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Manual de prácticas de química analítica II
José Ramón Verde Calvo • Ma. de Lourdes Escamilla Hurtado Alberto Reyes Dorantes • Frida Malpica Sánchez
Ramón Verde Calvo es egresado de la Facultad de Química de la UNAM, en donde obtuvo su título de químico farmacéutico biólogo, tecnólogo en alimentos. Posteriormente realizó sus estudios de maestría en la Facultad de Ciencias de la UNAM. Actualmente trabaja en la UAM-Iztapalapa en el grupo de Enología y Alimentos Fermentados, en donde lleva a cabo investigaciones sobre el cambio en el color del vino tinto durante el añejamiento. María de Lourdes Escamilla Hurtado realizó sus estudios de licenciatura en la Facultad de Química de la UNAM, obteniendo el título de química farmacéutica bióloga, orientación en Tecnología de Alimentos. Posteriormente obtuvo su grado de maestría en la Universidad de Hiroshima, Japón, en el área de Tecnología de Fermentaciones. Posteriormente se ha desarrollado profesionalmente como profesora-investigadora en la Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Iztapalapa, desde 1982, dirigiendo proyectos sobre fermentaciones lácticas en alimentos indígenas tradicionales, producción de aromas por fermentación y enología, de los cuales surgieron diversas publicaciones nacionales e internacionales. También ha ejercido la docencia, tanto en la UAM-Iztapalapa como en la Facultad de Química de la UNAM, formando recursos humanos en los campos de microbiología y biotecnología alimentaria.
Universidad Autónoma Metropolitana (México). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.Casa abierta al tiempo DERECHOS RESERVADOS © 2004. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.com .
com . Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II DERECHOS RESERVADOS © 2004. Universidad Autónoma Metropolitana (México). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.
Gerardo Saucedo Jefe del Departamento de Biotecnología Ma. Eduardo Carrillo Hoyo Secretario Dr. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. del Rosario Hoyos Alea Jefa de la Sección de Producción Editorial DERECHOS RESERVADOS © 2004.Casa abierta al tiempo Casa abierta al tiempo UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA Dr.com . Luis Mier y Terán Casanueva Rector Dr. José Luis Arredondo Figueroa Director de la División de Ciencias Biológicas y de la Salud Dr. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Edmundo Jacobo Molina Secretario General UNIDAD IZTAPALAPA Dr. José Luis Gázquez Mateos Rector General Lic.
Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II José Ramón Verde Calvo Ma. de Lourdes Escamilla Hurtado Alberto Reyes Dorantes Frida Malpica Sánchez guc i DERECHOS RESERVADOS © 2004.com . Universidad Autónoma Metropolitana (México). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.
09340. México. ISBN: 970-654-363-5 Impreso y hecho en México / Printed in México DERECHOS RESERVADOS © 2004. D. Michoacán y La Purísima Iztapalapa. Universidad Autónoma Metropolitana (México).com .F. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Guadalupe Olvera Arellano Primera impresión: 1999 © UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA UNIDAD IZTAPALAPA Av. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Cuidado de la edición y corrección de estilo: Ma.
VISIBLE ULTRAVIOLETA 74 75 77 Práctica 5. Separación y cuantificación de una muestra de antocianinas (método del patrón externo) 69 Bibliografía Capítulo 3.com . Análisis cualitativo de cromatografía de gases (dos columnas) Práctica 2. CROMATOGRAFÍA DE GASES Práctica 1. Cuantificación de una muestra problema de anisaldehído (método del patrón interno) 9 11 33 37 40 43 63 Práctica 4. Factor de respuesta en cromatografía de gases Bibliografía Capítulo 2. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Determinación por espectrofotometría de la concentración de cobalto y níquel en una mezcla 85 91 DERECHOS RESERVADOS © 2004. ESPECTROFOTOMETRÍ A I.Casa abierta al tiempo índice Presentación Capítulo 1. Desarrollo de un método espectrofotométrico Práctica 6. CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA DE ALTA RESOLUCIÓN Práctica 3.
Casa abierta al tiempo II. Titulación potenciométnca del ferrocianuro con ceno Bibliografía 97 101 103 113 117 125 DERECHOS RESERVADOS © 2004. TURBIDIMETRÍA 95 Práctica 7. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.com . E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Determinación potenciométnca de constantes de ionización Práctica 9. Cuantificaciónturbidimétrica de sulfates Bibliografía Capítulo 4-MÉTODOS ELECTROQUÍMICOS Práctica 8. Universidad Autónoma Metropolitana (México).
así como revistas con artículos actualizados de apoyo a los experimentos. normas y reglas de seguridad. Para la obtención de mejores resultados. espectrofotometría y potenciometría. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. materia que se imparte en el sexto trimestre de las carreras de ingeniería en alimentos e ingeniería bioquímica industrial.com . así como la forma correcta de operarlos. Universidad Autónoma Metropolitana (México). material y reactivos. cuestionario y bibliografía. El material está elaborado pensando en el sistema trimestral de la Universidad Autónoma Metropolitana. El texto se compone de nueve prácticas. se recomienda relacionar ampliamente los conceptos teóricos con las actividades experimentales. hecho que no restringe que cualquier curso de química analítica impartido en otra escuela pueda utilizar este material. Esta última se presenta al final de cada capítulo e incluye textos de autores reconocidos. técnicas.Casa abierta al tiempo Presentación El presente manual tiene como meta apoyar de la manera más amplia el curso teórico-práctico de Química Analítica II. Cada capítulo está estructurado con una introducción (los fundamentos teóricos necesarios para comprender los temas incluidos en la parte práctica). y presenta la descripción de los aparatos a utilizar. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. tratamiento de datos experimentales. En el manual se abordan temas como: cromatografía de gases y de líquidos de alta resolución. introducción. estructuradas con objetivos. Los autores DERECHOS RESERVADOS © 2004.
Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.com .Casa abierta al tiempo DERECHOS RESERVADOS © 2004.
E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Universidad Autónoma Metropolitana (México).Casa abierta al tiempo Capítulo 1 CROMATOGRAFÍA DE GASES DERECHOS RESERVADOS © 2004.com .
Casa abierta al tiempo DERECHOS RESERVADOS © 2004. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.com .
De acuerdo con la naturaleza de la fase estacionaria. debido a que se crea un equilibrio entre el adsorbente y las moléculas de la fase móvil. que permite identificar y cuantificar cada uno de los componentes de la mezcla. La cromatografía de gases es la técnica más utilizada entre los métodos instrumentales de separación. la alúmina o el carbón. El único requisito para su implementación es que las sustancias a separar sean estables a la temperatura necesaria para mantenerlas en estado gaseoso (Ewing. El soluto se adsorbe en la superficie de las partículas sólidas. 1979). la cromatografía de gases se divide en dos: a) Cromatografía gas sólido (CGS). que consiste solamente en la separación de los componentes de una mezcla. incluyendo una explicación sobre los cálculos para cuantificar muestras a partir de compuestos puros. Si las moléculas de un componente están estrechamente ligadas al adsorbente.com . E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. también conocida como cromatografía de adsorción. Universidad Autónoma Metropolitana (México). en donde la fase estacionaria cuenta con un material sólido como el sílice granular. Cromatografía cuantitativa o analítica. Las separaciones se llevan a cabo sobre adsorbentes. la sustancia DERECHOS RESERVADOS © 2004.Casa abierta al tiempo Introducción Este capítulo tiene como objetivo mostrar al alumno los fundamentos prácticos de la cromatografía de gases: cómo funciona un cromatógrafo con detector de conductividad térmica y cómo se obtiene e interpreta el cromatograma. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Clasificación de la cromatografía Por sus características analíticas la cromatografía puede ser: a) b) Cromatografía cualitativa. ya que identifica de manera sencilla y rápida el número de componentes de una mezcla.
1 Columnas capilares comerciales.gases Compuestos volátiles polares. Tabla 1. Soluto absorbido en la superficie de la fase estacionaria Figura 1.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II no correrá por la columna ya que es retenida fuertemente por ésta. mencionando su aplicación y la temperatura máxima de trabajo. utilizadas en cromatografía gas sólido. Si las moléculas tienen una baja atracción por el adsorbente. Universidad Autónoma Metropolitana (México). La tabla siguiente muestra algunos ejemplos de columnas capilares comerciales. tenderán a moverse con rapidez junto con la fase móvil (figura 1. A12O3 14 DERECHOS RESERVADOS © 2004. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. aldehidos Poraplot U 190°C HP Hewlett Packard Columnas capilares. gas natural Alcoholes volátiles en agua.1 Cromatografía de adsorción. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.com .1). soporte. Columna HPSoM Poraplot Q Temperatura Máxima 200 °C 250 °C Aplicación Hidrocarburos.
Casa abierta al tiempo Cromatografía de gases b) Cromatografía gas líquido (CGL) o cromatografía de reparto.2 Cromatografía de reparto.com . El soluto se equilibra entre este líquido estacionario y una fase móvil gaseosa. El soporte más común es la tierra de diatomeas. La cromatografía de reparto o de partición presenta grandes ventajas. comparada con la cromatografía de adsorción: es mucho más reproducible y. La fase estacionaria forma una película delgada en la superficie de un soporte sólido. también conocida como kieselguhr. sólo debe servir como matriz mecánica para la fase líquida. en donde la fase estacionaria es una capa delgada de un líquido no volátil. colocada sobre un soporte sólido (figura 1. El soporte sólido ideal no debe tener efecto en el proceso cromatográfico. 15 DERECHOS RESERVADOS © 2004. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.2). Universidad Autónoma Metropolitana (México). material muy poroso que contiene muchos grupos oxidrilo libres en su superficie. gracias a que el coeficiente de partición se hace constante en un margen más amplio de concentraciones. Soluto disuelto en la fase líquida que recubre la superficie del soporte sólido Figura 1. permite que las bandas sean más definidas y mucho más simétricas.
y propuso una escala de 0 a 100 en la que el escualeno es tomado como cero y el oxidipropionitrilo como cien. velocidad de flujo del gas acarreador. Se pueden emplear muy diversos soportes sólidos y fases líquidas estacionarias. 1992).2). Por supuesto. el líquido estacionario no ha de ser volátil a las temperaturas de trabajo. cuanto más baja es la temperatura mayor es la separación de los componentes. El líquido estacionario debe producir un reparto diferencial de los diversos componentes de la mezcla de ensayo. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. menor tiempo de análisis y una mayor sensibilidad.com . lo que implica mejor resolución. La literatura informa acerca de gran cantidad de soportes sólidos que han resultado satisfactorios.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Componentes importantes de un cromatógrafo de gases Uno de los puntos más importantes a considerar en la cromatografía de gases. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. aunque la cantidad de muestra por correr debe ser menor (Harris. pues de otra manera se evaporaría abandonando la columna.1 a 0. Las columnas con mayor diámetro son utilizadas en trabajos de preparación para obtener una mayor cantidad de compuestos separados. temperatura. que comúnmente tienen un diámetro de 3 a 6 mm y de uno a cinco metros de longitud. En general. y de un número aun mayor de líquidos para la fase estacionaria. pudiendo llegar hasta 100 metros con un diámetro de 0. En las columnas capilares la longitud es mucho mayor. es el grado de separación que puede lograrse entre diferentes componentes en una columna dada. Universidad Autónoma Metropolitana (México).3 mm. En las primeras el soporte se encuentra empacado en tubos de acero inoxidable o vidrio. volumen de la muestra y caída de presión en la columna. y mayor también el tiempo 16 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Estas últimas se caracterizan por tener un mayor número de platos teóricos. donde describe algunas propiedades y características de los soportes ordinarios. La temperatura necesaria para efectuar la separación de una mezcla está determinada por dos factores: el grado de separación que se considere suficiente y el tiempo razonable para el análisis. y poseer suficiente poder de disolución sobre los componentes en estado vapor. Existen dos diferentes tipos de columnas: las empacadas y las capilares. se pueden consultar los trabajos de Bens (1961). Rohrschneider (1971) reportó una clasificación de las fases líquidas en función de su polaridad. Son varios los factores que pueden influir en la separación deseada: dimensiones de la columna. La elección depende básicamente de la naturaleza de los compuestos que se desean separar (tabla 1. Si se tiene interés por profundizar en este tema.
el nitrógeno se utiliza ampliamente por ser barato e inocuo. argón y dióxido de carbono. El helio también tiene un alto valor de conductividad térmica. se recomiendan flujos de 40 a 100 ml/min. al igual que Desty (1965) y muchos otros autores (Meloan. analizan el efecto de la temperatura en la cromatografía de gases. Rowan (1961). helio. En cambio. 1973). a pesar de no tener un valor alto de conductividad térmica.Casa abierta al tiempo Cromatografía de gases de retención de estos últimos en la columna. pero debido a su explosividad no es recomendable para la docencia. Para un detector de conductividad térmica. Para las columnas empacadas de 0. Su elección se basa. al menos en parte. hidrógeno. El hidrógeno presenta altos valores de conductividad térmica. Los gases portadores que se utilizan con más frecuencia son: nitrógeno. La velocidad de flujo del gas portador varía con cada análisis y puede cambiar para diferentes tipos de compuestos por analizar. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. los gases adecuados son: nitrógeno.com . Universidad Autónoma Metropolitana (México). 17 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Tal velocidad influye en la cuantificación de la altura equivalente de un plato teórico (AEPT). en el factor económico. argón y helio.63 cm de diámetro. pero un criterio más importante es el tipo de detector empleado. factor muy importante en la detección de compuestos. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. que deberán regularse con una precisión mayor de 1 ml/min. pero es un recurso no renovable y de costo elevado.
Universidad Autónoma Metropolitana (México).com . Nombre Comercial Escualeno Apienzon L SE-30 OV-1 UCW-982 DC-200 OV-101 SP-2100 SE-52 0 SE-54 Dexsii 300 OV-17 OV-25 OV-210 Carbowax20M Carbowax20M TPA Carbowax1500 SilariOC Descripción Polaridad* Temperatura Iíquido/°C 20/100 50/300 50/300 50/300 0/300 0/250 0/350 0/350 50/300 50/450 0/375 0/350 0/275 60/225 Escualeno Apienzon L 100% goma de silicona 100% goma de silicona goma del 99% metil.3-trifluoropropilo al 50% polietilen glicol polietilen glicol modificado con ácido tereftálico polietilen glicol Cianopropil silicona al 100% I I I I II II II II II II II III III IV IV IV IV 60/250 40/200 0/250 * I a IV de menor a mayor polaridad.3. 18 DERECHOS RESERVADOS © 2004. 1% vinil 100% de metil silicona líquida 100% de metil silicona líquida 100% de metil silicona líquida fenilo al 5% Metil carbonato de silicona Metil fenil silicona al 50% Metil fenil silicona al 75% 3.2 Fases estacionarias líquidas de uso común en cromatografía de gases. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Tabla 1.
la capacidad para transmitir el calor será mejor. la corriente que pasa a través de los mismos. Por lo tanto. 1992). la temperatura varía y se modifica la resistencia eléctrica. Las muestras gaseosas requieren de jeringas con cierre hermético o válvulas de muestreo de gases.5 a 10 mi de gas. cualidad representada por su valor de conductividad térmica. Los factores que afectan la sensibilidad de los filamentos son: su geometría. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Detector de conductividad térmica. tungsteno y níquel. Para su fabricación se emplea generalmente platino. Por lo tanto. La tabla 1. su temperatura estará en función de la conductividad térmica del gas acarreador. y para el análisis preparativo los volúmenes pueden aumentar hasta un litro (Harris. mientras que las columnas para trabajo preparativo llegan a utilizar de 20 a 1000 jil. 19 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Las columnas analíticas requieren de 0.3 muestra la conductividad térmica de los gases y de algunos compuestos utilizados en cromatografía. Entre más grande sea el valor. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. si se suministra una cantidad constante de energía eléctrica al filamento del detector. la temperatura del filamento es constante. su resistencia y el valor de la conductividad térmica del gas. la temperatura vaporiza la muestra y el gas acarreador lo lleva a lo largo de la columna. pero al presentarse cambios en la composición del gas.Casa abierta al tiempo Cromatografía de gases La muestra líquida se introduce en el cromatógrafo inyectándola con una jeringa a través de un septo de goma. Con un gas puro. Para el trabajo analítico se utilizan volúmenes de 0. La capacidad de enfriamiento de un gas está basada en la facilidad que tiene para transferir el calor que absorbe.com . Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.1 a 10 jal de muestra líquida. los filamentos deben ser resistentes a los cambios de temperatura y a la corrosión química.
98 13.3 Conductividad térmica. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.52 41.80 3.58 co2 Hidrógeno Oxígeno CO Metano Propano n-Butano Étanol Acetona Cloroformo * unidades de la conductividad térmica cal cnrr2 seg^2/°C crrr1 Cálculos en cromatografía Con los datos de un cromatograma es posible realizar una serie de cálculos sencillos para conocer parámetros como la eficiencia de la columna.com . sustancia Nitrógeno Helio Argón ct* 5. si aplicamos técnicas de estándares se puede conocer también la concentración de muestras problema.37 1. A continuación se desarrollan los cálculos más comunes y útiles en cromatografía.63 7.89 5.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Tabla 1.22 3. Universidad Autónoma Metropolitana (México).81 34. 20 DERECHOS RESERVADOS © 2004. además.21 3.58 3. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.50 2.60 5.
número de platos teóricos t^ = tiempo que transcurre desde la inyección hasta el centro del pico del componente Aw=ancho del pico del componente tj^ y Aw se expresan en las mismas unidades (tiempo. w= 16 n . Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.com . AEPT = ^ AEPT = altura equivalente de un plato teórico L = longitud de la columna n = número de platos teóricos 21 DERECHOS RESERVADOS © 2004. distancia. la separación en la columna es mejor. Universidad Autónoma Metropolitana (México).Casa abierta al tiempo Cromatografía de gases Número de platos teóricos en una columna (n) Un plato teórico es el lugar donde se lleva a cabo el equilibrio de distribución de la muestra entre la fase móvil y la fase estacionaria. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. etc. A mayor número de platos teóricos. volumen.) Altura equivalente de un plato teórico (AEPT) Un plato teórico puede considerarse la longitud de columna necesaria para establecer un equilibrio de distribución entre la fase estacionaria del soluto y la fase móvil.
