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MANUAL DE PRÁCTICAS ANÁLISIS INSTRUMENTAL LICENCIADO EN BIOQUIMICO DIAGNÓSTICO Clave de la Carrera: 105-39 Clave de la asignatura: 1439 M.C. Miriam A. Castillo Rodríguez M.C. Pablo Hernández Matamoros M.C. Enrique Ramos López Q.F.B. Elia Granados Enríquez Q.F.B. Iván Santillán Cano Q. Ma. Del Carmen Campo-Garrido Revisión y Corrección: 2018- I Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán Departamento de Ciencias Químicas Sección de Química Analítica

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MANUALDEPRÁCTICAS

ANÁLISISINSTRUMENTAL

LICENCIADO EN BIOQUIMICO DIAGNÓSTICO

Clave de la Carrera: 105-39 Clave de la asignatura: 1439

M.C. Miriam A. Castillo Rodríguez M.C. Pablo Hernández Matamoros M.C. Enrique Ramos López Q.F.B. Elia Granados Enríquez Q.F.B. Iván Santillán Cano Q. Ma. Del Carmen Campo-Garrido

Revisión y Corrección: 2018- I

FacultaddeEstudiosSuperioresCuautitlánDepartamentodeCienciasQuímicas

SeccióndeQuímicaAnalítica

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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.

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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.

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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

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IV

5 Práctica 3 Determinación de Fe (II) y 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)

___________________________

Elaboró*

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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: Análisis Instrumental CARRERA: BQD

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

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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

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III

SISTEMA DE EVALUACIÓN

La puntuación concreta en base 10 para cada punto del informe es:

1) Nombre del experimento, fecha y Datos completos como contenidos

del producto analizado (en caso tenerlo) pesadas, preparación de

soluciones y estándares, concentraciones de estos

(1.0 punto).

2) Resultados gráfica, tablas, volúmenes utilizados para punto de

equivalencia

2.0 puntos

3) 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

4) Conclusiones justificadas química e instrumentalmente 1.5puntos

5) Referencias consultadas 0.5puntos

I II.-En práctica de Diseño Experimenta

VALOR

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

(40%)

Informe de Diseño (ID) (se evalúan los mismos puntos que el Informe de

práctica convencional)

(60%)

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IV

La puntuación en una escala de 100 puntos se presenta en la siguiente tabla:

TIPO DE ACTIVIDAD ASPECTO A EVALUAR

NÚMERO DE ACTIVIDADES REALIZADAS

% FINAL

Práctica Convencional TL,EP, IT 7 52

Práctica de Diseño FD, IT 1 12

Examen destreza y habilidades de manejo de equipo y cálculos de contenido individual

3*

(dos escritos y uno oral)

36

TOTAL 100

FINALMENTE, ES NECESARIO QUE SE ACREDITE AL MENOS UNO DE LOS EXÁMENES ESCRITOS PARA PODER OBTENER EL PROMEDIO FINAL.

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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.

8.- Después de manipular sustancias químicas es necesario lavarse las manos con agua y

jabón.

FacultaddeEstudiosSuperioresCuautitlánDepartamentodeCienciasQuímicas

SeccióndeQuímicaAnalítica

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VI

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.

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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, Agosto del 2017.

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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.

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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.

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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.)

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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.

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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.

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1

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.

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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

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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 6

Soln. de NaOH 0.01 M 4 4 4 4 4 4 4 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)

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PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica

4

Tabla 2.-Prueba de Adecuabilidad del sistema.

Sistema 1 2 3 4 5 6

Soln. de NaOH 0.01 M 4 4 4 4 4 4

Solución patrón de azul de timol

aprox. 40 ppm (mL)

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 estándar) 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 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 Lectura de absorbancia para cada sistema 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 (1-6) inicie

con él sistema más diluido hasta terminar con el más concentrado, enjuagando la

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PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica

5

celda con el sistema siguiente.

• 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.

