referencias
80
Nombre Alcohol Etílico Fórmula CH3CH2OH PRIMEROS AUXILIOS
Inhalación Trasladar al aire fresco. Si no respira administrar respiración artificial. Si respira con dificultad suministrar oxígeno. Mantener la víctima abrigada y en reposo. Buscar atención médica inmediatamente.
Ingestión Lavar la boca con agua. Inducir al vómito. No administrar eméticos, carbón animal ni leche. Buscar atención médica inmediatamente (puede tratarse de alcohol desnaturalizado).
Contacto con ojos
Lavar con abundante agua, mínimo durante 15 minutos. Levantar y separar los párpados para asegurar la remoción del químico. Si la irritación persiste repetir el lavado. Buscar atención médica.
Contacto con piel
Lavar la piel con abundante agua. Retirar la ropa contaminada y lávela con abundante agua y jabón.
FUGAS Y DERRAMES
Mantener alejadas fuentes de ignición. Cubrir el área de derrame con rocío de agua para diluir el producto y eliminar vapores. En caso de pequeños derrames utilizar material inerte absorbente. Evitar que el producto sea conducido al drenaje.
DESECHOS Se puede realizar una incineración controlada del material una vez ha sido absorbido o se puede dejar evaporar.
Nombre Hidróxido de sodio Fórmula NaOH PRIMEROS AUXILIOS
Inhalación Trasladar al aire fresco. Si no respira administrar respiración artificial. Si respira con dificultad suministrar oxígeno. Mantener a la persona abrigada y en reposo.
Ingestión Lavar la boca con agua. Si está consciente, suministrar abundante agua. No inducir el vómito. Buscar atención médica inmediatamente.
Contacto con ojos
Lavar con abundante agua, mínimo durante 15 minutos. Levantar y separar los párpados para asegurar la remoción del químico. Colocar una venda esterilizada. Buscar atención médica.
Contacto con piel
Retirar la ropa y calzado contaminado. Lavar la zona afectada con abundante agua y jabón, mínimo durante 15 minutos. Si la irritación persiste repetir el lavado. Buscar atención médica.
FUGAS Y DERRAMES
Evacuar o aislar el área de peligro. Restringir el acceso a personas innecesarias y sin la debida protección. Ubicarse a favor del viento. Usar equipo de protección personal. Ventilar el área. No permitir que caiga en fuentes de agua y alcantarillas. Los residuos deben recogerse con medios mecánicos no metálicos y colocados en contenedores apropiados para su posterior disposición.
DESECHOS Debe tenerse presente la legislación ambiental local vigente relacionada con la disposición de residuos para su adecuada eliminación. Los residuos de este material pueden ser llevados a un relleno sanitario legalmente autorizado para residuos químicos para su debida neutralización.
Referencias
81
Nombre Ácido acético Fórmula CH3COOH PRIMEROS AUXILIOS
Inhalación Trasladar al aire fresco. Si no respira administrar respiración artificial. Evitar la reanimación boca a boca. Si respira con dificultad suministrar oxígeno. Mantener a la persona abrigada y en reposo. Buscar atención médica inmediatamente
Ingestión Lavar la boca con agua. Si está consciente, suministrar abundante agua. No inducir el vómito. Mantener la víctima abrigada y en reposo. Buscar atención médica inmediatamente.
Contacto con ojos
Lavar con abundante agua, mínimo durante 15 minutos. Levantar y separar los párpados para asegurar la remoción del químico. Si la irritación persiste repetir el lavado. Buscar atención médica.
Contacto con piel
Retirar la ropa y calzado contaminados. Lavar la zona afectada con abundante agua y jabón, mínimo durante 15 minutos. Si la irritación persiste repetir el lavado. Buscar atención médica inmediatamente. Extraer la sustancia con un algodón impregnado de Polietilenglicol 400.
FUGAS Y DERRAMES
Evacuar o aislar el área de peligro (entre 50 y 100 metros en todas las direcciones), marcar las zonas. Restringir el acceso a personas innecesarias y sin la debida protección. Ubicarse a favor del viento. Usar equipo de protección personal. Ventilar el área. No permitir que caiga en fuentes de agua y alcantarillas.. Recoger con palas no metálicas u otro elemento que pueda producir chispas. Evitar el paso de la sustancia de la alcantarillado, neutralizar con sosa. Recoger la sustancia utilizando los absorbentes adecuados.