Un método sencillo para calcular el área bajo la curva es transformarla en un triángulo. Universidad Autónoma Metropolitana (México).Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Cálculo del área de un pico con forma de triángulo Las curvas o picos en un cromatograma generalmente presentan una forma gaussiana.com . como lo indica la figura 1. detector Punto de inflexión (parte más inclinada de la curva) j / / t =0 inyección tiempo o volumen Figura 1. extrapolando la tangente en los puntos de inflexión hacia la línea de referencia.3.3 Cromatograma ideal Fórmula para calcular el área de un triángulo: A A b*h A = área h = altura b = longitud de la base 22 DERECHOS RESERVADOS © 2004. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. tr o vr Respuesta del. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.
4 indica la manera de medir los parámetros: ECUACIÓN DE RESOLUCIÓN Figura 1. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.Casa abierta al tiempo Cromatografía de gases Cálculo de la resolución Mide la separación entre componentes. Universidad Autónoma Metropolitana (México).4 Resolución entre dos picos cromatográficos. V V -V V 2 \ R 1/2 (Wx + W2) Vx = distancia desde la aplicación hasta el centro del pico 1 V2 = distancia desde la aplicación hasta el centro del pico 2 FPj y fP2 = ancho de los picos 1 y 2 23 DERECHOS RESERVADOS © 2004. La figura 1.com .
com . pues no utilizan ninguna sustancia de referencia. sacar el porcentaje de cada componente. sumarlas y. Este porcentaje es proporcional a la concentración del componente en la mezcla. Primero hay que medir las áreas individuales de cada pico. Normalización Calibración absoluta Estándar interno Estándar externo Normalización o porcentaje por áreas Con base en el cromatograma de una mezcla separada. y que la respuesta del detector de conductividad térmica también sea igual para todos los componentes. siempre y cuando la conductividad térmica de los componentes sea la misma. pero poco confiables. Finalmente. 4. se mide el área del pico que resulte de la sustancia en la mezcla desconocida.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Análisis cuantitativo Existen diversos métodos para el cálculo de concentraciones en un sistema cromatográfico. estableciendo una proporción. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. es posible determinar la concentración de cada uno de sus componentes por el área bajo la curva. 2. Estos métodos son: 1. y los hay más elaborados con un mayor grado de confiabilidad. se puede encontrar la concentración de la sustancia desconocida. 24 DERECHOS RESERVADOS © 2004. 3. bajo las mismas condiciones de corrimiento cromatográfico. Calibración absoluta Consiste en inyectar en la columna una cantidad conocida de sustancia pura para medir el área del pico resultante. se requiere utilizar otros métodos más exactos. con base en el total. Los hay sencillos. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Enseguida. Como esto no es posible en la mayoría de los casos. o muy parecida.
La técnica no es muy complicada y consiste en medir el área bajo los picos de cada compuesto. ya que los detectores no responden de la misma manera a todos los solutos. Se utilizan mezclas conocidas del patrón (P) y del soluto o analito (S) para construir una curva patrón.5. para calcular un factor de respuesta o elaborando una curva estándar para encontrar la concentración de una muestra problema. • Eluir en un tiempo cercano al de los componentes del problema. En este caso también se requiere de la adición de un compuesto de concentración conocida. en relación con el área de los picos de un patrón interno. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.com . E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. picos bien resueltos y de buena forma. a) Factor de respuesta El método se basa en calcular el factor de respuesta para cada sustancia analizada. b) Estándar interno con elaboración de curva estándar. • Proporcionar por sí sola y junto con la muestra problema. El estándar o patrón interno es aquella sustancia que se inyecta junto con la o las muestras problema en un cromatógrafo. 1982): • No debe formar parte de la muestra que se desea analizar. Las condiciones que esta sustancia debe cumplir son (León. Si una 25 DERECHOS RESERVADOS © 2004. • Tener similitud con los componentes del problema. Universidad Autónoma Metropolitana (México). como en la figura 1.Casa abierta al tiempo Cromatografía de gases Estándar interno Este método se puede utilizar de dos formas. El factor de respuesta está definido por la relación: [P] \Ap [S] = concentración del soluto (cualquier unidad de masa/volumen) [P] = concentración del patrón (cualquier unidad de masa/volumen) As = Área del soluto Ap = Área del patrón Este factor de respuesta se puede utilizar tanto con el método de normalización como con el del patrón interno. • No debe reaccionar con los componentes de la muestra.
% p/v. en función de la concentración. Se construye una gráfica de área o altura. Las unidades de concentración pueden ser moles/litro. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Figura 1. g/1. con base en el dato de área o altura del pico correspondiente (figura 1. pero requiere de mayor cuidado durante las separaciones cromatográficas. hs ~hp [S] = concentración del soluto [P] = concentración del patrón hs = altura del soluto hp = altura del patrón internos.com .5 Curva para estándares Estándar externo Esta técnica es menos complicada que el estándar interno. o también puede utilizarse el % p/p.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II cantidad conocida de patrón se agrega a una muestra problema. 26 DERECHOS RESERVADOS © 2004. porcentuales. mg/1.6 Curva para estándares externos. Es importante cuidar que los volúmenes de inyección sean los mismos que para los compuestos de interés.6). ya sea molaridad. la cual puede estar en cualquier unidad de masa/volumen. Cuando se use un estándar interno es recomendable que la curva de calibración se elabore cuando menos con tres puntos. Área o altura Concentración Figura 1. La concentración del compuesto desconocido se interpola en el gráfico. etc. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Las curvas de calibración con patrones puros son elaboradas con base en varias concentraciones. la curva de calibración puede utilizarse para hallar la concentración del soluto.
Universidad Autónoma Metropolitana (México). 27 DERECHOS RESERVADOS © 2004.Casa abierta al tiempo Cromatografía de gases Operación del cromatógrafo Gow-Mac modelo 69-350 Descripción Todos los controles de operación del modelo 69-350 están localizados en la parte frontal del aparato (figura 1. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.7 Cromatógrafo de gases Gow-Mac. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.7). 11 Figura 1.com .
en caso de ser menor a 500 lb/in2. 14. 8.com . 28 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Verifique que todos los controles estén apagados y siga las instrucciones. Universidad Autónoma Metropolitana (México). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. 6. 9. Puerto de inyección para la columna "A" Control de ajuste del flujo de la columna "A" Control de temperatura del puerto de inyección Control de temperatura del detector Control de temperatura de la columna Sistema analógico de medición Selector de medición Control de encendido del cromatógrafo Control de cambio de polaridad Control de encendido del detector Control de ajuste del cero Control de atenuación Control de la corriente del detector Control de ajuste de flujo de la columna "B" Puerto de inyección para la columna "B" Tapa del horno del cromatógrafo Uso del cromatógrafo 1. 4. 3. 12. 15. repórtelo al profesor. en función de los parámetros a utilizar en cada una de las prácticas de cromatografía de gases. 7. La presión de entrada del gas al cromatógrafo debe ser de 30 lb/in2. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Abra la llave del tanque que contiene el gas acarreador y verifique que la presión se encuentre entre 500 y 2 300 lb/in2. 3. 2. 2. 11. Mida la velocidad del flujo de salida de las columnas utilizando un flujómetro de burbuja que tenga una disolución de jabón al 3 %. 5. 16.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II 1. 10. 13.
para formar las burbujas que serán arrastradas por el gas. Con el control de cero del graficador.7).com . Fije la corriente de este último. Ajuste del cero: el atenuador del cromatógrafo debe marcar infinito (número 12 de la figura 1. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.8 Medidor de flujo. Para su buen funcionamiento el cromatógrafo requiere aproximadamente de 2 horas para que se estabilice la línea base. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Ponga el control de la 4.Casa abierta al tiempo Cromatografía de gases Flujo del gas del cromatógrafo Marcas de calibración _ Disolución jabonosa PERA Burbuja u Figura 1. Ajuste los controles de temperatura y de inyección (tanto de la columna como del detector). Durante este tiempo se puede preparar la muestra. La metodología es la siguiente: conecte la manguera del flujómetro a la salida de la columna donde se quiere ajustar el flujo. Universidad Autónoma Metropolitana (México). desde la marca cero hasta la diez del aparato y calcule el flujo utilizando la siguiente ecuación: 600 Flujo = tseg Con base en el resultado y utilizando el control correspondiente (columna "A" o "B") ajuste el flujo requerido. Mida el tiempo en segundos. 6. enciéndalo y seleccione la velocidad de corrimiento. 29 DERECHOS RESERVADOS © 2004. limpiar la jeringa y ajustar el cero. coloque la plumilla donde desee la línea base. 5. Verifique que el registrador tenga papel y tinta para un buen funcionamiento. Presione ligeramente el bulbo lleno de disolución jabonosa.
inyector y detector. Universidad Autónoma Metropolitana (México). si ésta es de una capacidad de 5 o 10 |il. Con el fin de evitar contaminaciones. Precauciones en el manejo del detector de conductividad térmica a) b) c) Para evitar que se queme el filamento del detector. para evitar que éste se oxide. tanto el émbolo como la aguja son muy delgadas y se doblan fácilmente. antes de encender el detector. Debe limpiarse inmediatamente después de usarla. verifique que el gas acarreador fluya a través del cromatógrafo. antes de abrir el sistema. incremente la atenuación y corra nuevamente su sistema. atenuación del cromatógrafo en la posición 1. Debe colocarse la jeringa en posición perpendicular con respecto al cromatógrafo e introducirla en el puerto de inyección de la columna. Una vez terminado el trabajo cromatografía) disminuyalas temperaturas de la columna. para prevenir que la muestra se seque y queden residuos en la jeringa o el émbolo. Inyección de la muestra. La velocidad de flujo del gas portador debe permanecer constante. Efectuar la inyección con fuerza. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Apagar la corriente del filamento. Se debe tener cuidado al introducir la j eringa. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. 30 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Cierre él paso del gas acarreador y limpie lajeringa. para asegurar que la muestra entre en la columna.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II 7.com . y apague la corriente de este último. Coloque el atenuador en la posición 256 y el cero con el control del cromatógrafo. 9. Si los picos de la muestra se salen de escala. 8. se debe enjuagar la jeringa cuando menos cinco veces con el disolvente adecuado. Cuide que el flujo del gas continúe hasta que la temperatura de la columna descienda hasta 50 °C o menos.
6. Cada alumno debe elaborar una bitácora. éter. en la cual. Se deben usar anteojos protectores o careta de plástico. 4. tomando como base 100 mi de disolución. • Anotar las propiedades físicas. Los alumnos deben cubrir totalmente las nueve prácticas de este manual. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Queda estrictamente prohibido usar las pipetas succionando con la boca. Las sustancias susceptibles de generar peróxidos (THF. etc.) deberán ser verificadas periódicamente. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. 2. Al poner en contacto sustancias que reaccionan violentamente o al calentar líquidos en tubos de ensayo o frascos. • Realizar los cálculos necesarios para la preparación de las disoluciones mencionadas en la práctica. aprobado por el Consejo Académico en su sesión 133. además de anotar todas las observaciones de la práctica en cuestión. Queda estrictamente prohibido probar cualquier sustancia química. Prevención de accidentes en el trabajo con sustancias químicas* 1. químicas y tóxicas de cada uno de los reactivos mencionados en el protocolo de la práctica (investigados previamente en la biblioteca). 5. Nunca vierta agua sobre ácido sulfúrico concentrado. la cara deberá apartarse para que no sea alcanzada por posibles proyecciones.Casa abierta al tiempo Cromatografía de gases Metodología para las prácticas de química analítica II 1. debe hacerse con ayuda de pipeta y propipeta. 2. * Las normas de seguridad indicadas en esta parte fueron extraídas del Instructivo sobre elfuncionamiento interno y operativo para regular el uso de los servicios e instalaciones de los laboratorios de docencia de la UAM. 7. 3.com . realizará las siguientes actividades: • Dibuj ar un diagrama de bloques de la práctica que se va a realizar. Todas las operaciones con sustancias volátiles deberán hacerse en la campana de extracción. Al manipular sustancias corrosivas será obligatorio el uso de equipo personal de protección. especialmente los corrosivos o tóxicos. Universidad Autónoma Metropolitana (México). La transferencia de líquidos. 31 DERECHOS RESERVADOS © 2004.
Casa abierta al tiempo DERECHOS RESERVADOS © 2004. Universidad Autónoma Metropolitana (México).com . E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.
modelo 69-350.Casa abierta al tiempo Práctica 1 Análisis cualitativo de cromatografía de gases (dos columnas) Introducción Conocer y utilizar la cromatografía de gases es hoy en día un aspecto primordial. por lo tanto. Universidad Autónoma Metropolitana (México). para el análisis cualitativo de mezclas y observará la diferencia de separar una misma muestra en dos columnas de diferente polaridad. Para resolver este problema es necesario considerar que un soporte polar retendrá más fuertemente un soluto polar y que. Posteriormente se efectúa la misma separación. Objetivo El alumno aprenderá a utilizar el cromatógrafo de gases Gow-Mac. las sustancias menos polares saldrán con mayor rapidez de la columna. La elaboración de productos alimenticios o farmacéuticos necesita de un buen control de calidad. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. 33 DERECHOS RESERVADOS © 2004. tanto en la industria como en el campo científico. presentando tiempos de retención más cortos. Uno de los primeros problemas en cromatografía es la selección de la fase estacionaria o tipo de columna a utilizar. ya que son separados compuestos de diferente polaridad corriéndolos en una columna polar como la Carbowax 20 M. y muchas de las técnicas utilizadas para esto requieren de la precisión del análisis cromatográfico. pero utilizando la columna DC-200 no polar. Existe una gran variedad de fases líquidas disponibles para la cromatografía de reparto gas-líquido.com . En esta práctica se corrobora tal criterio. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.
quien le ayudará y brindará asesoría sobre el buen manejo del equipo. Mezcle un mililitro de cada uno de los siguientes disolventes: n-heptano. Procedimiento 1. 2-butanona y n-propanol. Guarde la mezcla en un recipiente cerrado. utilice propipetas para hacer la mezcla. 34 DERECHOS RESERVADOS © 2004. modelo 69-350 (p.com . tetrahidrofurano. 27). Asegúrese de que no haya mecheros prendidos y coloque letreros para indicar que está trabajando con disolventes.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica Ií Materiales y reactivos • • • • • • Cromatógrafo de gases Medidor de fluj o de burbuj a Cronómetro Jeringa para cromatografía de gases de 50 mi 5 tubos de ensayo de 10 x 150 mm con tapón de baquelita 5 vasos de precipitados de 50 mi 5 pipetas volumétricas de 1 mi Propipeta n-pentano Tetrahidrofurano 2-butanona n-propanol • • • En la parte teórica de este capítulo se encuentran las instrucciones de operación del cromatógrafo Gow-Mac. Cuando trabaje con el cromatógrafo. Normas de seguridad Maneje los disolventes con cuidado en un lugar ventilado. Universidad Autónoma Metropolitana (México). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. asegúrese de que se encuentre presente el profesor del laboratorio.
Con una jeringa de 50 fil. Tratamiento de datos experimentales • • Mida y tabule todos los tiempos y volúmenes de retención de todas las corridas. inyecte la mezcla de los disolventes.8. utilice un medidor de burbuja como se indica en la figura 1. con el fin de estabilizar la temperatura de la columna. Cambie la polaridad del sistema para que los picos salgan en el mismo sentido que con la columna polar. y para que todo esto se refleje en una línea base estable.com . Trabaje primero con la columna de Carbowax. Baj o las mismas condiciones de trabaj o. 35 DERECHOS RESERVADOS © 2004. 5.5 cm/min. Las condiciones del cromatógrafo deben ser las siguientes: Temperatura de la columna Flujo del gas Corriente del detector 130°C 80 ml/min. 6. Fije el atenuador en 4 y ponga a funcionar el graficador a una velocidad de 2. 9. El primer pico que debe eluir es el pico de aire. 200 mA (si el gas es helio) 100 mA (si el gas es nitrógeno) 3. el flujo del gas acarreador y la corriente del detector. 7. por último. repita todo el proceso utilizando la columna DC-200. identifique los componentes de la mezcla en los cromatogramas de las dos columnas. Verifique el flujo del gas en las dos columnas. Marque el punto de inyección en la carta. Con la ayuda de los tiempos de retención de las sustancias puras. Repita los pasos 5 y 6 con los otros tres componentes y. Inyéctelos en la columna y enjuague la jeringa.Casa abierta al tiempo Análisis cualitativo de cromatografía de gases 2. Universidad Autónoma Metropolitana (México). 10. 4. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Tome en cuenta que el equipo requiere al menos de tres horas de calentamiento previo. 8. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. mida 3 \ú de n-heptano y adicione otros 10 |Lil de aire. seguido por el pico del n-heptano. así como la información relacionada con la muestra inyectada.