• Realice las lecturas para la Prueba de Adecuabilidad del sistema y concluya.

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).

V. ANALISIS DE RESULTADOS

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PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica

6

Tabla 4. Datos experimentales para el análisis estadístico Sistema Concentración Azul

de Timol (C) A1 A2 Aprom K = Aprom/ C

1 2 3 4 5 6

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.

Gráfica 2. Absorbancia en función de la concentración de azul de timol

Tabla 5.- Prueba de adecuabilidad del sistema permite verificar que el sistema de

medición funciona apropiadamente, independientemente de las condiciones ambientales)

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.

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PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica

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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

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).

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PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica

8

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.

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)

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PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica

9

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 Abs3 AbsPROM STD %RSD Intervalo de

confianza

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.

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PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica

10

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.

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

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PrácticaNo.1.Curvadecalibraciónespectrofotométrica

11

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)

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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.

• Reconocer la sustancia que da la absorbancia al pH de trabajo, así como 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

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PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta

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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 2 vasos de precipitados de 50 mL 1 pipeta volumétrica de 0.5 1, 2,3,4,5 mL 3 matraz volumétrico de 25 mL 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

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PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta

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IV.-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Preparación de soluciones

a) Buffer de acetatos 0.01 M pH = 4.5 b) Solución estándar de ácido ascórbico: Se pesan 50 mg de ácido ascórbico en un

vaso de precipitados de 50 mL se disuelven en aproximadamente 10 mL de Buffer

de acetatos pH= 5 y aforan a 25 mL con agua destilada (solución A), de esta solución

se toman 2 mL, y mezclan con 10 mL de Buffer pH=5 y se aforan a 25 mL con agua

destilada (solución B stock 9 x10-4M) c) Solución de 2,6 diclorofenolindofenol (DFI) 0.04 M: Pesar 100 mg del reactivo en

un vaso de precipitados, adicionar 5 mL de buffer pH=4.5 agitar y trasvasar a un

matraz de 10 mL y aforar con agua destilada.

d) Solución problema: Si la tableta contiene 1.0 g de ascórbico, se pesan 50 mg

de polvo de tabletas finamente pulverizadas y se afora a 10 mL con agua destilada.

Si la formulación es de 2.0 g pesar 25 mg de polvo.

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 7

Soln. Buffer de acetatos pH=4.5 2 2 2 2 2 2 2 2 Soln. B (stock) de ascórbico (9x10-4M) 0 1 2 3 4 5 0 0 Soln. de 2,6 diclorofenolindofenol 0.04 M 0 1 1 1 1 1 1 1 Soln. Problema 0 0 0 0 0 0 0.5 1 Aforo con agua destilada 10 10 10 10 10 10 10 10

R-3 Reunir los residuos de todos los sistemas (0-7)

3 Calibración del espectrofotómetro: El procedimiento de calibración se realizará de

acuerdo al instructivo 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

460 a 560 nm a intervalos de 10 nm (para cada cambio de λ se debe ajustar el

espectrofotómetro con el blanco nuevamente).

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PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta

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5 Registre los datos de absorbancia y % de Transmitancia en la tabla No. 1,

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 y graficar.

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 )

Tabla 3- . Curva de Calibración Indirecta

Sistema 1 2 3 4 5 6 7 Concentración M de Ascórbico estándar

Absorbancia

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

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PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta

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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…”,

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.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4Ab

sorbancia

[ÁcidoAscórbico]/M

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PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta

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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?.

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.

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.

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PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta

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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

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

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PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta

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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).

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)

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PrácticaNo.2.Curvadecalibraciónindirecta

20

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 (mezcladoconascórbicoa

pHácido)

R-3

Neutralizarconbicarbonato

Almacenarparaposteriortratamiento

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PRÁCTICANo.3

DETERMINACIÓNCUANTITATIVADEHIERROYZINCENUNMULTIVITAMÍNICO

MEDIANTEUNACURVADECALIBRACIÓNPORESPECTROFOTOMETRÍADE

ABSORCIÓNATÓMICA 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 dos analitos (hierro y 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.