DESECHOS Neutralizar con sosa cáustica diluida, recoger el residuo y enterrar según las leyes locales. Puede considerarse su neutralización, dilución y vertimiento al desagüe. Tenga en cuenta las leyes vigentes. Disponga de acuerdo con las reglamentaciones ambientales locales.
Nombre Ácido clorhídrico Fórmula HCl PRIMEROS AUXILIOS
Inhalación Trasladar al aire fresco. Si no respira administrar respiración artificial (evitar el método boca a boca). Si respira con dificultad suministrar oxígeno. Mantener a la persona abrigada y en reposo. Buscar atención médica inmediatamente.
Ingestión Lavar la boca con agua. Si está consciente, suministrar abundante agua. No inducir el vómito. Si éste se produce de manera natural, inclinar la persona hacia el frente para evitar la broncoaspiración. Suministrar más agua. Buscar atención médica.
Contacto con ojos
Lavar con abundante agua, mínimo durante 15 minutos. Levantar y separar los párpados para asegurar la remoción del químico. Si la irritación persiste repetir el lavado. Buscar atención médica.
Contacto con piel
Retirar la ropa y calzado contaminados. Lavar la zona afectada con abundante agua y jabón, mínimo durante 15 minutos. Si la irritación persiste repetir el lavado. Buscar atención médica.
FUGAS Y DERRAMES
Evacuar o aislar el área de peligro. Restringir el acceso a personas innecesarias y sin debida protección. Eliminar toda fuente de calor. Evitar que la sustancia caiga en alcantarillas, zonas bajas y confinadas, para ello construya diques con arena, tierra u otro material inerte. Mezclar con sosa o cal para neutralizar. Lavar la zona con agua.
DESECHOS Debe tenerse presente la legislación ambiental local vigente relacionada con la disposición de residuos para su adecuada eliminación. Considerar el uso del ácido diluido para neutralizar residuos alcalinos. Adicionar cuidadosamente ceniza de sosa o cal, los productos de la reacción se pueden conducir a un lugar seguro, la disposición en tierra es aceptable.
Referencias
82
Nombre Ácido nítrico Fórmula HNO3 PRIMEROS AUXILIOS
Inhalación Evaluar los signos vitales: pulso y velocidad de respiración; detectar cualquier trauma. En caso de que la persona no tenga pulso, proporcionar rehabilitación cardiopulmonar; si no hay respiración, dar respiración artificial y si ésta es dificultosa, suministrar oxígeno y sentarla.
Ingestión Proceder como en el caso de inhalación en caso de inconciencia. Si la persona está conciente, lavar la boca con agua corriente, sin que sea ingerida. No inducir el vomito ni tratar de neutralizarlo. El carbón activado no tiene efecto. Dar a la persona 1 taza de agua o leche, solo si se encuentra conciente. Continuar tomando agua, aproximadamente una cucharada cada 10 minutos.
Contacto con ojos
Lavarlos con agua tibia corriente de manera abundante, hasta su eliminación total.
Contacto con piel
Lavar cuidadosamente el área afectada con agua corriente de manera abundante.
FUGAS Y DERRAMES
Ventilar el área dependiendo de la magnitud del siniestro. Mantener el material alejado de agua, para lo cual construir diques, en caso necesario, con sacos de arena, tierra o espuma de poliuretano. Para absorber el derrame puede utilizarse mezcla de bicarbonato de sodio-cal sodada o hidróxido de calcio en relación 50:50, mezclando lenta y cuidadosamente, pues se desprende calor. Una vez neutralizado, lavar con agua. Tanto el material derramado, el utilizado para absorber, contener y el generado al bajar vapores, debe ser neutralizado con cal, cal sodada o hidróxido de calcio, antes de desecharlos.
DESECHOS Con cuidado (se genera calor y vapores) diluya con agua-hielo y ajuste el pH a neutro con bicarbonato de sodio o hidróxido de calcio. El residuo neutro puede tirarse al drenaje con agua en abundancia.
Laboratorio No: Fecha:
Alumno: Equipo: No. de Cuenta:
Asignatura: Grupo: A B C D
Carrera: Semestre
Profesor: Práctica:
Cantidad Material, reactivo o equipo Especificación Observaciones
Firma del Alumno
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS SECCIÓN QUÍMICA ANALÍTICA
SOLICITUD PARA PRÉSTAMO DE MATERIAL, REACTIVOS, EQUIPO MENOR Y DE APOYO
CODIGO: FPE-CQ-DEX-01-06A, FPE-CQ-DEX-03-06A No de REVISIÓN: 2