Calcular el porcentaje de cada componente. utilizando los datos del n-heptano. obtenidos con el empleo de una columna de ftalato de dodecilo. utilizando el método de normalización. Universidad Autónoma Metropolitana (México).0 145. Con base en los siguientes datos. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Cuestionario i. utilizando el método de normalización (por áreas). Explique cuáles son las ventajas y desventajas de las columnas capilares y las columnas empacadas.com . ¿En qué se basa la cromatografía de gases? ¿Cómo puede medirse la eficiencia de una columna? ¿Qué se entiende por cromatografía líquido-líquido y cromatografía gaslíquido? ¿Qué ventajas tiene la programación de temperatura en la cromatografía de gases? ¿Se puede hacer esta programación en un cromatógrafo de gases con detector de conductividad térmica? Justifique su respuesta.0 a) b) Calcular el número de platos teóricos "n" y AEPT para cada compuesto.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Calcule el número de platos teóricos "n" y AEPT para cada columna. realice los ejercicios que se piden.0 400.5 58. Calcule el porcentaje de cada componente de las mezclas. 3. 2. 36 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Compuesto Acetona Butanona 3-pentanona Acetilcetona Vr(ml) 21.
A menor conductividad térmica. debe medirse unfactor de respuesta empírico para cada sustancia que se somete a un análisis cuantitativo. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Universidad Autónoma Metropolitana (México). ya que depende de la conductividad térmica del analito. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Materiales y reactivos • • Cromatógrafo de gases Medidor de fluj o de burbuj a 37 DERECHOS RESERVADOS © 2004.Casa abierta al tiempo Práctica 2 Factor de respuesta en cromatografía de gases Introducción El uso de estándares internos es necesario en el análisis cuantitativo. La sensibilidad de los detectores de conductividad térmica difiere de un compuesto a otro. Por lo tanto. mayor es la respuesta para una cantidad dada de compuesto. empleando como estándar interno al n-pentano. El factor de respuesta F está definido por la relación: [P] \ApJ Objetivo El alumno efectuará el análisis de cromatografía de gases para conocer el factor de respuesta con el n-heptano.com .
Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Procedimiento 1. 90 °C 4 200 mA 2. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Cronómetro Jeringa para cromatografía de gases de 50 mi 2 tubos de ensayo de 10 x 150 mm con tapón de baquelita 2 vasos de precipitados de 50 mi 2 pipetas volumétricas de 1 mi Propipeta n-pentano n-butano Normas de seguridad Los compuestos a trabajar son muy volátiles y flamables. Verifique que la línea base se encuentre estable. Ajuste las condiciones del cromatógrafo con base en los siguientes datos: Columna Gas acarreador Flujo del gas Temperatura Atenuación Corriente del detector Velocidad de la carta DC-200 Helio 60 ml/min. trabaje en un área ventilada y lejos de fuentes de calor. 4. 3. repita por triplicado. 38 DERECHOS RESERVADOS © 2004.5 cm/min. mezclando un mililitro de n-heptano con otro de n-pentano. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prepare en tubo de ensayo una disolución estándar. 5. Solicite al profesor la muestra problema e inyecte 3 \ú9 repita por triplicado. Inyecte 3 (il de la disolución estándar. Tome en cuenta las reglas de seguridad de la práctica 1.com . 2.
columna capilar BP5 con película de 0. Una segunda corrida cromatográfica es utilizada para cuantificar la muestra comercial. Calcular la concentración del n-heptano en la muestra problema.com . Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Factor de respuesta en cromatografía de gases Tratamiento de datos experimentales Mida y tabule todos los tiempos y volúmenes de retención de todas las corridas. Calcular la concentración del metil parabeno en la muestra comercial.75 mmol de propil parabeno. utilizando el n-pentano como estándar interno. 39 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Con base en las áreas y concentraciones de la disolución patrón.98 mmol de metil parabeno y 0. Cuestionario 1. 4.2 mmol de propil parabeno. se utilizó la técnica del factor de respuesta usando el propil parabeno como estándar interno. utilizando el factor de respuesta y las áreas del segundo grupo de cromatogramas.5 |Lim. 3. calcular el factor de respuesta para el n-heptano. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Se mezcla el problema con 1. Se obtuvieron las siguientes alturas respectivas: 180 y 165 mm. temperatura inicial de 160 °C y un gradiente de 15 °C/min. Las alturas resultantes fueron 150 mm para el metil y 160 mm para el propil parabeno. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Explicar qué se entiende por factor de respuesta. Para el cálculo del factor se utilizaron 0. Esta técnica para el cálculo del factor ¿se puede utilizar con otros detectores como el de ionización de flama o el de captura de electrones? ¿Cómo se seleccionan las temperaturas para el inyector. 2. Se corrieron las muestras en un cromatógrafo con detector de ionización de flama. la columna y el detector? Problema: Para la cuantificación de una muestra comercial del antimicrobiano metil parabeno. La temperatura final fue de 280 °C.
Pecsok. Problemas y experimentos en análisis instrumental. M. Bens. Harris. C. Keller (eds. Advances in Chromatography. L. M. México. Model 69-350. Gas Chromatography A Praetical Approach. Métodos instrumentales de análisis químicos. (editor). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Métodos modernos de análisis químico. 1993. USA. México. 1979. Meloan. Gow Mac Instrument Co. Kiser. Limusa. California. Vol. Elementary Theory ofGas Cromatography. 1981. W. Ed. México. y R. C.. y R. E. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. USA. Giddins. Vol. Keller (eds.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Bibliografía Baugh. Grupo Editorial Iberoamérica. A.."Anal Chem. Gow-Mac Instrument Co. Brewer. México. IRL Press. Solución de problemas de química analítica. Universidad Autónoma Metropolitana (México). 1961. J. 1:199.com . A. 1987. C. 1992. Ed. USA. Me Graw Hill. 1978. D. J. Harmon. Reverte. 4:333. Ed.). J. y R. S. 33:178. 1973.1989. USA. C. Giddins. Operator }s Manual Gas Chromatograph. 1971. Ewing. 1965. J. Análisis químico cuantitativo. y R. 40 DERECHOS RESERVADOS © 2004. L. P.. R. México. F. G. Limusa. "Adsorption Characteristics of Some Gas-Liquid Chromatographic Supports. Miller. Gran Bretaña. Advances in Chromatography.). Ed.
Nueva Jersey. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Fundamentos de la cromatografía de gases. Jr. R. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. J. 1961. Chem.Casa abierta al tiempo Bibliografía Rowan.com . "Prediction of Retention Temperatures in Programmed Temperature Gas Chromatography. 1975. A Descriptive Equation and Computacional Method. Storch de García y Asensio. M. 33:510-515. 41 DERECHOS RESERVADOS © 2004." Anal. España. Alhambra. Universidad Autónoma Metropolitana (México)..
com . Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Universidad Autónoma Metropolitana (México). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.Casa abierta al tiempo DERECHOS RESERVADOS © 2004.
Casa abierta al tiempo Capítulo 2 CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA DE ALTA RESOLUCIÓN DERECHOS RESERVADOS © 2004. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.com . Universidad Autónoma Metropolitana (México).
Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Universidad Autónoma Metropolitana (México).com .Casa abierta al tiempo DERECHOS RESERVADOS © 2004. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.
• La cromatografía de líquidos es una técnica de separación que utiliza una fase móvil líquida. etc. ya que generalmente se realiza a temperatura ambiente o ayudado por un calentador de columnas a temperaturas menores de 100 °C. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Hace más de 80 años que se conoce la cromatografía de líquidos. también hay que tomar en cuenta que los compuestos se adsorben en menor o mayor DERECHOS RESERVADOS © 2004.com . alimentos.Casa abierta al tiempo Introducción La cromatografía de líquidos de alta resolución en los pasados diez años ha incrementado su importancia en muchas de las áreas del análisis. aditivos y contaminantes ya se están efectuando conHPLC. ya que no depende de la volatilidad o estabilidad térmica de los componentes. presenta las siguientes ventajas frente a la cromatografía de gases: • • Tiene una difusión mínima en la fase móvil. ácidos nucleicos. análisis de agua. aminoácidos. pero sólo a partir de 1967 los avances tecnológicos permitieron desarrollar un proceso cromatográfico para trabajar con altas presiones. por lo que se puede recuperar para un uso posterior. Otras aplicaciones industriales son el análisis de pesticidas. No tiene efectos negativos por calor. Este proceso de ninguna manera sustituye a la cromatografía de gases. La muestra no se destruye. es ideal para la separación de macromoléculas de interés biológico y de compuestos iónicos. debido a la rapidez del análisis. polímeros. contaminantes. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. colorantes. antioxidantes. tanto a nivel investigación como a nivel industrial. Se puede utilizar para separar proteínas. aceites. lípidos. De hecho. sabores. La cromatografía de líquidos se basa en la solubilidad de los compuestos: hay que escoger el disolvente o la mezcla de disolventes apropiados para llevar a la muestra a través del sistema. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. sólo es un complemento para el análisis de componentes que no toleran una fase móvil gaseosa o temperaturas muy elevadas. Muchas de las técnicas de control de calidad de fármacos.
se puede obtener una rápida separación de los componentes de una mezcla. los tiempos de retención de los solutos que eluyan en estas columnas. los tiempos de retención serán más cortos. En la cromatografía líquido-sólido existen dos subdivisiones que están en función de su conformación: la fase normal y la fase inversa. disolver la muestra. ser de baja viscosidad y. una vez terminada la separación. la separación depende de la afinidad de la muestra hacia la fase sólida o líquida. Si la muestra es muy afín a la fase estacionaria (compuesta por partículas sólidas pequeñas) el tiempo de retención será mayor. dimetil. dependiendo de su uso: Cromatografía de líquido-sólido En este caso. 46 DERECHOS RESERVADOS © 2004. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. octyl. entre otros. debe permitir la recuperación del soluto de manera simple (Watty. El solvente utilizado se conoce como eluyente y también influye de manera importante en la separación: si la muestra es más afín a la fase líquida.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II medida en la fase estacionaria y que gracias a las altas presiones con las que se mueve la fase móvil.1 muestra una lista de disolventes según su capacidad para eluir solutos. En \difase inversa se necesita un empaque no polar y una fase móvil polar. Clg). Universidad Autónoma Metropolitana (México). tenderán a aumentar. pues se retendrán más fuertemente. 1989). sílica y amino. La cromatografía de líquidos se puede clasificar en cuatro tipos. etc.com . que consiste en enlazar con el soporte de sílica compuestos que aumenten su carácter no polar (C2. C8. En función del tamaño de la cadena de hidrocarburos que se haya unido. entre las más importantes se encuentran: no alterar la columna ni su naturaleza. La selección de la fase móvil influye directamente en la separación de las muestras. Los solventes pueden ser de naturaleza orgánica o acuosa. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Otra variación de este tipo de cromatografía se conoce como fase ligada (bondedphase). C6. Los empaques que se pueden utilizar en fase normal son diol. Existen muchas características que debe tener una buena fase móvil. Para l^fase normal se requiere de una fase estacionaria polar. la fase móvil debe ser no polar. Los empaques más comunes para la fase reversa son: ODS (C18). La tabla 2. por lo tanto.
004 100 100 100 0.81 0.01 0.6 100 100 8.20 2.051 0.62 5. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Cromatografía líquida de alta resolución Tabla 2.90 1.10 0.00 3.10 7.1 Lista de disolventes.80 4.018 Ácido acético Acetona Acetonitrilo Benceno N-butanol Tetracloruro de carbono Cloroformo Ciclohexano 1.20 4.90 4.00 9. Disolvente índice de polaridad 0.com .40 6.11 100 0.10 0.10 5.20 3.00 4. Universidad Autónoma Metropolitana (México). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.81 1.50 3.70 3.60 4.001 100 0.815 0.80 0.18 7.00 5.40 1.0003 0.00 0.2-dicloroetano Cloruro de metileno Dimetil sulfóxido Dioxano Acetato de etilo Etanol Dietiléter Heptano Hexano Metanol Pentano N-propanol Iso-propanol Tetrahidrofurano Tolueno Tricloroetileno Agua Xileno 47 DERECHOS RESERVADOS © 2004.50 Longitud de onda de corte nm 230 330 190 280 215 263 245 200 225 235 268 215 260 210 220 200 200 205 200 210 210 215 285 273 200 290 Solubilidad en agua % p/p 100 100 100 0.80 2.08 0.89 0.00 2.7 100 6.00 2.
Aniones móviles mantenidos cerca de los cationes unidos covalentemente a la fase estacionaria Figura 2. El procedimiento deriva de la cromatografía de líquido-sólido. En el mercado existen resinas intercambiadoras catiónicas.1). Aniones como el sulfito -SO3~ o cationes [N-(CH3*)3+] se unen covalentemente con la fase estacionaria: los iones de soluto. La tabla 2. Universidad Autónoma Metropolitana (México). el pH de trabajo y la presión máxima a la que pueden ser utilizadas.1 Cromatografía de intercambio iónico (resina de intercambio aniónico. Se puede efectuar cromatografía de intercambio iónico no solamente en HPLC. de carga opuesta a los de la fase estacionaria.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Cromatografía de intercambio iónico Consiste en cambiar iones de la fase estacionaria por iones que se encuentran disueltos en la fase móvil. que se utilizan para separar moléculas pequeñas con pesos moleculares menores a 500. en columna y en papel impregnado de resina. en la separación de metales por formación de complejos. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. tipo ácido fuerte o débil.com . son atraídos por fuerzas electrostáticas (la fase móvil es un líquido. En este método la separación depende de las variables: fuerza iónica. en análisis de trazas. También hay geles de intercambio iónico. 48 DERECHOS RESERVADOS © 2004. figura 2. sino también en capa fina. mencionando el tipo de iones que puede retener. Las resinas utilizadas en las columnas pueden estar o no polimerizadas. capacidad de carga de la columna y del pH durante el proceso de separación.2 muestra ejemplos de columnas de intercambio iónico comerciales. y se utiliza en la separación de aminoácidos. etc. sólo los aniones pueden ser atraídos hacia ella). e intercambiadores amónicos tipo base fuerte o débil. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.
como las columnas Biosep-SEC-S. Los soportes utilizados pueden ser de gel de sílice unido a compuestos que aumentan su carácter hidrofílico. polihidroximetacrilato. 49 DERECHOS RESERVADOS © 2004.3). comparada con una molécula de peso superior al de la capacidad del gel o con una molécula de conformación irregular (figura 2. En el mercado de la cromatografía de exclusión molecular existe un gran número de columnas que permiten seleccionar el intervalo de fraccionamiento que se requiera (Phenomenex. Las aplicaciones de esta técnica son amplias.2). la retención será mayor. 5 000 psi Sílica 2a8 5 000 psi Sílica 2a8 5 000 psi Resina 2a12 200 psi Cromatografía de exclusión molecular Con este método las moléculas se separan por su tamaño y conformación: si el peso molecular les permite adentrarse en la red del gel y/o si la molécula es globular. particularmente aquellas de interés bioquímico. o pueden ser polímeros como los de la serie PolysepGFC-P (poliestireno. Universidad Autónoma Metropolitana (México). estireno-divinilbenceno.com . También es muy utilizada para la separación de polímeros (tabla 2. etc. Columna Syn Chropac SAX Fuertemente aniónica Syn Chropac WAX Débilmente aniónica Syn Chropac SCX Fuertemente catiónica TSKcatiónica Soporte Sílica pH 2a8 Presión máx. ya que permite separar muestras con pesos moleculares entre 700 y más de 150 millones.2 Columnas para HPLC de intercambio iónico.). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. 1994). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.Casa abierta al tiempo Cromatografía líquida de alta resolución Tabla 2.
1989). Las interacciones están relacionadas más con las características estructurales que con la carga. Tabla 2. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. 1981. Pecsok. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. 50 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Columna Styagel HR 0.2 Cromatografía de exclusión molecular. tamaño.com . solubilidad u otras propiedades que se aprovechan en otros tipos de cromatografía.3 Columnas comerciales para la exclusión molecular. urea PM intermedio PM alto Cromatografía de afinidad Se basa en la interacción específica que existe entre un soluto de una mezcla y un sitio activo presente en el gel de la fase estacionaria de la columna. Ejemplos de aplicaciones son la relación sustrato enzima y la relación antígeno anticuerpo (Day y Underwood.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica Moléculas grandes son excluidas Moléculas pequeñas penetran el gel Figura 2.5 Styagel HT 4 Styagel HMW7 Rango PM 0 a 1 000 5 000 a 600 000 500 000 a 1x10 8 Aplicaciones Aditivos. fenoles. epóxidos. Una mayor fuente de información sobre los métodos cromatográficos se puede encontrar en los excelentes libros: Harris. 1992.