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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 Matraces volumétricos de 25 mL 6 Matraces volumétricos de 10 mL

Multivitamínico Fortimin (sol. oral infantil) Cloruro de Zn y Fe

Ácido nítrico R.A.

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PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica

23

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1.1 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 y Fe Se mide 1 ml de una solución de Zn elemental 100

ppm con pipeta volumétrica y se mezclan con 3 ml de una solución de Fe

elemental 250 ppm, aforar 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 y aforar a 10 mL con Soln. Ácida. (Soln. Problema)1

1.2 Preparación de sistemas para la curva de calibración problemas Tabla 1 Preparación de los sistemas

Sistema 0 1 2 3 4 5 6Fe 7Zn Soln. Acida (mL) 3 3 3 3 3 3 3 3 Soln. Stock Zn aprox. 4 ppm y Fe aprox. 30 ppm (mL)

0 1 2 3 4 5 0 0

Soln. Problema (mL) 0 0 0 0 0 0 1 0.12 10 10 10 10 10 10 10 10 R-4 Reunir los residuos de todos los sistemas (0-7)

1.3 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

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PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica

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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.

d) Se repite la operación desde la optimización de condiciones de medición

cambiando (λ) 248.3nm, ancho de banda = 0.7, voltaje de la lámpara =5 µA, etc.

para medir el contenido de Fe, los resultados se vierten en tabla 3

V. RESULTADOS EXPERIMENTALES

Tabla 2. Resultados experimentales obtenidos. Sistema Fe (ppm) estándar Absorbancia

1 2 3 4 5 6

Gráfica 1. Absorbancia en función de la concentración de Fe

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Absorbancia

[Fe]/ppm

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PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica

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Tabla 3. Resultados experimentales obtenidos. Sistema Zn (ppm) estándar Absorbancia

1

2

3

4

5

6

Grafica 2. 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

[Zn]/ppm

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PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica

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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).

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PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica

27

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.

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PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica

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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 Cobre.

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 Cobre 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 Cobre.

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

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PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica

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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.

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PrácticaNo.3.EspectrofotometríadeAbsorciónAtómica

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VII. ORIENTACIONES PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN DE RESIDUOS La 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.

MezcladeZnyFe(II) ensol.ácida

R-4

Agregaraproximadamentede100a150mLdeagua

Eliminarconabundanteagua

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1ª SESION DE EJERCICIOS

1 El coeficiente de Absortividad Molar de una solución acuosa de fenol a 211 nm es

de 6170 M-1cuando 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

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-

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1ªsesióndeejercicios

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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) Decir 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?

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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 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.

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PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución

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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 Piseta 6 matraces aforados de 10 mL (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)

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PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución

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IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PREPARACIÓN DE SOLUCIONES (verificar en el anaquel las soluciones ya preparadas)

1 FASE MOVIL [Ácido Acético-Trietanoamina-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 15 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 20 mL de agua

desionizada con agitación y se afora a 25 mL con fase móvil (Soln. A).

De la soln. A se toma una alícuota, con pipeta volumétrica, de 1 mL llevando a un

aforo de 25 mL con agua desionizada (Sol. Stock)

3 SOLUCIÓN PROBLEMA DE FENILEFRINA

Solución Oftálmica: Se toma una alícuota de 20 μL de la solución oftálmica2, se

adicionan a aproximadamente 5mL de fase móvil y se afora a 50 mL con agua

desionizada (Soln.P1).

Tabletas Pesar 5 tabletas y obtener el peso promedio por tableta (Anotarlo).

2De acuerdo al marbete: 10g de fenilefrina / 100 mL de solución

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PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución

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• 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 agua desionizada (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 agua desionizada 10 10 10 10 10 10 10

Trasvasar los sistemas debidamente etiquetados a frascos de plástico de aproximadamente

20 mL y Colocar las soluciones en el ultrasonido aproximadamente 5 minutos.

3Calcular la cantidad de polvo a pesar de acuerdo al marbete del medicamento (que no debe contener paracetamol)

R-6

SoluciónP2

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PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución

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Tabla 2 condiciones de la instrumentación para la corrida cromatográfica Tipo de

columna Flujo de fase

Móvil Detector Longitud de

onda Volumen de Inyección

C-18 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) Iniciar el arranque del fluir de la fase móvil por la columna durante 15 min para

asegurar que no esté contaminada la columna.

d) Inyectar 20μL 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 con una fase móvil Metanol/Agua

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) W o

W1/2

(s)

Área Altura N AEPT

1

2

3

4

5

6

7

Tr= tiempo de retención, W= ancho de pico a la base, N= Número de platos teóricos, AEPT= altura equivalente de un plato teórico, ppm (partes por millón).

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PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución

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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

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PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución

39

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

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PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución

40

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 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 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

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).

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PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución

41

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.

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PrácticaNo.4.CromatografíadeLíquidosdeAltaResolución

42

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

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PRÁCTICANo.5DETERMINACIÓNCUANTITATIVADEALCOHOLETÍLICOENENJUAGUEBUCALMEDIANTE

ELMÉTODODEADICIÓNDEESTÁNDARINTERNOPORCROMATOGRAFÍADEGASES

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.

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PrácticaNo.5.CromatografíadeGases

44

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

6 tubos de ensaye de volumen

pequeño con gradilla

Cromatógrafo de

gases con detector

de ionización de

flama

2 vasos de precipitado de 50 mL

1piseta

Alcohol n-propílico

1 jeringa para CG de 10 µL

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

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PrácticaNo.5.CromatografíadeGases

45

V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Preparación de soluciones

Solución estándar externo. Tomar 200 µL de etanol y adicionar 800 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 y 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 y 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, revisar que estén las siguientes

condiciones.

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PrácticaNo.5.CromatografíadeGases

46

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 inyector 200°C

Temperatura del detector 250°C

Encender el detector y verificar su encendido.

b) Obtención de los cromatogramas.

1.- Inyectar 1.0 μL de la Soln 1, esperar a que se registre el pico del alcohol. Hacer la

inyección por duplicado.

2.-Inyectar 1.0 μL de la Mezcla de estándares, esperar a que se registren los picos. Hacer

la inyección por duplicado.

3.-Inyectar 1.0 μL de la Solución problema y esperar a que se registren los picos de los

alcoholes.

Una vez obtenidos los cromatogramas, anotar los datos promedio de cada inyección en la

Tabla 2.

NOTA:

Al terminar las inyecciones, llevar a cabo el proceso de lavado, que consiste en DEJAR 10

MINUTOS EL FLUJO DEL GAS DE ARRASTRE y luego apagar el equipo y cerrar los

gases.

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PrácticaNo.5.CromatografíadeGases

47

V. RESULTADOS EXPERIMENTALES

Tabla 2. Resultados obtenidos con los cromatogramas correpondientes.

Inyección Soln. 1 Mezcla estándares Solución Problema

Analito Etanol Etanol Propanol Etanol Propanol

Conc. % (v/v)

Tiempo retención

Área de pico

Ancho de pico

Platos teóricos

Resolución

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.

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

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PrácticaNo.5.CromatografíadeGases

48

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).

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 Lectura 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.

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PrácticaNo.5.CromatografíadeGases

49

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) 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 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

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PrácticaNo.5.CromatografíadeGases

50

corrida cromatográfica, indicando el orden de separación de los analitos con base

a su punto de ebullición.

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

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).

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PrácticaNo.5.CromatografíadeGases

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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

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PrácticaNo.5.CromatografíadeGases

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ATAMIENTO Y DISPOSICIÓN DE RESIDUOS

Los remanentes de la solución se deben de almacenar para su tratamiento posterior dado

el poco volumen generado.