E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Universidad Autónoma Metropolitana (México). comúnmente de un máximo de 6 000 psi. La presión es necesaria para mover las partículas del soluto entre la fase estacionaria de la columna. mientras el otro se llena. Existen dos tipos de sistemas de elución: uno donde el disolvente no cambia de composición durante el proceso de aislamiento. el sistema de inyección que permite introducir la muestra a trabaj ar. el tamaño de partícula y el disolvente. la columna que tiene la función de separar los componentes de la muestra y el sistema de detección de los solutos eluidos. Pueden evitarse muchos problemas con las bombas si se cuidan los solventes utilizados: no deben tener un pH muy bajo ni formar precipitados con facilidad. conocido como elución ¡socrática. Las bombas con pistones sincronizados son las más empleadas en los sistemas de HPLC.Casa abierta al tiempo Cromatografía líquida de alta resolución Operación del cromatógrafo de alta resolución (HPLC) El HPLC consta de cuatro partes: el sistema de bombas encargado de mantener constante el flujo de la fase móvil.com . Este arreglo proporciona un flujo relativamente libre de pulsos o pulsaciones. Una bomba para cromatografía de líquidos debe tener un flujo continuo y libre de pulsaciones. pueden resultar presiones de 400 bar. El sistema de bombas debe de mantenerse en óptimas condiciones si se quiere tener reproducibilidad en las corridas cromatográficas. dependiendo de la longitud de la columna. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. el cual manda una señal al sistema de registro. el cual requiere de una bomba de alta presión. En columnas convencionales de 5 mm de diámetro interno y con flujos entre 1 y 2 ml/min. Sistema de bombas Este sistema es un componente importante del cromatógrafo de líquidos. 51 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Un pistón siempre bombea disolvente. y otro que requiere de un gradiente para mejorar la separación de los componentes en una mezcla (elución por gradiente).
4 Sistema de bombas del HPLC 52 DERECHOS RESERVADOS © 2004.com . E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Figura 2.3 Control del sistema de bombas del HPLC Figura 2.
la cual está dada en libras por pulgada cuadrada (psi). El tipo UV-visible es el más ampliamente distribuido como detector en HPLC. Válvula de purga. El fundamento cuantitativo de estas 53 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Se recomienda establecer la presión baja en cero psi y la máxima en 3 500 psi. arreglo de diodos.3): 1. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. 8. 7. 6. 5. Permite la purga hidráulica del sistema. La parte frontal consta de (figura 2.70 ml/min. Standby. Foco rojo que indica el apagado de las bombas y que el flujo del sistema tiende a cero. los hay defluorescencia. Consta de tres diales rotatorios individuales y permite preseleccionar el flujo del sistema en ml/min. la mayoría de los compuestos tienen cuando menos alguna absorbancia en las regiones del UV o el visible. Botón de encendido o apagado. a fin de obtener la presión verdadera. Control de fluj o.com . el sistema de bombas se apaga automáticamente. de UVvisible. 2. El valor máximo depende del tipo de columna a utilizar y de la viscosidad del disolvente o mezcla de ellos. El flujo debe incrementarse poco a poco (de décima de mi en décima de mi). El número que aparece en la pantalla debe multiplicarse por 10. 3. Reset. Led. Botones que fij an la presión mínima y máxima de trabaj o durante el proceso de separación.Casa abierta al tiempo Cromatografía líquida de alta resolución Operación del sistema de bombas (figuras 2. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Pantalla digital para conocer la presión del sistema.3 y 2. Sistema de detección de solutos eluidos Existen diferentes tipos de detectores utilizados en la cromatografía de líquidos.4): Se enciende el aparato con el botón rojo de la parte inferior derecha (número 8 de la figura 2. 4. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Botón que reenciende las bombas y restablece elflujo y la presión del sistema. Una lectura de 070 indica un flujo de 0. etc. conductividad eléctrica. Permite que el motor se apague y el sistema eléctrico siga funcionando.índice de refracción.4). Si durante el proceso de separación la presión del sistema rebasa estos valores.
5 Control del sistema de detección de solutos eluidos.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Figura 2.com . 54 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.6 Detector UV-visible. 6 7 Figura 2.
Cuenta con doce posiciones diferentes que seleccionan la sensibilidad de las unidades de absorbancia. Este botón permite producir una marca en la carta y se utiliza generalmente para indicar el momento de la inyección de la muestra. Conecta o desconecta las terminales positiva y negativa nulificando la señal del integrador o registrador. La parte frontal (figuras 2. en moles/1) y la longitud del paso del haz de luz (b): A = 8be. 2. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. la cual relaciona la absorbancia del soluto con su concentración (c. ya que pueden reportar valores menores de 0. Este botón permite definir la línea base y tiene un intervalo de ± 0. Sirve para cambiar la señal de salida del sistema de registro.Casa abierta al tiempo Cromatografía líquida de alta resolución determinaciones se encuentra en la ley de Lamber y Beer. Control de selección de longitud de onda. Intervalo de unidades de absorbancia (AUFS. 55 DERECHOS RESERVADOS © 2004.7 UA (unidades de absorbancia). 5. Auto cero. Absorbance Units Full Scale). Pantalla indicadora de la longitud de onda seleccionada.2 nm. 7. Botón de polaridad. Cuando la lámpara parpadea indica que la señal de salida de la línea base excede el intervalo de trabajo del auto cero.com .6) consta de: 1. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.5 y 2. Ajusta la longitud de onda de trabajo entre 190 y 700 nm con incrementos de 0. Permite leer hasta diezmilésimas de unidades de absorbancia. Mark. Este efecto es lo mismo que si se mandara una señal de cero volts al registrador. 6. Los detectores de los equipos actuales tienen una mayorflexibilidadque los espectros comunes. Operación del sistema de detección Se enciende el aparato con el botón rojo de la parte inferior derecha. Consta de seis posiciones que se pueden seleccionar y observar en la pantalla: 4. 8. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Botón de control. Pantalla. permitiendo ajustar el cero independientemente del ajuste hecho en el registrador o integrador. 3. 9.001 unidades de absorbancia. Botón de corte (short switch).
RE (Reference Energy). La pantalla reporta la energía UV de la celda de la muestra problema. Reporta la corriente del filamento de la lámpara en miliamperios. 0. una lectura de 300 es ideal y de 285 a 315 es aceptable. 10. Tiempo de respuesta.00 sea. DLV(Deuterium Lamp Voltage). más rápida que la respuesta normal y con ruido ligeramente mayor de lo normal. Se observan la unidades de absorbancia presentes en la muestra problema.com . Universidad Autónoma Metropolitana (México).50 sea.10 sea. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. DLC {Deuterium Lamp Current). Operación del integrador SP4400 Es un equipo que permite interpretar la señal mostrando no sólo el cromatograma. respuesta lenta para una supresión máxima del ruido. Reporta el voltaje de la lámpara de deuterio. Son cinco posiciones que seleccionan los diferentes tiempos de respuesta: • • • • • 0. respuesta rápida con ruido ligeramente menor que la anterior. Zero.05 sea. Reporta la energía UV de la celda de referencia. Si se requiere. 0. respuesta normal con picos angostos y una cantidad pequeña de ruido. también proporciona información sobre las condiciones bajo las cuales se corrió el sistema y cuenta con programas para hacer cálculos con patrones externos e internos (figura 2. sino también un reporte completo con los tiempos de retención. 5.00 sea. AU (Absorbance Units). respuesta rápida que provoca picos angostos y mucho ruido en la línea base.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II • SE {Sample Energy). cantidad en unidades de absorbancia que el aparato toma como cero. las áreas y sus porcentajes. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. 56 DERECHOS RESERVADOS © 2004.7). 1.
Universidad Autónoma Metropolitana (México). 57 DERECHOS RESERVADOS © 2004.7 Integrador Figura 2.8 Vista parcial del teclado del integrador. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Cromatografía líquida de alta resolución Figura 2.com .
Universidad Autónoma Metropolitana (México). se encuentran los métodos numéricos que permiten realizar diferentes tipos de cálculos. archivo (FI\ número de inyecciones en ese archivo (Biri). Es de uso común en análisis de compuestos farmacéuticos.8) Backspace: borra datos previos moviendo el cursor hacia atrás. Una vez que el diálogo de rutina termina. b) c) Descripción del teclado (figura 2. Es muy similar al método cero. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. 58 DERECHOS RESERVADOS © 2004. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. tiempo de corrimiento (Runtime). Es un método de porciento de área usado cuando los resultados de concentración no son necesarios. el cual incluye todos los picos del cromatograma identificados por orden de elución. la velocidad de la carta (Cs). Método numérico uno: MN = 1. Este método no utiliza factores de respuesta del detector y de esta manera no requiere de calibración. con respecto a los componentes de interés en una mezcla.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Dentro de las ventajas que tiene utilizar un integrador. aditivos alimentarios. La concentración del estándar interno debe ser ligeramente mayor. calculados previamente en una corrida con sustancias patrón de concentración conocida.com . Requiere la utilización de estándares internos para cuantificar de manera exacta los componentes de una mezcla. Los nombres de los componentes no son generalmente utilizados. atenuación (Atteri). Shift inj/endA: Detiene el desarrollo del cromatograma sin dar el reporte del mismo. nivel (Level) y capacidad de memoria. Es el más utilizado en cromatografía de gases. Método numérico dos: MN = 2. Inj/endA: Tecla que se debe oprimir en el momento de efectuar la inyección en la columna "A". pero no pasar de un factor de 10. se selecciona el método en el reporte. LCD status: Presenta un cuadro en pantalla donde indica el canal (C/z). etc. en particular cuando todos los componentes de la muestra son conocidos. como los siguientes: a) Método numérico cero: MN = 0. con excepción de que las áreas (o altura) de los picos son corregidos por factores de respuesta.
Seleccione la longitud de onda con base en el sistema a separar. Metodología para el manejo del HPLC 1. Se recomienda usar velocidad 2 para cromatogramas con pocos picos y 2 o 4 para cromatogramas ricos en picos. 59 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Al igual que el cromatógrafo de gases. PTeval: No debe utilizarse durante la corrida. moviendo el dial correspondiente (número 7 de la figura 2.8). 4. Ambos deben ser filtrados en membranas de 0.4).6).Casa abierta al tiempo Cromatografía líquida de alta resolución A ítem Se usa para verificar la atenuación en cualquier momento del proceso cromato gráfico. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.com . aparecen en la pantalla los valores numéricos válidos para cambiarla.3) del sistema de bombas. ya que un valor menor a 250 indica que ya no hay residuos de soluto del análisis anterior pasando por el detector. Normalmente se observa su valor antes de inyectar nuevamente la muestra. Cuando se presiona. Entre paréntesis aparece el valor que se está utilizando. Encender el sistema de bombas (número 8 de la figura 2. 5. Entre paréntesis aparece el valor que se está utilizando. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Revisar que el sistema de entrada y salida de los disolventes estén sumergidos en sus respectivos recipientes. Cuando se presiona. presionando primero la tecla Chart speed del teclado del integrador y posteriormente la tecla Atten (figura 2.4 |um. aparecen en la pantalla los valores numéricos válidos para cambiarla. el HPLC requiere de un tiempo (20 a 30 minutos) para que se estabilicen las condiciones de trabajo. Si en una primera corrida los picos 2.5 hasta 4 096 en incrementos geométricos para la atenuación. El disolvente debe ser grado HPLC. para evitar que las impurezas entren y contaminen la columna. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. 6. Encender el integrador y ajustar la velocidad de la carta y la atenuación. Chart speed: Se utiliza para verificar la velocidad de la carta en cualquier momento del proceso cromatográfico. Se puede elegir entre una serie de valores que van desde 0. Preparación del disolvente y la muestra a analizar. 3. Ajustar el flujo oprimiendo los botones respectivos (número 6 de la figura 2.
rebasan la escala del integrador, se puede aumentar la atenuación al valor próximo, de manera que los picos reduzcan a la mitad su tamaño (siempre y cuando se utilicen las mismas condiciones de separación). Verifique el valor del PT evaluation: debe ser como máximo de 250. Inyecte la muestra con una jeringa de 50 jal con aguja sin punta, mida la cantidad establecida en el manual de prácticas de la muestra a correr e introduzca la jeringa en la válvula de inyección. El mecanismo de inyección de la muestra (figura 2.9) es de dos posiciones: carga y descarga. Presione el émbolo para que la muestra pase a la tubería de acceso (loop). Mueva la palanca a la posición de descarga para que la muestra sea llevada a la columna, el líquido contenido en el loop será desplazado hacia la columna. El movimiento debe ser rápido para evitar una caída brusca de presión que desconecte el sistema de bombas. Posteriormente oprima la tecla inj/endA del integrador. Terminado el tiempo de corrimiento vuelva a presionar la tecla inj/end A, el integrador le dará un reporte completo de su sistema separado.
Flujo Jeringuilla Hacia la columna
Alojamiento de muestras
Exceso de inyección CARGAR INYECTAR
Figura 2.9 Válvula de inyección para cromatógrafo de líquidos de alta resolución.
com . La muestra es inyectada por medio de una microj eringa. La cuantificación de una muestra problema por medio de un estándar interno se puede efectuar con la elaboración de una curva estándar. Universidad Autónoma Metropolitana (México). en ella la fase estacionaria tiene un carácter no polar y se eluye con un disolvente polar. El detector está compuesto por una microcelda en forma de "Z". En el laboratorio se debe tener especial cuidado 63 DERECHOS RESERVADOS © 2004. El sistema de elución puede ser isocrático o por gradiente y el detector más común es el uv-visible. En la cromatografía de líquidos de partición existen dos grupos de trabajo. El segundo grupo es la cromatografía de fase normal que utiliza un soporte polar y un disolvente no polar. el cual impulsa el disolvente a través de todo el sistema. Una vez en la columna. lo cual permite la separación de los componentes de la muestra. en el integrador. es excelente para que los compuestos no se mezclen y el flujo sea rápido. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. a través de la cual fluye la disolución.Casa abierta al tiempo Práctica 3 Cuantificación de una muestra problema de anisaldehído (método del patrón interno) Introducción El funcionamiento de un comatógrafo de alta resolución empieza con el sistema de bombas de alta presión. la cual debe ser hecha mínimo con tres puntos. aunque también es utilizado el de índice de refracción. el volumen es de unos cuantos microlitros para que la resolución de los picos sea buena y la separación sea más rápida. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. se realiza la interacción soporte-soluto-disolvente. la absorbancia es convertida en señal eléctrica y así es reproducida como cromatograma. Por último. el más frecuente se conoce como cromatografía de fase inversa.
utilizando el método del patrón interno. que debe evitar respirar sus vapores y que puede causar irritación en la piel. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Objetivo El alumno aprenderá a utilizar el cromatógrafo de líquidos de alta resolución para cuantificar una muestra problema de anisaldehído. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. con aguja para HPLC 5 frascos viales de 5 mi con tapa 2 pipetas volumétricas de 1 mi Anisaldehído Acetonitrilo Tolueno Muestra problema con anisaldehído Normas de seguridad Al preparar la mezcla acetonitrilo agua y acetonitrilo tolueno debe hacerlo en la campana de extracción. Materiales y reactivos Cromatógrafo de líquidos de alta resolución Columna Spherisorb ODS C]810 mm Filtros de teflón de 0. Revise su bitácora para recordar que el acetonitrilo es venenoso y flamable. La curva se desarrollará en función de la relación de alturas o áreas de los picos del compuesto entre las del estándar (ver capítulo 1: Cálculos en cromatografía).4 mm Jeringa de 50 mi.com . La concentración de la muestra problema se interpola de la curva patrón. en cuanto a volumen inyectado.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II sobre las condiciones de separación. En las abscisas se coloca la relación de la concentración del soluto entre la concentración de la sustancia patrón. 64 DERECHOS RESERVADOS © 2004. flujo y composición de la fase móvil.
3. 5.05 M 4.05 M 0. elabore una curva patrón como la que se muestra en la figura 2. b) cada una de las mezclas patrón y c) la muestra problema.8 ml/min Prenda y acondicione el cromatógrafo dejando que el sistema se estabilice. Filtre por membranas de 0.4 jom: a) La mezcla de acetonitrilo agua.05 M Corrida 3 0.03 M 0. Prepare las siguientes mezclas de anisaldehído y tolueno: Compuesto Anisaldehído Tolueno Corrida 1 0. Universidad Autónoma Metropolitana (México).05 M Corrida 2 0.10. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Tratamiento de datos experimentales Con las concentraciones y las alturas de los picos del patrón externo. mida 2 |il e inyéctelos. 10ODS10jim 250 x 4. Las condiciones de funcionamiento del cromatógrafo deben ser las siguientes: Columna Spherisorb Dimensiones Presión máxima Fase móvil Flujo 2.Casa abierta al tiempo Cuantificación de una muestra problema de anisaldehído Procedimiento 1. Repita por triplicado la determinación. 65 DERECHOS RESERVADOS © 2004.05 M de tolueno como estándar interno. 6.07 M 0.com . Solicite al profesor la muestra problema que contiene 0.6 mm 3 500 psi acetonitrilo/agua (50:50) 0.
10 Curva patrón. en cuanto a su aplicación. La concentración de la muestra problema se calcula a partir de sustituir el valor de la altura del anisaldehído (altura S) en la mezcla problema en la relación: ALTURAS ALTURA P La altura "P" es la altura del tolueno. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. 66 DERECHOS RESERVADOS © 2004. b) la muestra problema a separar o cuantificar. Mencione tres diferencias. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Describa los cuidados experimentales que se deben tener para: a) los disolventes a utilizar como fase móvil. el valor de esta relación se interpola en la curva patrón y el valor de la gráfica es sustituido en la siguiente relación. 2.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II ALTURA S ALTURA P [SOLUTO S] [SOLUTO P] Figura 2. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. para obtener la concentración del soluto de la muestra problema: SOLUTO S SOLUTO P Cuestionario 1.com . entre la cromatografía degasesyelHPLC.
2 0. Para conocer el contenido de anfetamina en un preparado farmacéutico comercial. se utiliza como estándar interno la metanfetamina y se efectúan tres corridas cromato gráficas. qué fase móvil y qué detector serían los indicados para efectuar una buena separación de las siguientes mezclas: a) de carbohidratos. b) de aminoácidos y c) de proteínas.= concentración en mM.6 2 Altura 60 38 3 Conc.6 Altura 98 38 Conc. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.Casa abierta al tiempo Cuantifícación de una muestra problema de anisaldehído Indique usted qué fase estacionaria.8 0.com . Corrida Fármaco Anfetamina Metanfetamina Conc. 1.6 0. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Con base en estos datos construya una curva patrón y calcule la concentración de una muestra problema de anfetamina que dio una altura de 123 mm. 0. 67 DERECHOS RESERVADOS © 2004.6 1 Altura 30 38 Conc. 1. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.
com .Casa abierta al tiempo DERECHOS RESERVADOS © 2004. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.
el color rojo predomina. Una aplicación actualizada es la separación e identificación de antocianinas. se ha utilizado como técnica para separar. En condiciones acidas. y a pigmentos polímeros formados durante el tiempo de afiejamiento del vino.Casa abierta al tiempo Práctica 4 Separación y cuantificación de una muestra de antocianinas (método del patrón externo) Introducción La cromatografía de líquidos de alta resolución ha tenido un gran auge en los últimos 20 años. Actualmente estos equipos se combinan con el banco de memoria de una computadora. tanto en uvas como en vinos tintos. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. azul y violeta. aún no se conoce qué ocurre con sus compuestos durante el añejamiento. A pesar de tener el vino tantos años de historia. esta reacción es reversible. 1992). petunidina. cianidina. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. peonidinay delfidina (Reyes etal. por condensación de antocianinas con otros compuestos flavonoides y proba- 69 DERECHOS RESERVADOS © 2004. de las cuales cinco se encuentran en mayor proporción: malvidina. identificar y preparar sustancias en muchas áreas. El color de los vinos tintos se debe principalmente a las antocianinas libres (estos compuestos tienden a polimerizarse casi de manera inmediata desde que son estrujadas). Las antocianinas son pigmentos de color rojo.. en presencia del ion bisulfito (HSO~3 ) reaccionan y se decoloran.com . Existen en las uvas tintas 14 antocianinas. lo que ofrece una mayor facilidad en la identificación de compuestos. El color es uno de los atributos más importantes del vino y es determinante en la evaluación sensorial. En las uvas tintas está dado por el contenido de antocianinas y en las uvas blancas por los flavonoles.
com . El uso de equipos como el HPLC permite la separación de las antocianinas en vinos tintos y éstas aparecen como picos discretos. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Materiales y reactivos Cromatógrafo de líquidos de alta resolución Columna Spherisorb ODS Clg 10 mm Filtros de teflón de 0. con aguja para HPLC 4 tubos de ensayo con tapa de rosca Mortero con pistilo Pipeta graduada de 10 mi Clorhidrato de malvidinamonoglucósido Ácido fórmico Acetonitrilo Metanol HC1 (concentrado) Normas de seguridad Cuide que al preparar las mezclas acetonitrilo agua y acetonitrilo tolueno se haga en la campana de extracción. Objetivo El alumno utilizará el cromatógrafo de líquidos de alta resolución para separar y cuantificar una muestra de antocianinas. utilizando el método del patrón extemo.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II blemente aldehidos.4 mm Papel filtro WhatmanNo. 1 Jeringa de 50 mi. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. el contenido de SO2? de los pigmentos poliméricos y los taninos. El color de los vinos tintos depende del pH. 70 DERECHOS RESERVADOS © 2004.
Maneje con cuidado el ácido fórmico y evite el contacto con la piel. Flujo 0. ácido fórmico al 40% Disolvente B. Las condiciones de funcionamiento del cromatógrafo deben ser: Columna Spherisorb 10 ODS 10 |jm Dimensiones 250 x 4.45 |jm. 5 minutos después incremente el disolvente B a 95 %.45 |Ltm. colocando éste en un mortero limpio. 2.flamabley que causa irritación en la piel. Repítalo por triplicado. antes de filtrar con membranas Millipore de 0. Se debe evitar respirar sus vapores. Se protege de la luz y debe utilizarse a la brevedad. Adicionar 10 mi de metanol y presionar suavemente con el pistilo contra el hollejo para obtener una disolución muy colorida. 3. El extracto se guarda en un tubo de ensayo limpio y con tapón de rosca.Casa abierta al tiempo Separación y cuantifícación de una muestra de antocianinas Recuerde que el acetonitrilo es venenoso. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. ya que es corrosivo. 1. acetonitrilo Gradiente inicial: 25 % solvente A 6 minutos después incremente el disolvente B a 23 %.com .7 ml/min NOTA: verifique que tanto las muestras como los disolventes de la fase móvil se filtren en membranas Millipore de 0. permitiendo que se estabilice el flujo y la columna. 4. Prenda y acondicione el cromatógrafo. Extracto a partir del hollejo de la uva: lavar y quitar el hollej o a 10 uvas tintas. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Universidad Autónoma Metropolitana (México).6 mm Presión máxima 3 500 psi Fase móvil. Procedimiento 1. Se inyectan 2 (il del extracto colorido. El extracto es prefiltrado con papel Whatman No. Se utiliza un gradiente de elución con dos disolventes: Disolvente A. 8 minutos después incremente el disolvente B a 50 %. 71 DERECHOS RESERVADOS © 2004.
Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II 5. c) Hacer una elución isocrática (en lugar de una por gradiente) en condiciones de disminución del flujo de la fase móvil. Cuestionario 1. no se filtra el extracto de materia colorante y se inyecta en el cromatógrafo? 72 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Con la altura de los picos del extracto de uva en el cromatograma interpole los datos en la curva patrón. Se inyectan en la columna por separado.50. ¿Qué puede suceder si. ¿Qué influencia pueden tener los siguientes cambios sobre el cromatograma obtenido en esta práctica? a) Utilizar una columna C-8 en lugar de una C-18. 100 y 150 mg/1 en metanol con 1 ml/1 de HC1 concentrado. Para elaborar la curva patrón con el clorhidrato de malvidin 3monoglucósido. Ajuste la atenuación para que los picos no rebasen la escala del integrador. Universidad Autónoma Metropolitana (México).1. Tratamiento de datos experimentales Con las concentraciones y las alturas de los picos del patrón externo. elabore una curva patrón como la de la figura 1. por descuido. los volúmenes de inyección deben ser de 214. se preparan cuatro diferentes concentraciones 25.6.com . E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. b) Disminuir el flujo de la fase móvil. Con el valor verdadero (dato proporcionado por el profesor) calcule la precisión y exactitud y discuta sus resultados. Calcule el coeficiente de correlación. 2.
Universidad Autónoma Metropolitana (México).com . Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. mencionando además tipo de columna. 5. ¿Se puede confiar en un cromatograma que fue obtenido durante una corrida que presentó fuertes variaciones en la presión de las bombas? ¿Qué puede ocasionar este comportamiento? ¿Qué otros sistemas de detección son de uso frecuente en los cromatógrafos de alta resolución? Mencione brevemente tres aplicaciones directas de la cromatografía líquida de alta resolución.Casa abierta al tiempo Separación y cuantificación de una muestra de antocianinas 3. 4. 73 DERECHOS RESERVADOS © 2004. fase móvil que se podría utilizar y el detector adecuado.
L. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. 1993. Enología Vol I. 1982. Limusa. R. México. USA. R. y O. 65:477-485. Reyes-Dorantes. Verde-Calvo. W. Thermo Separation Products. C. USA.. G.Scl Food Agrie. L. Watty. Shields. Operator'sManual. Dallas. 1993. Operator's Manual. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa. Alcohol Content. Ed. 1992. Universidad Autónoma Metropolitana (México). J. 1989. 1994. Elaboración de vinos de mesa. HandbookofChemistry. Sulphur Dioxide. México. 74 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Meites. Harris. 1987. y L. S. 1963. (editor). SpeetroMonitor 3200 Variable Wavelength Detector. 1992. "Effects of pH. Alhambra Mexicana. Solución de problemas de química analítica. Pecsok. Limusa. México. Grupo Editorial Iberoamérica. Me Graw Hill. A. Ed. USA. USA. Thermo Separation Products. Me Graw Hill. R.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Bibliografía Brewer. Libro básico para cromatografía de líquidos. Métodos modernos de análisis químico. LDC/Milton Roy. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Métodos instrumentales de análisis químicos. Química analítica. Temperature and Storage Time on Colour Composition of a YoungPortugueseRedTable Wine". 1979. M. 1987. Escamilla-Hurtado y J. Laureano. Ed. D. León. C. ConstaMetric 3200 Fluid Metering Pump. Ed. México. M. D. Ewing.com . Análisis químico cuantitativo. L. México. México.
Casa abierta al tiempo Capítulo 3 ESPECTROFOTOMETRIA DERECHOS RESERVADOS © 2004. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Universidad Autónoma Metropolitana (México).com . E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.
Casa abierta al tiempo DERECHOS RESERVADOS © 2004. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.com . Universidad Autónoma Metropolitana (México).
Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. que se transmite verdaderamente a través de la disolución. cierta cantidad de luz monocromática será absorbida por dicho compuesto y el resto saldrá de la celda para ir a incidir sobre el fototubo que la detectará. T.Casa abierta al tiempo I. La transmitancia. de una disolución es la luz que absorbe. Este comportamiento es aprovechado para conocer la concentración de los compuestos. como lo indica la siguiente ecuación. de una disolución se define como la fracción de la intensidad o de la fuerza de la luz incidente. El objeto de este capítulo es hacer mención de algunas de estas aplicaciones. y se define como: A = . y que el alumno ponga en práctica los conocimientos adquiridos en la teoría sobre la ley de Lambert y Beer. A. VISIBLE ULTRAVIOLETA Introducción Los usos analíticos de la espectrofotometría en la zona del visible ultravioleta son muchos y muy variados. T = — Po o T = 100 \Po) La absorbancia. no la que se transmite. la absorbencia es proporcional a la concentración de la especie absorbente en una disolución. En donde P es la intensidad de la luz que sale de la muestra. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Po.logT = log — La ley de Beer (también conocida como la ley de Bouguer-Beer o de Lambert y Beer) establece que: a una longitud de onda dada. A = zbc DERECHOS RESERVADOS © 2004. Cuando un compuesto o ion capaz de absorber luz es colocado en una celda en un espectrofotómetro. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.com .
se recomienda trabajar en el intervalo de concentraciones de 10'2 M a 10'6 M. pero en algunas sustancias las absorbancias varían en forma no lineal respecto de la concentración. se le denomina coeficiente de extinción molar o absortividad molar y recibe el símbolo de e. Para tener el mínimo de problemas con las desviaciones. 1992). Un dato muy importante es que las mediciones espectrofotométricas sólo son confiables con valores intermedios de absorbancia. hay que cuidar el equilibrio químico poniendo especial atención en la fuerza iónica y en el pH del sistema. Si b está dada en cm y c en moles por litro. se puede ampliar 78 DERECHOS RESERVADOS © 2004.Liebhafsky. 1952. en estos casos hay que agregar un exceso de ligando para desplazar el equilibrio hasta la formación del complejo con mayor número de coordinación. los cambios de sensibilidad del detector y lasfluctuacionesen la corriente eléctrica que provocan cambios en la intensidad de la radiación y por ende modificaciones en la lectura registrada. Si se utiliza una técnica poco reconocida. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. c es la concentración (moles/1) y la constante de proporcionalidad es la absortividad molar. o en % de T. Este comportamiento se conoce como "desviación de la ley de Beer".yLykos.com . entre 15 y 65.187 y 0. Si la concentración se da en g/1. trazada con valores de muestras de concentración conocida. e. aproximadamente entre 0. solamente se llama coeficiente de extinción o absortividad y su símbolo es "a" (para obtener mayor información sobre esta ley se pueden leer los trabajos de Hughes. de este modo se puede conocer el intervalo de concentraciones en el cual la relación es lineal. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Se debe tomar en cuenta que las desviaciones con respecto a esta ley pueden tener causas diversas: por muestras muy concentradas o muy diluidas. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. 1953.824.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II En donde b es el recorrido del haz de luz en la celda. como las radiaciones reflejadas dentro del aparato que llegan al detector. También existen problemas causados por los equipos. Para trabajar estos sistemas se requiere una curva de calibración. Su valor numérico depende de las unidades que se usen para expresar b y c. si se requiere. Desviaciones de la ley de Beer Una gran cantidad de compuestos absorbentes siguen bastante bien la ley de Beer en soluciones diluidas. por variación del equilibrio químico de la sustancia que absorbe y por limitaciones del instrumento utilizado. ya que hay muchos compuestos cromóforos o quelatos que presentan equilibrios parciales.
1). Las características de transmisión de las celdas en varias longitudes de onda son función de los materiales de fabricación. Generalmente las celdas son cuadradas con dos lados esmerilados. pero entonces se aumenta el error fotométrico (valores de absorbancia para un espectro de un solo haz. Universidad Autónoma Metropolitana (México).2 muestra las zonas de absorción de los materiales más comúnmente empleados en la fabricación de celdas. 1983). 79 DERECHOS RESERVADOS © 2004.0 cm. Son útiles para medir la absorbancia de disoluciones que fluyen de una columna cromatográfica. el vidrio pyrex transmite en el intervalo de los 320 a los 2 500 nm. ya que absorben la radiación ultravioleta. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Las celdas de vidrio óptico son apropiadas sólo para mediciones en la región del visible. Celdas La celda es un depósito transparente especialmente diseñado para contener la disolución de prueba o el disolvente de referencia (blanco) durante los estudios espectrofotométricos. utilizando la gráfica de Ringbom. Existen celdas o cubetas de diversos tamaños y formas apropiadas para los diferentes tipos de espectros comerciales (figura 3. Se pueden utilizar vidrios o plásticos especiales en la región del visible. pero las hay cilindricas en forma de tubo de ensayo para ser utilizadas en el Spectronic 20. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Por ejemplo. También existen las celdas térmicas con recirculación de agua o algún líquido que fluye en una camisa para mantener el contenido de la celda a la temperatura deseada.Casa abierta al tiempo Espectrofotometría esta escala hasta 80% de 7. La figura 3. Las celdas más comunes para medir espectros en la región del visible-ultravioleta están fabricadas con cuarzo y tienen un paso de luz de 1. También existen las celdas de flujo que permiten la circulación continua de una disolución a través de la cubeta.com . Servicios Centrales de Instrumentación.
80 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Celda cilindrica para flujo constante Celda normal con tapa Microcelda típica con tapa Celda cuadrada para flujo constante s Figura 3. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.com .1 Diferentes tipos de celdas para espectrofotometria.
de manera que la celda pueda siempre ser orientada en la misma posición para permitir la reproducibilidad de los resultados. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Sílice fundido 3. Resulta conveniente contar con una marca en el lado donde incida la luz. 81 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Cuarzo fundido 4. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.com .2 Espectro de transmisión para materiales utilizados en la fabricación de celdas. Vitreosil grado IR 5. Vidrio Figura 3. Spectrosil 2.Casa abierta al tiempo Espectro fotometría 200 250 300 350 400 nm 1. Vidrio óptico especial 6.
de la perilla izquierda. Universidad Autónoma Metropolitana (México).3 Espectrofotómetro Spectronic 20. Control de cero y de encendido 4. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Control de ajuste de 0% de transmitancia o de absorbancia 3.3) se enciende girando el control del cero. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Operación del espectrofotómetro Spectronic 20 Descripción El Spectronic 20 (figura 3. Portaceldas Figura 3.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II 1 7. El aparato se calienta 82 DERECHOS RESERVADOS © 2004. en el sentido de las manecillas del reloj.com . Control de longitud de onda 2.
7. Control de longitud de onda 2. Control de ajuste de 0% de transmitancia o de absorbancia 3. Control de cero y de encendido 4. Portaceldas
Figura 3.3 Espectrofotómetro Spectronic 20.
Operación del espectrofotómetro Spectronic 20
El Spectronic 20 (figura 3.3) se enciende girando el control del cero, de la perilla izquierda, en el sentido de las manecillas del reloj. El aparato se calienta
Evite el uso de agentes limpiadores que sean abrasivos, corrosivos o que produzcan coloración de las superficies. Por ningún motivo las limpie con un escobillón. Enjuague las celdas cuando menos tres veces con pequeñas porciones de la disolución de prueba antes de tomar la lectura. Evite usar solamente agua destilada, ya que esto produce un efecto de dilución sobre la muestra a medir. Cuando introduzca la celda en el compartimento de muestras, limpie el tercio inferior de la celda con papel especial para lente (nunca use servilletas, pañuelos o la bata), y asegúrese que las paredes no muestren fibrillas adheridas o manchas. Evite producir rayaduras en las superficies de las celdas, colóquelas dentro del portaceldas con la línea indicadora alineada con su respectiva guía Mantenga cerrada la tapa del compartimento de muestras mientras realiza las mediciones, ya que esto restringe la entrada de luz parásita. Al finalizar todas las mediciones, enjuague con el disolvente puro. Si las celdas están muy sucias o si presentan depósitos difíciles de remover, use una mezcla de ácido clorhídrico 3 N y alcohol etílico absoluto 1:1. Aplique un último enjuague con etanol o metanol grado espectroscópico y deje secar al aire.