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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

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PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos

54

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.

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PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos

55

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 0.01M (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.

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PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos

56

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

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PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos

57

**; 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 1minuto. 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.

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PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos

58

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)* =_____________

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PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos

59

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+])

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PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos

60

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.

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PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos

61

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

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PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos

62

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.

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PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos

63

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.

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PrácticaNo.6.Curvadecalibraciónconelectrodosselectivos

64

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

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65

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)).

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PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica

66

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)

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PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica

67

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

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PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica

68

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 )

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PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica

69

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.

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PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica

70

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.

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PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica

71

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.

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PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica

72

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.

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PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica

73

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

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PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica

74

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'

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PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica

75

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↓

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PrácticaNo.7.Curvadevaloraciónpotenciométrica

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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 w 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

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2aseriedeejercicios

78

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

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2aseriedeejercicios

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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

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ANEXOS

INSTRUCTIVO PARA EL MANEJO DEL ESPECTROFOTOMETRO

BAUSCH & LOMB SPECTRONIC 20

Este instrumento se utiliza para medir la radiación absorbida por las moléculas. Cuando una

onda electromagnética de longitud de onda definida incide sobre una sustancia dada, la

cual es una función de la concentración de la sustancia en la trayectoria de la luz y del

espesor de la muestra. Este instrumento solo posee lámpara para el espectro visible, por lo

que si se desean hacer lecturas en el espectro ultravioleta o infrarrojo, es necesario cambiar

la lámpara.

pasos a seguir cuando se usa Spectronic 20.

Encender el instrumento usando la

perilla izquierda del frente. Permitir

unos 5 minutos para calentamiento

en el primer encendido.

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ANEXOS

81

Seleccionar la longitud de de onda

apropiada para la muestra a analizar.

Con el porta muestra vacio y

cerrado, ajustar la aguja de lectura a

0%T usando la perilla de ajuste de

cero.

Llenar a la mitad una celda con

agua. Se conoce como blanco.

Colocarlo en el porta muestra y

cerrar la cubierta.

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ANEXOS

82

Con el blanco en el porta muestra y la

cubierta cerrada, ajustar la aguja

meter a 100%T usando la perilla de

control de luz en el frente derecho del

instrumento.

Retirar el blanco y colocar la muestra

a analizar en el porta muestra y cerrar

la cubierta.

Registrar el valor de Absorbancia (o

%T) En este caso las lecturas son

20%T y 0.70 absorbancia.

Repetir este paso con estándares si

se esta realizando una curva de

calibración o verificando

proporcionalidad (Ley de Beer).

Repetir este paso con una muestra de

concentración desconocida.

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ANEXOS

83

CUIDADOS GENERALES

CELDAS

Manipularlas solo por la parte superior.

Limpiarlas solo si se requiere, con papel suave

Llenarlas hasta la marca para asegurar lectura representativa

Introducirlas verificando que la marca de éstas coincida con la muesca del equipo, para que

siempre entre en la misma posición

No utilizar tubos de ensayo como sustitutos de celda, pues no están hechos del vidrio

adecuado.

SOLUCIONES

Solo se realizan mediciones de soluciones translúcidas en el instrumento, la presencia de

partículas suspendidas causaría error muy grave.

Los valores de absorbancia que presentan un error relativo muy pequeño se encuentran

dentro de 0.2 y 0.8 (63 y 16% T, respectivamente), por lo que debe realizarse procedimiento

correcto para que las lecturas estén dentro de ese rango.

LAMPARAS

No trabajar a longitudes de onda mayores a 600nm o menores a 400 están fuera del alcance

de la lámpara de espectro visible que es la que generalmente tiene este tipo de instrumento,

solo utilizar soluciones coloridas. Para trabajar en región infrarrojo o ultravioleta, se tiene

que conseguir la lámpara adecuada.

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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

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Referencias

85

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.

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Referencias

86

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.

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Referencias

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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.

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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