Desarrollo de un método espectrofotométrico
Para la cuantificación de sustancias que pueden absorber la luz que las atraviesa, las técnicas espectrofotométricas son confiables y de fácil manejo. Además, no sólo sirven para calcular la cantidad de soluto presente en una disolución, sino también se pueden utilizar para identificar sustancias de manera cualitativa. Cuando se realiza un proyecto de investigación, se puede requerir el desarrollo de un método espectrofotométrico para cuantificar algún soluto o quizás el producto de una reacción, que tengan la cualidad de absorber la luz. Para conseguir esto se necesita: a) Conocer la longitud de máxima absorbancia del compuesto, que se obtiene haciendo un barrido en la región del espectro de absorción de interés. La preparación de una curva de calibración con disoluciones de concentración conocida. Conocer la curva permite verificar si la ley de Lambert y Beer se cumple en el intervalo de trabajo. Conocer si hay interferencias entre los reactivos, si las reacciones involucradas son estables en las condiciones de trabajo y si hay reproducibilidad en los resultados experimentales.
Tome en cuenta que la absorción de la energía radiante en las regiones espectrales del visible y del ultravioleta, depende principalmente del número de
Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Objetivo El alumno aprenderá a utilizar un espectrofotómetro (Spectronic 20) y a implementar una metodología para la cuantificación de compuestos que absorben la luz en la región del visible.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II arreglos de los electrones de las moléculas o iones absorbentes. la absorción entrará en la región del visible y presentará color. cuando un nivel energético electrónico incompleto se halla cubierto o sobrepuesto por un nivel de energía completo. En las moléculas orgánicas la absorción selectiva está relacionada con la localización de los electrones en la molécula. Si la molécula es muy grande. tal como sucede con la molécula del (3 caroteno (Ewing. 1979). Las dobles ligaduras conjugadas producen absorción con mayores longitudes de onda. En sustancias inorgánicas se presenta una absorción selectiva. normalmente formado por valencias de coordinación con otros átomos. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.com .10-fenantrolina CH3COONa 86 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Los compuestos completamente saturados no muestran una absorción selectiva en las regiones del visible y en las accesibles del ultravioleta lejano. Materiales y reactivos Espectrofotómetro Spectronic 20 2 celdas para el espectro 3 matraces aforados 100 mi 5 matraces volumétricos de 25 mi 3 vasos de precipitados de 100 mi 3 pipetas graduadas de 5 mi Vidrio de reloj Agitador de vidrio Balanza analítica Espátula Piseta con agua destilada NH4Fe(SO4)2*12H2O H2SO4 concentrado 1.
10-fenantrolina. Preparar 100 ml. Para preparar soluciones diluidas de ácido sulfúrico es recomendable: a) Enfriar el recipiente que contenga agua en un baño de hielo. 87 DERECHOS RESERVADOS © 2004. • Disolución de 1.10-fenantrolina alO. use un blanco que contenga acetato de sodio y 1. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Universidad Autónoma Metropolitana (México). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Preparación de disoluciones: • Disolución estándar del hierro (III). Procedimiento 1. • Coloque 5 ml de disolución estándar de Fe (III) en un matraz volumétrico de 100 ml.com . Preparar 100 ml • Acetato de sodio 2 M. En cada longitud de onda ajuste la transmitancia a cero y cien porciento. • Mida la absorbancia a intervalos de 10 nm. Adicione 10 ml de 1.Casa abierta al tiempo Desarrollo de un método espectrofotométrico Normas de seguridad Tome en cuenta los puntos 2. dejando que éste resbale por la pared del recipiente.1 N. que se encuentra en el capítulo 1. Preparar 100 mi de disolución 1.l % (p/p) en agua. 3 y 4 del apartado "Prevención de accidentes en el trabajo con sustancias químicas". Deje transcurrir 10 minutos para que se desarrolle el color rojo anaranjado. Verifique con papel pH. Adicione 10 ml de disolución de acetato de sodio para mantener el pH entre 3 y 5. 10-fenantrolina y diluya hasta la marca de aforo con agua destilada. c) Agitar después de cada adición de ácido regresando el recipiente al baño de hielo. Metodología para encontrar la longitud de máxima absorbancia del complejo hierro-fenantrolina: se obtiene haciendo un barrido en la región del espectro de 400 a 620 nm. de 400 a 620 nm.8 x 10-3MdeNH4Fe(SO4)2 • 12H2O en disolución de H2SO4 0. b) Agregar el ácido al agua en porciones pequeñas.
Agregue 10 mi de disolución de acetato de sodio. construya una gráfica de longitud de onda en función de la absorbancia. Universidad Autónoma Metropolitana (México). antes de proceder al análisis cuantitativo. Compruebe en qué intervalo la ley de Lambert y Beer se cumple. Construya una gráfica de la absorbancia en función de la concentración (moles/1). • Curva estándar. Mídase la absorbancia de estas disoluciones en la longitud de onda seleccionada.2.com .3. La preparación de una curva de calibración con disoluciones de concentración conocida permite verificar si la ley de Lambert y Beer se cumple en el intervalo de trabajo.4 y 5 mi de la disolución estándar de Fe (III). 10 mi de 1. 88 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Muestre al profesor de laboratorio la longitud de onda seleccionada. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Calcule el coeficiente de extinción molar del complejo colorido. si las reacciones involucradas son estables en las condiciones de trabajo y si hay reproducibilidad en los resultados experimentales. Realice por triplicado la determinación. Además se requiere conocer si hay interferencias entre los reactivos. Prepare en matraces volumétricos de 25 mi una serie de disoluciones que contengan 1.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II 2. Tratamiento de datos experimentales Con los resultados del punto 1. 3.10-fenantrolina y diluya hasta la marca con agua destilada. Determine la longitud de onda de máxima absorbancia para el complejo 1. Calcule la cantidad de mM por mi necesarios para dar una absorbancia de 1.0. • Solicite al profesor una muestra problema de Fe (III) y mida la absorbancia. Determine la concentración de la muestra problema y exprésela en molaridadyenppm. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.10-fenantrolina de hierro (III) que ha de emplearse.
Esta disolución se agrega a un matraz que contiene Co (II).28x10"4 M tiene una transmitancia de 0. ¿Cuáles son los cuidados que se deben tener con las celdas del espectrofotómetro? ¿Cuáles son los factores que se deben tomar en cuenta para la determinación espectrofotométrica de iones inorgánicos por formación de complejos? Una disolución de permanganato de potasio 1.75 en esta celda? El cobalto (II) forma fácilmente un complejo de color azul cuando reacciona con el tiocianato. Explique cuáles son las desviaciones que pueden presentarse en la aplicación de la ley de Beer. ppm 3.Casa abierta al tiempo Desarrollo de un método espectrofotométrico Cuestionario i. el complejo resultante es de color azul intenso.com . a) ¿Qué absorbancia tiene esta disolución? b) Si la concentración fuese el doble.0 2. Universidad Autónoma Metropolitana (México).5 a 525 nm.32 0.42 12.0 6. ¿cuál sería la absorbancia y la transmitancia? c) ¿Qué concentración correspondería a una transmitancia de 0.0 cm. 3.21 0.0 9.0 89 DERECHOS RESERVADOS © 2004. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. A 0. Se prepararon las siguientes disoluciones y se efectuó la lectura a 620 nm: Co.10 0. en una celda de 1. El procedimiento es el siguiente: se prepara una disolución de tres partes de acetona por una de disolución acuosa al 50% de NH4SCN. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.
com . Calcule el % de Ty el coeficiente de extinción molar del complejo. Se tienen 20 mi de disolución con 3. ¿Cuál fue la concentración del cobalto. La absorbancia de la disolución es de 0. 90 DERECHOS RESERVADOS © 2004.10-fenantrolina.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Se tomaron 4. Universidad Autónoma Metropolitana (México). en el matraz de 100 mi que contenía la muestra? 6. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.0 mg de hierro (II) formando un complejo con la 1.0 mi del líquido que salía de una columna de separación y se diluyeron hasta 100 mi con acetona y NH4SCN. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. La absorbancia medida a 620 nm fue de 0. en ppm.45 en una celda de 1 cm a 515 nm.25.
el más conocido requiere de establecer los picos de absorción de cada componente y que cada uno de ellos se encuentre prácticamente libre de absorciones de los otros compuestos. ya que los pequeños errores experimentales se suman rápidamente. En la determinación de la concentración de dos (o más) sustancias hay que tener cuidado. en lugar de efectuar las separaciones físicas o químicas necesarias para analizar los componentes puros por separado. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Un error en la lectura de absorbancia en una longitud de onda puede disminuir la precisión en el resultado final. En esta práctica se utilizará el primer método para casos en que las longitudes de onda de máxima absorbancia no se traslapan. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Existe otro método para sistemas en los cuales las curvas de absorción se traslapan. En este caso de debe utilizar la metodología propuesta por Blanco et al.com . se debe considerar que las absorbancias de cada uno son aditivas. Universidad Autónoma Metropolitana (México). (1989). 91 DERECHOS RESERVADOS © 2004.Casa abierta al tiempo Práctica 6 Determinación por espectrofotometría de la concentración de cobalto y níquel en una mezcla Introducción Frecuentemente es preciso analizar mezclas de dos o más sustancias. Se conocen varios métodos para determinar las concentraciones de sistemas con dos o más compuestos. A veces es posible hacerlo a través de determinaciones espectrofotométricas simultáneas. de manera que requieren un barrido de las dos longitudes de onda. en la cual se establece una correlación lineal que permite con base en la pendiente y la ordenada al origen conocer las concentraciones de mezclas binarias. además.
que se encuentra en el capítulo 1.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Objetivo El alumno aplicará sus conocimientos sobre espectrofotometría para la cuantificación de una mezcla de dos compuestos.com .09 M.09 M. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Materiales y reactivos Espectrofotómetro Spectronic 20 2 celdas para el espectro 2 matraces aforados 100 mi 2 matraces volumétricos de 25 mi 2 vasos de precipitados de 100 mi 2 pipetas graduadas de 5 mi Vidrio de reloj Agitador de vidrio Balanza analítica Espátula Piseta con agua destilada Co(NO3)2 • 6 H2O Ni(NO3)2 •6H 2 O Normas de seguridad Tome en cuenta el apartado "Prevención de accidentes en el trabajo con sustancias químicas". Procedimiento 1. b) 100 mi deNi(NO3)2 • 6 H2O 0. Preparar las siguientes disoluciones: a) 100 mi de Co(NO3)2 • 6 H2O 0. Universidad Autónoma Metropolitana (México). 92 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.
0 a 635 nm. 3. haciendo un barrido de ± 50 nm. respectivamente. tome el promedio. Con estos datos calcule los coeficientes de extinción molar de los dos iones en las dos diferentes longitudes de onda. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.03 M de un segundo colorante azul tiene una absorbancia de 0.825 a 515 y 635 nm. Universidad Autónoma Metropolitana (México).15 a 635 nm. Una mezcla de ambos colorantes dio una absorbancia de 0.2 a 515 nm y de 1. Una disolución 0. Tratamiento de datos experimentales A partir de los porcientos de transmitancia calcule los valores de absorbancia para cada longitud de onda.55 y 0. 93 DERECHOS RESERVADOS © 2004. El Co(NO3)2 tiene un máximo de absorción en 510 nm y el Ni(NO3 )2 lo tiene en 395 nm.com .Casa abierta al tiempo Determinación de la concentración de cobalto y níquel en una mezcla 2. Para obtener mejores resultados efectúe los cálculos conservando tres cifras después del punto decimal. de 10 en 10 nm. Reporte los resultados en molaridad y en mg de Ni/ml y mg de Co/ml. Si se hacen varias determinaciones. ¿Qué diferencia existe entre la fuente de radiación de los espectrofotómetros de la región ultravioleta y los de la región visible? Calcule la concentración de cada uno de los colorantes en la siguiente mezcla analizada por espectrofotometría. Verificar que las longitudes de onda de máxima absorbancia no se sobrepongan. Una disolución 0.02 M de un colorante rojo produce una absorbancia de 0. para cada valor. Cuestionario 1. 4. Calcule la concentración molar de cada componente.8 a 515 nm y de 0. Medir la transmitancia del nitrato de cobalto y del nitrato de níquel en 510y395nm. 2. Medir la absorbancia de una mezcla problema en 510 y 395 nm.
com .077 AMP = Adenosin mono fosfato GMP= Glucosa mono fosfato Las medidas fueron hechas con una celda de 1 cm de longitud de paso óptico. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.0117 0. Una disolución que contiene una mezcla de AMP y GMP da una absorbancia de 0. Universidad Autónoma Metropolitana (México). a partir de la siguiente técnica: A un mi de disolución con hierro se le adicionan acetona.0154 0. si los coeficientes de absorción molar (en litros mol"1 cm"1) en estas longitudes de onda son: AMP 260 nm 280 nm GMP 260 nm 280 nm 0. La absorbancia en 480 nm fue de 0.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Calcule la concentración de una disolución que contiene Fe (III). El coeficiente de extinción molar fue de 14 000.0025 0.75.621 en 260 nm y de 0.214 en 280 nm. 94 DERECHOS RESERVADOS © 2004. disolución de tiocianato de amonio y agua hasta 100 mi. La determinación se lleva a cabo con una celda de 2 cm. Calcule la concentración de AMP y GMP.
com .Casa abierta al tiempo Espectrofotometría II. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Instrumentalmente se detecta la intensidad de la luz transmitida por el medio. La turbidimetría es muy similar a la colorimetría. utiliza la letra S como símbolo de turbidancia) Po es la potencia radiante del haz de luz incidente P es la potencia del haz de luz emergente k es una constante b es el recorrido del haz de luz en la celda c es la concentración de la disolución 95 DERECHOS RESERVADOS © 2004. 1974). por lo que este tipo de determinaciones deben tener un carácter empírico. 1978. la luz no dispersada. disminuye su intensidad debido a la dispersión. en cuanto que ambas se basan en la medición de la luz transmitida por un medio y emplean aparatos similares. TURBIDIMETRIA El método turbidimétrico se fundamenta en el fenómeno de que la luz. La dispersión total de un determinado número de partículas (suponiendo que no haya interacciones de dispersión múltiple). La intensidad de la luz que se dispersa en cualquier ángulo es función de la concentración de las partículas dispersantes. Universidad Autónoma Metropolitana (México). está dada por la suma de las dispersiones individuales. La absorción aparente o turbidancia obedece a una ecuación análoga a la ley de Beer en un intervalo limitado de concentraciones. La luz no es realmente absorbida por la disolución. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Es importante tomar en cuenta que la relación entre la intensidad de la luz dispersa y la concentración no es simple. al pasar a través de un medio con partículas dispersas. con un índice de refracción diferente al del medio. de la longitud de onda y de la diferencia entre los índices de refracción de las partículas y el medio. mientras que la absorbancia del sistema es directamente proporcional a la concentración de partículas (Willard. sino que se dispersa en todas direcciones y no llega al detector. de su tamaño y forma. o sea. = kbc "A " es la absorbancia aparente o turbidancia (Ewing.
si la disolución a trabajar contiene un soluto colorido. por ejemplo. ésta no es crítica.rb "T" es la transmitancia de la disolución turbia T es el coeficiente de turbidez y es igual a 2. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. deberá trabajarse en la región donde se presente la longitud de onda de máxima absorbancia. una mayor proporción de la luz dispersa encuentra su camino hacia la fotocelda de medida a través de una dispersión múltiple (Ewing. En cuanto a la selección de la longitud de onda. Prácticamente cualquier espectrofotómetro puede utilizarse en turbidimetría: se mide la fracción de la luz dispersada (la transmitancia). además del componente turbio.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II El valor de k se determina empíricamente con una serie de patrones (Harris. En cambio. Universidad Autónoma Metropolitana (México).303 k. La turbidimetría aplicada a titulaciones no es muy precisa. 1978). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. 96 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Esta ecuación es válida sólo para suspensiones muy diluidas. 1992). la cual es independiente de la intensidad de la fuente luminosa. sin embargo. la sensibilidad es muy buena. es preferible escoger una región de longitudes de onda de mínima absorción. si el componente turbio es el que absorbe. los sulfates pueden determinarse hasta el orden de partes por millón. Sin embargo.com . porque a medida que la concentración aumenta. La ecuación de la absorbancia aparente se puede transformar en: UT » _ P _ . debido a que la detección del punto final depende del tamaño de las partículas.
Por ejemplo. Hay técnicas donde la turbidez en la muestra se desarrolla en condiciones controladas. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. ya que favorece el tamaño de las partículas. La calidad de las aguas para procesos industriales y la transparencia del agua para la alimentación de calderas. 97 DERECHOS RESERVADOS © 2004.com . aun en cantidades tan pequeñas que resultan invisibles al embotellar. aunque en los últimos años ha sido desplazada por la aplicación de otros métodos instrumentales más sensibles.Casa abierta al tiempo Práctica 7 Cuantificación turbidimétrica de sulfatos Introducción La aplicación de técnicas turbidimétricas es amplia. promueve la nucleación a expensas del crecimiento de los cristales y aumenta lareproducibilidad de la técnica. en la industria de vinos y también en la de aguardientes la transparencia y brillantez son características importantes de la calidad de estos productos. La reacción de precipitación debe efectuarse con rapidez y las partículas formadas deben ser de baja solubilidad y de tamaño pequeño. una vez formado. Actualmente aún existen procedimientos en el área de farmacia y alimentos que la siguen utilizando. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. La adición de agentes tensoactivos o de coloides protectores es útil. pues se encuentra limitado por la falta de reproducibilidad de la forma física del precipitado o. La presencia de materiales suspendidos. Se pueden presentar problemas con la exactitud del método. son otros ejemplos típicos de aplicaciones comunes. producirán un sedimento visible y desagradable después de cierto tiempo. Universidad Autónoma Metropolitana (México). por la inestabilidad del mismo.
com . 3 y 4 del apartado "Prevención de accidentes en el trabajo con sustancias químicas". que se encuentra en el capítulo 1. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Para preparar soluciones diluidas de ácido clorhídrico es recomendable hacerlo en la campana de extracción.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Objetivo El alumno utilizará una técnica turbidimétricapara la cuantificación de una muestra problema de sulfates. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Materiales y reactivos Espectrofotómetro Spectronic 20 2 celdas para el espectro Matraz aforado de 500 mi Matraz aforado de 200 mi 4 matraces aforados de 250 mi 4 matraces Erlenmeyer de 500 mi 2 vasos de precipitados de 100 mi 2 pipetas graduadas de 5 mi Vidrio de reloj Agitador de vidrio Balanza analítica Espátula Piseta con agua destilada Na2SO4 NaCl HC12M BaCL Normas de seguridad Tome en cuenta los puntos 2. 98 DERECHOS RESERVADOS © 2004.
Cuantifícación turbidimétrica de sulfatos
1. 2. 3. Disolución estándar de sulfatos. Prepare 500 mi de sulfato de sodio anhidro con 200 ppm. Disolución de NaCl al 20 % (p/p) en HCl 2 M. Prepare 200 mi. Prepare 4 disoluciones de 250 mi, con las siguientes concentraciones, para elaborar la curva patrón: 25, 50, lOOy 150ppm. Agregue 25 mi de la disolución de NaCl en HCl 2 M a cada dilución, antes de llevar a la marca de aforo. Trasvase cada una de las diluciones a un matraz Erlenmeyer de 5 00 mi y adicione 1.0 g de BaCl2 a cada sistema. Agite muy bien y mida la transmitancia, utilizando como blanco la disolución patrón a 3 5 5 nm. Solicite al profesor del laboratorio una muestra problema y mida su transmitancia.
Trace la gráfica de transmitancia en función de la concentración (mg/1). Interpole el dato de transmitancia en la gráfica y determine la concentración de la muestra problema.
1. ¿Cuál es la diferencia entre una determinación turbidimétrica y una efectuada por nefelometría? Investigue dos aplicaciones directas de la turbidimetría dentro de algún proceso de elaboración o de control de calidad de interés para usted. Para medir la cantidad defluoruroen una muestra de agua de una ciudad, se utilizaron dos litros de agua a la cual se le adicionaron 0.5 g de nitrato
de calcio. Se agitó y la disolución se evaporó hasta 150 mi. Se midió la transmitancia resultando de 55 %. La tabla muestra las concentraciones utilizadas en la curva patrón y los datos de transmitancia obtenidos. Calcule usted la concentración del fluoruro del agua citadina.
Concentración ppm "A" 0.04 0.10 0.30 0.52
Blanco, M. et al 1989. "A Simple Method for Spectrophotometric Determination of Two-Components with Overlapped Spectra". J. Chem. Educ. 66:178-180. Bosh-Reig, F. etal 1991. "Development of the H-point Standar-Aditions Method for Ultraviolet Visible Spectroscopic Kinetic Analysis of TwoComponents System". Anal Chem. 63:2424-2429. Brewer, S. 1987. Solución de problemas de química analítica. Ed. Limusa, México. Cope, V. W. 1978. "Determination of the Performance Parameters of Spectrophotometer, and Advanced Analytical Experiment". J. Chem. Educ. 55:680-681. Dean, J. A. 1989. Manual de química. Tomo IV: Espectroscopia. Me Graw Hill, México. Espectrofotometría UV-visible. 1983. Servicios Centrales de Instrumentación y Laboratorios, S. A., México. Ewing, G. W. 1979. Métodos instrumentales de análisis químicos. Ed. Me Graw Hill, México. García, V. Y. M. 1988. Equilibrio químico aplicado a la química analítica. Ed. Diana, México. Hughes, H. A. et al 1952. "Suggested Nomenclature in Applied Spectroscopy". Anal Chem. 24: 1349-1354. Koltoff, I. M. y E. B. Sandel. 1969. Quantitative Chemical Analysis. The Macmillan Company, USA.
y L. B. 102 DERECHOS RESERVADOS © 2004. L. Métodos modernos de análisis químico. Pecsok. L. Spectrophotometers Milton Roy. R. G. Limusa. Limusa. México./ Chem. D. Ed. 30:450. Cecsa. Shields. y R. Pfeiffer. H. Problemas y experimentos en análisis instrumental. Operator 's Manual. 1987. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. H. 1989. Ed. Métodos modernos de análisis químico. Spectronic 20 Series. 1981.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Liebhafsky. Ed. C. Willard. P. M.com . Ed. M. y H. Ed. Watty. H. 1992. Educ. 1987. Pecsok. 69: 730-732. F. R. Alhambra. 1953.J. 1973. Química analítica. México. A. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Reverte. Métodos instrumentales de análisis. Universidad Autónoma Metropolitana (México). México. Kiser. USA. México. Meloan. "The Beer-Lambert Law Revisited a Development Without Calculus". Lykos. Chem. 1973. et al. Educ. México. Experimentos..
Casa abierta al tiempo Capítulo 4 MÉTODOS ELECTROQUÍMICOS DERECHOS RESERVADOS © 2004. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.com . Universidad Autónoma Metropolitana (México). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.
Casa abierta al tiempo DERECHOS RESERVADOS © 2004. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.com . Universidad Autónoma Metropolitana (México).
Potenciometría. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Cronopotenciometría. Utiliza de manera directa la ecuación de Nernst. se han empleado solas o en combinación para propósitos analíticos. como la corriente. Estos métodos se usan para estudiar la composición de disoluciones electrolíticas diluidas utilizando curvas de corriente-voltaje. Conductimetría.Casa abierta al tiempo Introducción Los métodos electroquímicos abarcan una amplia variedad de técnicas. Coulombimetría. las resistencias y el voltaje. 5. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. DERECHOS RESERVADOS © 2004. y se mide el recíproco de la resistencia que es la conductancia. basadas en los diferentes fenómenos que se llevan a cabo dentro de una celda electroquímica. 3. Los métodos electroquímicos se clasifican en: 1.com . 2. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Involucra dos técnicas: a) La coulombimetría de corriente constante. que mantiene una corriente de este tipo durante todo el período de la reacción. En este caso se debe agregar un exceso de un regulador de oxidorreducción para que el potencial no aumente a un valor que permita la realización de otra reacción no deseada. midiendo el potencial de los electrodos no polarizados bajo condiciones de corriente igual a cero (sin aplicación de corriente). Todas las mediciones eléctricas básicas. Se pueden lograr separaciones cuantitativas por medio de una oxidación o reducción electrolítica y medir la sustancia separada por coulombimetría o gravimetría: se mantiene un potencial de electrodo constante y se detecta en forma continua el potencial del electrodo de trabajo en comparación con un electrodo de referencia. La polarografia se refiere a las aplicaciones del electrodo de goteo de mercurio. 4. Voltametría y polarografia. b) Las separaciones de potencial controlado o electrogravimetría. Se emplean dos electrodos inertes idénticos. En esta técnica se hace pasar una corriente conocida a través de la disolución y se registra el potencial de los electrodos en función del tiempo.
entonces recibe el nombre de celda electrolítica. con una fuente de poder. cloruro de plata o de calomel (cada uno de ellos con su respectivo valor de potencial estándar). Todos los métodos electroquímicos se caracterizan por su alto grado de selectividad y precisión. Celdas electroquímicas Existen dos tipos de celdas: la galvánica y la electrolítica. que puede ser de plata. La primera es aquella en que una reacción de oxidorreducción espontánea genera una corriente eléctrica (Harris. Si se suministra energía eléctrica a una celda. tienen un electrólito de puente salino y un pequeño canal en la punta del electrodo.com .Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Los métodos de cronopotenciometría. 106 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Electrodos de calomel Tienen un elemento no atacable. permitiendo el contacto con los otros componentes de la celda. cloruro mercuroso (calomel) y con una disolución neutra de cloruro de potasio (de concentración conocida) que se encuentra saturada con calomel. Electrodos de referencia Un electrodo de referencia tiene un potencial conocido y constante. a través del cual fluye muy lentamente el electrólito. pero si existe interés acerca de estos métodos. coulombimetríay las separaciones de potencial controlado no se estudian en el curso de Química analítica II. Universidad Autónoma Metropolitana (México). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. en la bibliografía de este capítulo se pueden encontrar referencias sobre el tema. como el platino. están constituidos por una hemicelda interna de referencia. el cual está en contacto con mercurio. 1992). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.
1 N de la disolución de KCl. en donde la disolución de KCl es 4. y los electrodos que tienen 1.com .1). consulte el Lange s Handbook ofChemistry o el Handbook Analytical Chemistry Figura 4. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.241 V Electrodo de calomel normal (ECN) = 0. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. 107 DERECHOS RESERVADOS © 2004.Casa abierta al tiempo Métodos electroquímicos HgCUs) 2Hg(\) + 2CI- Existen tres versiones de este electrodo: el electrodo de calomel saturado (ECS). Universidad Autónoma Metropolitana (México). Estos últimos se prefieren porque alcanzan sus potenciales de equilibrio más rápidamente y porque dependen menos de la temperatura que el de tipo saturado.1 Electrodo de referencia de calomel saturado. Los valores para estos tres electrodos a 30 °C son: Electrodo de calomel saturado (ECS) = 0.0 N o 0.335 V Si requiere mayor información sobre los valores de potencial de los electrodos de referencia.280 V Electrodo de calomel décimo normal = 0.2 N (figura 4.
222 V E (saturado con KC1) = 0. El bulbo de la parte inferior del electrodo está fabricado con un vidrio de composición especial. con la disolución cuyo pH se va a determinar. se ha demostrado que los iones hidrógeno no atraviesan la membrana de vidrio del electrodo de pH. En estudios realizados con tritio (3H) como trazador radioactivo. La zona del electrodo que responde a las variaciones de pH es la membrana delgada de constitución y construcción especial. y los iones Na+ transportan las cargas a través de la membrana. En las dos superficies la membrana de vidrio absorbe agua.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Electrodos de plata-cloruro de plata El electrodo contiene un alambre de plata recubierto con una capa de cloruro de plata y sumergido en una disolución de cloruro de potasio (de concentración conocida). y está clasificado entre los electrodos selectivos de iones. La diferencia de potencial entre los electrodos de plata. ya que presenta una red de silicato con átomos de oxígeno cargados negativamente. La superficie interior de esta membrana de vidrio está en contacto con la disolución de HC10. y la superficie externa. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. la cual también está saturada con cloruro de plata. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Universidad Autónoma Metropolitana (México).1 mm. En la parte interna del electrodo de vidrio hay un alambre de plata con un extremo sumergido en una disolución de HC10. 108 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Esta membrana tiene un espesor aproximado de 0. así como de la diferencia de potencial que existe entre las caras de la membrana. Las dos caras de la membrana están en equilibrio con H+. en particular el Na+.com .197 V Ag (s) + Cl- Electrodo de vidrio combinado de pH Es el más utilizado en el análisis químico cuantitativo.1 M (figura 4. los cuales se encuentran disponibles para coordinarse con cationes monovalentes.1 M. AgCl (s) + e~ 4 E° = 0. cloruro de plata interno y externo depende de la concentración del ion cloruro en el compartimento de cada electrodo. formando una capa de gel.2).
Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. por lo que es recomendable la lectura de los instructivos de cada aparato en particular. Universidad Autónoma Metropolitana (México). 1992).16mV. Calibración del electrodo de vidrio Un electrodo de pH debe calibrarse antes de ser utilizado.Casa abierta al tiempo Métodos electroquímicos Como la concentración del cloruro es constante en cada compartimento.2 Vista parcial de un electrodo de vidrio combinado. el único factor que provoca un cambio en la diferencia de potencial es la variación del pH de la disolución del analito en la parte externa de la membrana del electrodo (Harris.com . Unión reemplazable Electrodo de Ag Protección de la membrana de vidrio \ Membrana d e vidrio Figura 4. Es por esto que cada cambio de una unidad de pH en un analito da como resultado un cambio de potencial de 59. Un electrodo combinado de vidrio llega a responder en forma muy cercana a lo indicado por la ecuación de Nernst. seleccionadas de manera que el pH del problema se sitúe dentro del intervalo de las disoluciones patrón. Para ello existen en el mercado muchas disoluciones patrón de pH. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. El procedimiento de calibración de cada potenciómetro puede variar con la marca y el modelo. y la concentración de H+ es fija en la parte interna de la membrana de vidrio. Se recomienda calibrar el electrodo y el potenciómetro con una disolución reguladora o de preferencia con dos. 109 DERECHOS RESERVADOS © 2004.
Operación del potenciómetro Conductronic modelo 20 o modelo 10 Descripción 1. Conductronic 10. Se ajusta el aparato al valor de pH de la disolución amortiguadora. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Colocar el selector de funciones del potenciómetro en standby y sacar el electrodo de la disolución. se explica como calibrar en dos puntos el medidor de pH Conductronic modelo 20 y el potenciómetro de campo. situada en la parte inferior. modelo muy abundante en los laboratorios de docencia de la División de Ciencias Biológicas y de la Salud. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Medir la temperatura de la disolución cuyo pH se desea conocer y ajustar el dato en el potenciómetro con el botón correspondiente. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. secarlo y sumergirlo en una segunda disolución amortiguadora de pH diferente (si se trabaja en intervalos ácidos. 3. 110 DERECHOS RESERVADOS © 2004. el amortiguador puede ser de pH 10). Cuide de no frotar el electrodo (sobre todo si el cuerpo es de vidrio) porque esto produce electricidad estática en la superficie del vidrio.2). la segunda disolución puede ser de pH 4. Se vuelve a mover el selector de funciones del potenciómetro de standby a pH y se hace la lectura. Para realizar una lectura correcta. se encuentre por debajo del nivel del líquido.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II A continuación se describe el uso y manejo del potenciómetro. 4. El o los electrodos se enjuagan con agua destilada y se secan suavemente con papel absorbente.com . Esto permite que los dos electrodos de plata midan la diferencia del potencial entre las caras interna y externa de la membrana de vidrio. el electrodo de vidrio se debe sumergir en una disolución de pH desconocido hasta una profundidad tal que la unión reemplazable (figura 4. Sumergir el electrodo en una disolución reguladora de pH 7 y dejar que alcance su equilibrio (entre 30 y 60 segundos). enjuagándolo con agua destilada. Si el electrodo responde siguiendo la ecuación 2. si es en la zona básica.
El electrodo se sumerge en la disolución durante un minuto. Si el electrodo ya está seco. por lo que se debe preparar en vaso de precipitados de plástico (Nalgen). se reactiva sumergiéndolo en agua durante varias horas. 111 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Universidad Autónoma Metropolitana (México). ésta se ajusta con el botón de temperatura. ajuste con él. NH4HF2. al 20 % p/p. el potencial debe variar en 0.Casa abierta al tiempo Métodos electroquímicos de Nernst. Los electrodos de vidrio se desgastan poco a poco. Si el lavado no funciona. Si el valor de pH de esta segunda solución no coincide con la lectura. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Los modelos Conductronic 20 digitales tienen un tercer botón de "pendiente". provocando que la respuesta del electrodo se vuelva lenta o errónea. 1992). Cuidados Cuando el electrodo no se usa se debe guardar en una disolución acuosa. además de ensuciarse fácilmente con el mal uso. Precaución: este compuesto provoca quemaduras en la piel y disuelve el vidrio. esto hace que la composición del vidrio cambie.05916 V por cada unidad de pH a 25 °C. cuando el problema ya es muy grave. ni siquiera se puede estandarizar. disolviendo un poco de la membrana de vidrio y exponiendo una superficie nueva. reporte el electrodo con su profesor o a la Coordinación de Laboratorios para que procedan a un lavado más riguroso con bifluoruro de amonio. Si esto sucede se recomienda un lavado con HC16 M y luego enjuagar con agua destilada. Enseguida se enjuaga el electrodo con abundante agua destilada y se calibra nuevamente (Harris.com . de manera que la capa del gel hidratado no se seque. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.
Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.Casa abierta al tiempo DERECHOS RESERVADOS © 2004.com .
Universidad Autónoma Metropolitana (México). se recomiendan los descritos en la tabla 4. Los dos tipos principales de electrodos usados en el trabajo potenciométrico son: a) b) De referencia: Su potencial no se afecta al cambiar la composición de la disolución que se estudia. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.1. Un potencial de electrodo corresponde aun proceso de equilibrio y durante su medición no debe alterarse.com . durante el transcurso de una valoración. Objetivo El alumno aprenderá la instalación y el uso de una celda para la determinación potenciométrica de las constantes de ionización. Aunque se dispone de innumerables sistemas de electrodos. 113 DERECHOS RESERVADOS © 2004.Casa abierta al tiempo Práctica 8 Determinación potenciométrica de constantes de ionización Introducción El método potenciométrico consiste en la medición de la diferencia de potencial entre el electrodo indicador y el electrodo de referencia.1973). en diferentes intervalos. porque proporcionan el mayor intervalo de utilidad (Meloan. porque de otro modo el potencial obtenido será incorrecto. Indicador o de medición: Su potencial depende de la concentración de uno de los iones en la disolución. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.
E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Sistema Ácido base acuoso Ácido base no acuoso Red-ox orgánico Red-ox inorgánico Precipitación. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Tabla 4.com .1 Electrodos de referencia y medición. ion Ag Precipitación metales pesados Referencia Calomel Ag-AgCI Ni W Indicador Vidrio Vidrio Pt Pt Ag Metal pesado Hg 2 so 4 Calomel Materiales y reactivos Potenciómetro Electrodo combinado de vidrio para medir pH 2 matraces aforados de 100 mi 4 vasos de precipitados de 100 mi Pipeta volumétrica de 20 mi Piseta con agua destilada Vidrio de reloj Espátula Balanza analítica Agitador de vidrio Bureta de 50 mi Soporte universal Pinzas para bureta Parrilla con agitación magnética Agitador magnético Ácido tartárico NaOH Disolución amortiguadora de pH 4 y 7 114 DERECHOS RESERVADOS © 2004.
Casa abierta al tiempo Determinación potenciométrica de constantes de ionización Normas de seguridad Tome en cuenta los puntos 2. Prepare las siguientes disoluciones: • 100 mi de ácido tartárico 0. Para el manejo del NaOH es necesario el uso de lentes de seguridad y guantes de neopreno.1 M. salvo cerca del punto de equivalencia. Calibre el medidor de pH. Con una bureta agregue disolución de NaOH en proporciones de 1 mi. • 100 mi de hidróxido de sodio 0. 3.1 mi.com . con las dos disoluciones amortiguadoras. Mida el pH después de cada adición de sosa y realice la determinación por triplicado. Sumerja el electrodo en la disolución y ajuste la agitación con una barra magnéticay una parrilla con agitación magnética. estandarizado. 4. de manera que no golpee los electrodos. nitrilo o vinilo. Retire y lave muy bien los electrodos con agua destilada. piel y ojos. Procedimiento 1. 3 y 4 del apartado "Prevención de accidentes en el trabajo con sustancias químicas". Universidad Autónoma Metropolitana (México). E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. provisto del electrodo combinado de vidrio. Siempre debe manejarse en la campana y no deben utilizarse lentes de contacto al trabajar con este compuesto. 115 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Vierta 20 mi del ácido tartárico en un vaso de 100 mi y añada 3 0 mi de agua destilada. 2. donde se han de agregar porciones de 0. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Recuerde que es irritante y corrosivo y que puede causar daño al tracto respiratorio.1 M. que se encuentra en el capítulo 1.
com . H2(l atm). 4.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Tratamiento de datos experimentales Trace la gráfica de los valores de pH en función de los mi de NaOH. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Hg2Cl2.575 v. dio un potencial de 0. ¿Qué características debe tener un electrodo para que pueda utilizarse como electrodo indicador en un potenciómetro? ¿Qué son los electrodos de referencia? ¿Qué es una celda galvánica y cómo se representa? Una celda preparada de la siguiente manera: Pt. HA (0.15 M) // KC1 sat. Hg. 2. calcule Kax y Ka2 para el ácido tartárico y compare con los valores reportados en la literatura. 3. Universidad Autónoma Metropolitana (México). Con base en el pH de cada punto de equivalencia. Cuestionario 1. Calcular la constante de ionización del ácido. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. obtenido gráficamente. 116 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Explique cualquier diferencia que pueda encontrarse.
P.P.E.Eq.E.E. Universidad Autónoma Metropolitana (México).E. en donde la variación de las concentraciones durante la titulación es la siguiente: Fe2+ Inicio Agregado A. Eq. P.P. En esta práctica se estudia la titulación del Fe (II) con el Ce (IV). punto de equivalencia D.com . antes del punto de equivalencia P. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. midiendo con un potenciómetro la concentración de una o de varias especies. Co XCo Co(l-X) + Ce4+ » Fe3+ + Ce3+ eCo eCo Co(X-l) XCo XCo sCo sCo Co Co Co Co A.Casa abierta al tiempo Práctica 9 Titulación potenciométrica del ferrocianuro con cerio Introducción El curso de la reacción de titulación potenciométrica se sigue. D.P. después del punto de equivalencia s valor pequeño de concentración debido al equilibrio reversible Co concentración inicial de [Fe2+] X relación de la concentración del [Fe2+]/[Ce3+] 117 DERECHOS RESERVADOS © 2004.
). de manera que el valor de potencial no se puede calcular teóricamente. se escoge el punto medio en el pH como punto de equivalencia y finalmente se baja una línea perpendicular a la línea base.4. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. donde hay cambios muy grandes de pH en el punto final.E. Método de la primera derivada: Este segundo método es más preciso y es aplicable en todos los casos de neutralización. la especie que impone el valor del potencial es el reactivo titulante Ce 47Ce3+.P.) se encuentran las cuatro especies (Fe2+? Ce4+. 118 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Ce3+). Se traza la gráfica de pH en función de los mililitros de disolución valorante. Se obtiene una curva como la que se muestra en la figura 4. Fe3+.com .P. Antes del punto de equivalencia (A. Se traza la gráfica de los valores de ApH/Aml. Eq. se describen los tres más utilizados: 1. como se muestra en la figura 4.E.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II En el inicio sólo se tiene Fe2+. El método más simple se aplica principalmente a las valoraciones de ácidos y bases fuertes. y aunque la cantidad de Ce4+ es muy pequeña. 2. el valor de potencial se puede medir en estos puntos utilizando la ecuación de Nernst y el par: Fe 37Fe2+. en función de los mi de disolución valorante. Métodos para determinar el punto de equivalencia Existen varios métodos para la determinación del punto de equivalencia. En el punto de equivalencia (P.3.) los reactivos se terminan y el valor del potencial está dado por la ecuación: E= Después del punto de equivalencia (D. Universidad Autónoma Metropolitana (México). El punto de intersección con ésta es el volumen gastado. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.
E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Universidad Autónoma Metropolitana (México).Casa abierta al tiempo Titulación potenciométrica del ferrocianuro con cerio pH 1 11 /i / | H /! 'j mi de disolución valorante Figura 4.com .4 Método de la primera derivada.3 Método gráfico para obtener el volumen en el punto de equivalencia. ApH Aml mi de disolución valorante Figura 4. 119 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.
para el estudio experimental de la curva de valoración del ferrocianuro de potasio con nitrato cérico amoniacal. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Método de la segunda derivada: Consiste en trazar la gráfica de los valores de A2pH/A2ml en función de los mi de valorante. El punto de equivalencia en la segunda derivada es numéricamente igual a cero. 120 DERECHOS RESERVADOS © 2004. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.5.5 Método de la segunda derivada. A 2 pH A 2 ml mi de disolución valorante Figura 4. Objetivo El alumno efectuará una titulación potenciométrica redox.com . pues el valor de la ordenada pasa con gran rapidez de un número positivo a uno negativo (Willard. como se observa en la figura 4. Universidad Autónoma Metropolitana (México). 1981).
Recuerde que es irritante. corrosivo y que puede causar daño al tracto respiratorio. 3 y 4 del apartado "Prevención de accidentes en el trabajo con sustancias químicas". Siempre debe manej arse en la campana y no deben utilizarse lentes de contacto al trabajar con este compuesto. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. que se encuentra en el capítulo 1. Para el manejo del HCl es necesario el uso de lentes de seguridad y de guantes de neopreno.com . 121 DERECHOS RESERVADOS © 2004. Universidad Autónoma Metropolitana (México). piel y ojos. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Titulación potenciométrica del ferrocianuro con cerio Materiales y reactivos Potenciómetro Electrodo de vidrio para medir pH Electrodo de referencia de calomel normal 3 matraces aforados de 100 mi 3 vasos de precipitados de 100 mi Pipeta volumétrica de 20 mi Piseta con agua destilada Vidrio de reloj Espátula Balanza analítica Agitador de vidrio Bureta de 50 mi Soporte universal Pinzas para bureta Parrilla con agitación magnética Agitador magnético Ferrocianuro de potasio trihidratado Nitrato cérico amoniacal HCl concentrado Disolución reguladora pH 4 Disolución reguladora pH 7 Normas de seguridad Tome en cuenta los puntos 2.
Titule con la disolución de cerio con adiciones de 1 mi hasta cerca del punto final.1 M. Efectúe la titulación por triplicado. Universidad Autónoma Metropolitana (México). 3. 122 DERECHOS RESERVADOS © 2004. alrededor del cual deberán hacerse adiciones de 0. Vierta 20 mi de disolución de ferrocianuro de potasio en un vaso de precipitados de 100 mi. Empleando el aparato de la figura 4.6. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Potenciómetrro Electrodo indicador Electrodo de calomel saturado Figura 4. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Prepare las siguientes disoluciones: • 100 mi de ferrocianuro de potasio trihidratado 0.6 Titulación potenciométrica.1 mi. • 100 mi de nitrato cérico amoniacal 0.com .Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Procedimiento 1. Calibre el potenciómetro. Agregue 20 mi de HCl 1 M. 4. 2. para cubrir los electrodos. • lOOmldeHCllM. instale su sistema de titulación.1 M en HCl 1 M.
b) La primera derivada en función de los mi de disolución de cerio. encuentre el volumen en el punto de equivalencia. 123 DERECHOS RESERVADOS © 2004. una gráfica de la primera derivada y una gráfica de la segunda derivada.com . encuentre el punto de equivalencia empleando el método de la segunda derivada. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.2 M. Utilizando las gráficas. en concentraciones Sn4+ 0. empleando una gráfica de equivalencia contra el volumen del titulante. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.2 M y Fe2+ 0.Casa abierta al tiempo Titulación potenciométrica del ferrocianuro con cerio Tratamiento de datos experimentales Trace las gráficas de: a) Potencial (E. Cuestionario 1. Con base en los siguientes datos.12 M. Enumere las condiciones experimentales que se requieren para la titulación potenciométrica del vanadio (II) con permanganato de potasio. Con base en los resultados calcule la concentración del hierro (II). La titulación se efectúa potenciométricamente con electrodos de platino y calomel saturado. Se titulan 50 mi deFe 2+ 0. c) La segunda derivada en función de los mi de disolución de cerio. 3.12 M con una disolución de Ce 4+ 0. V) en función de los mi de disolución de cerio. Universidad Autónoma Metropolitana (México). según la IUPAC: Sn4+ + Fe2+ » Sn2++ Fe3+ 2. Investigue cómo se representa una celda galvánica para la siguiente reacción.
2 50.305 1.683 0.24 1.346 124 DERECHOS RESERVADOS © 2004.55 49.944 1.3 50.263 1.5 25.4 51 55 62.0 47.4 50.233 1.5 45.7 49.524 0.8 49.9 50 50.22 1.613 0.5 49.641 0. Universidad Autónoma Metropolitana (México).655 0.644 0.559 0.24 1.1 50.496 0.205 1. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.0 37.58 0.328 1. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II V mi de Ce adicionado 12.5 75 E(v) 0.com .5 49.552 0.665 0.5 48.
W.A. y B. México. Ed. Diana. Solución de problemas de química analítica. 1988. 67. L. C. 1979.A. Kiser. M. Vol. The Macmillan Company. Análisis químico cuantitativo. México. Koltoff. Instrucciones de operación del medidor depH Conductronic modelo 10. Métodos instrumentales de análisis químicos. Educ. 1963. México. Waite. Me GrawHill. J. 1992. 1990. Nakagawa. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. USA. Me Graw Hill. Meites. Equilibrio químico aplicado a la química analítica. S. Conductronic. Vol. Problemas y experimentos en análisis instrumental.Casa abierta al tiempo Bibliografía Bibliografía Bates. Ed. Harris. 1969. Campbell.. G. Reverte. Chem. K.com . 1973. B. 1987. México. 1990.. Ed. HandbookofChemistry. "Amodified Graphical Method for Acid-base Equilibria". USA. 125 DERECHOS RESERVADOS © 2004. 1989. García. Ed. C. Quantitative Chemical Analysis. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Conductronic. S. M. F. 8: 673-676. G. No. Sandel. USA. México. 1973. y R. Instrucciones de operación del medidor de pH Conductronic modelo 20. V. Brewer. Meloan. D. Chem. 5:386-388. (editor). Theory andPractice. 1990. M. L. México. Iberoamérica. R. J. Educ.. y E. Y. A. Ed. Y. México. S. M. No. Ed. Wiley and Sons. Ewing. Determination ofpH. 67. Limusa. "The Ka Valúes of Water and the Hydronium ion for Comparison with other Acids". Universidad Autónoma Metropolitana (México).
México. 67. Ed. Satsuo. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Métodos modernos de análisis químico. 7: 623-626. Willard. Limusa. 126 DERECHOS RESERVADOS © 2004. México. Low Ionic Strength Waters". 1989. Alhambra. H. J. Anal Chem. 63:1295-1298. Ed. "State-of-the-art pH Electrode Quality Control for Measurements of Acidic. Stapanian. L. y R. Universidad Autónoma Metropolitana (México). R. M. L. K. Chem. Watty. H. Química analítica. B. A. Dea. M.. Merrit Jr. Onoyama. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. Educ. Shields. 1987. D. y J. y K.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II Pecsok. 1981. México. L. 1991. Cecsa. 1990.com . Métodos instrumentales de análisis. Metcalf. y L. Vol. "Lead-Selective Membrane Electrode using Methylene bis (diisobutyldithiocarbamate) Neutral Carrier". No.
E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.com . Universidad Autónoma Metropolitana (México). Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®.Casa abierta al tiempo DERECHOS RESERVADOS © 2004.
DERECHOS RESERVADOS © 2004. La edición consta de 1 000 ejemplares.Casa abierta al tiempo Manual de prácticas de química analítica II se terminó de imprimir en febrero de 1999 en Grupo Gráfico. Universidad Autónoma Metropolitana (México).com . Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail.
orientación en Tecnología de Alimentos. así como en la elaboración de notas de curso de temas relacionados con la química analítica. seleccionar y caracterizar cepas naturales de la familia Streptococcaceae para inducir la fermentación maloláctica en vinos tintos de la zona vinícola del estado de Zacatecas. vinos especiales y fabricación de licores.Casa abierta al tiempo Alberto Reyes Dorantes estudió en la Facultad de Química de la UNAM la licenciatura de químico farmacéutico biólogo. así como la materia de Enología. Análisis de Alimentos y Alimentos Fermentados. Actualmente. División de Ciencias Básicas y de la Salud. Actualmente imparte el curso de Enología en la licenciatura de Ingeniería de los Alimentos. Malpica Sánchez realizó sus estudios de licenciatura en la Universidad Autónoma Metropolitana.com . potenciometría y cromatografía líquida de alta resolución. a la vez que establecen un mayor vínculo con la industria alimentaria. por ejemplo: espectroscopia infrarroja. que además de su importancia intrínseca permiten a estudiantes o pasantes de la licenciatura realizar su servicio social. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. colaborando en diferentes proyectos de investigación para la obtención de vinos de mesa y especiales y la fabricación de licores. y ha impartido cursos de Química de Alimentos. Ingresó a la UAM-Iztapalapa en 1980 como profesor investigador de tiempo completo. Unidad Iztapalapa. ha impartido los cursos de Microbiología General y de Alimentos y Laboratorios de Química Analítica I y II. Comenzó como profesora-investigadora en este mismo plantel en 1993. Así mismo. se dedica a aislar. DERECHOS RESERVADOS © 2004. E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. obteniendo el título de Ingeniería en Alimentos. Universidad Autónoma Metropolitana (México). y estudió la maestría en Biología en la Facultad de Ciencias de la UNAM. Ha colaborado como asesor y director en proyectos de investigación para la obtención de vinos de mesa. Posteriormente realizó estudios en viticultura y enología en la Universidad Politécnica de Madrid. Ha sido responsable de convenios establecidos entre la industria privada y la UAM-I para el desarrollo de diferentes investigaciones. La licenciada Malpica imparte actualmente el laboratorio de la materia de Enología. en colaboración con estudiantes de la licenciatura en Ingeniería de los Alimentos. Frida P. México.
En resumen.Casa abierta al tiempo Este manual va dirigido a todas las personas interesadas en conocer los principios y fundamentos del análisis instrumental. La industria en general requiere de personal capacitado en el manejo de cromatógrafos no sólo de gases sino también de líquidos de alta resolución. Prohibida la reproducción de esta obra así como la distribución y venta fuera del ámbito de la UAM®. Por su parte. II Libros da Texto UAM-Iztapalapa Librería DERECHOS RESERVADOS © 2004. práct. los profesionales de la educación encontrarán en él un apoyo para manejar estos temas no sólo en la parte práctica sino también en su parte teórica.00 9 789706 543639 Manl. desde la selección de la longitud de onda de máxima absorción hasta la cuantificación de una muestra problema. En este manual se encontrarán los fundamentos de ambas técnicas. así como prácticas para el uso del análisis cualitativo y cuantitativo en las cuales se manejan las técnicas de uso común en patrones internos y externos. la potenciometría y la espectrofotometría. se lleva de la mano al lector para que pueda hacer un análisis completo.E. Las técnicas actuales de control de calidad se basan en gran parte en la cromatografía de gases. 0726 $65. Universidad Autónoma Metropolitana (México). además de contar con buenas y actualizadas referencias bibliográficas. En cuanto al análisis espectral. química anal.com . E-libro Bibliomedia Bibliomedia@mail. N. este libro puede ser utilizado por alumnos de cualquier licenciatura cuyos programas de estudio manejen la cromatografía de gases y de líquidos.
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