Docente: Ing. Q Samanta Barba

Flores

Química Analítica 2

Absorción Atómica

Pimentel, Noviembre del 2015

Delgado Mondragón Gladys Miranda Aguilar Melissa Satalaya Sangama Sandro Tenorio Alvarado Marjhory Vásquez Rojas Ana

Objetivos:

o Expone los fundamentos y metodología para la determinación de metales por (AA)

o Valora la importancia del método por (AA) en la determinación de metales

ABSORCION ATOMICA

INTRODUCCION

La espectroscopia es una técnica instrumental ampliamente utilizada por los físicos y químicos para poder determinar la composición cualitativa y cuantitativa de un cuerpo en particular.

Sirve por ejemplo a los físicos para decir; de que está compuesta una estrella o cuerpo celeste en particular sin necesidad de ir hasta él y tomar muestras a los químicos para analizar una muestra de material desconocido. Debido a la gran diversidad de muestras y los diferentes estados en los que se encuentran; existen divisiones o especialidades dentro de la misma. Una de las especialidades es la espectroscopia de absorción atómica.

Es un método instrumental de la Química analítica que determina una gran variedad de elementos al estado fundamental conocido como analitos, es una técnica para determinar la concentración de un elemento metálico determinado en una muestra biológica, ambiental, metalúrgicas, vítreas, cementos, aceites para maquinaria, sedimentos marinos, farmacéuticas y atmosféricas. Puede utilizarse para analizar la concentración de más de 70 metales diferentes en una solución.

La espectrometría de absorción atómica data del siglo XIX, la forma moderna fue desarrollada en gran medida durante la década de los 50 por un equipo de químicos de Australia, dirigidos por Alan Walsh.

La Prueba de Absorción Atómica

Es una técnica que permite encontrar elementos químicos producidos en una deflagración de pólvora (plomo, bario, antimonio, cobre, acero).

Lo que nos permitirá orientar, sobre la participación de una persona en el uso de un arma de fuego o también en la manipulación de la misma.

La Espectrometría de Absorción Atómica

La absorción de luz por medio de los átomos brinda una herramienta analítica poderosa para el análisis cuantitativo y cualitativo.

La espectroscopia de absorción atómica se basa en un principio de los átomos libres en estado natural porque pueden absorber la luz a una cierta longitud de onda.

La absorción es específica, por lo que cada elemento se absorbe a longitudes de onda única.

La absorción atómica es una técnica analítica aplicable al análisis de trazas de elementos metálicos en minerales, muestras biológicas, metalúrgica, farmacéuticos, aguas, alimentos y del medio ambiente.

Absorción Atómica

Es una técnica capaz de detectar y determinar cuantitativamente la mayoría de los elementos del Sistema Periódico. Sus campos de aplicación son, por tanto, muy diversos. Se emplea en el análisis de aguas, análisis de suelos, Bioquímica, Toxicología, Medicina, industria farmacéutica, industria alimenticia, industria petroquímica, etc.

En Balística Forense

Prueba de Walker: Sirve para determinar si el disparo por arma de fuego se hizo a corta o larga distancia. Esta prueba se realiza únicamente en ropas o prendas.

Prueba de Harrison: Se practica con el fin de conocer si un individuo realizó un disparo con un arma de fuego. Es recomendable realizar la prueba dentro de las primeras horas de la investigación.

Prueba del Espectrofotómetro de Absorción Atómica: Determina cuantitativamente la existencia de los elementos: plomo, bario y antimonio, productos residuales de la deflagración del fulminante, en las manos de una persona que se presume realizó disparos con arma de fuego.

Prueba de Lunge: Da a conocer si un arma fue disparada con anterioridad.

Plomo en la Sangre

La sangre recogida en tubo de prueba, con anticoagulante (oxalato de potasio) se trata con peróxido de hidrógeno al 30%.

El plomo contenido en la muestra se determina por la espectrofotometría de Absorción Atómica.

Los reactivos a utilizarlos deben tener la especificación “para análisis” y el agua destilada

Toma de Muestras

La muestra de sangre venosa extraída en jeringa, se recoge en tubos de polietileno de 5 ml. Conteniendo 500 UI de heparina como anticoagulante.

Las muestras se conservan refrigeradas, hasta el momento del análisis. Si no se efectúa dentro de las 24 horas, debe ser congelada.

Cobre en la Orina

La carencia de cobre en el hombre causa anemia, cambios en la osificación y posiblemente aumento del colesterol.

Su exceso produce daño cerebral.

Al menos 20 enzimas contienen cobre y 10 de ellas dependen del cobre para funcionar.

La OMS expresa que la falta de cobre, produce deficiencias en los niños y ancianos.

La excreción urinaria normal de cobre es de 2 a 37 ug.

El cobre se usa en la medicina, para problemas de piel e infecto bacterianas, para contrarrestar envenenamiento con fósforo y para combatir la gota y formas de CA.

La muestra de orina de 24 horas, recogida en recipiente PVC y se debe mantener a 5ºC hasta por 24 horas.

Procedimiento

Se efectúa una prueba fotocolorimétrica, utilizando para ello un hisopo con algodón esterilizado, embebido con ácido nítrico al 5%.

Se frota por las partes materia de estudio, tales como la mano, hombros, parte facial, etc.

Es decir, las zonas que se presume hubieran estado expuestas al uso del arma de fuego. Teniendo en cuenta su radio de acción.

La Parafina

Sustancia, sólida, blanca, inodora, muy ligera, que se obtiene destilando petróleo o alquitrán y se emplea en la fabricación de bujías.

Anteriormente se utilizaba la parafina, mediante la cual se buscaba la presencia de nitritos y nitratos, pero carecía de validez total porque también se encontraban estos elementos en las personas que utilizaban abonos y cigarrillos (nicotina).

Recomendaciones para obtener muestras

Hora y fecha del o los disparos. Hora y fecha de la toma de muestras Condiciones del medio ambiente. Si las ropas fueron lavadas o contaminadas. Actividad que realiza el sospechoso. Número de disparos efectuados. Si otras personas manipularon el arma o los casquillos. Qué mano se utilizó (ambidextro)

Prueba de Rodizonato de Sodio

Es una técnica para determinar elementos que estén ligados con el disparo de un arma de fuego.

Determina la presencia de elementos metálicos como plomo y bario. El objetivo es determinar si una persona disparó o si estuvo en contacto con el arma. Se utilizan pedazos de algodón y se embeben con dos o cuatro gotas de ácido clorhídrico o

nítrico. Las telas se frotan por las zonas de interés, abriendo los poros donde pueden estar

alojados residuos de pólvora. Luego a cada pedazo de tela se le agregan dos o cuatro gotas de rodizonato de sodio y se

exponen al microscopio para determinar el resultado positivo o negativo.

Si la prueba resulta positivo se observará un punto oscuro como un halo de color rojo escarlata para el plomo y un rosa marrón para el bario.

Es una prueba más aceptada por su fácil aplicación, bajo costo y su gran confiabilidad

SEGUNDA RELACIÓN DE PROBLEMAS. ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORICIÓN MOLECULAR ULTRAVIOLETA-VISIBLE

1.- Una disolución de concentración C tiene una transmitancia del 80%. Determinar el porcentaje de transmitancia de una disolución de la misma sustancia de concentración 3C.

2.- Una disolución tiene una transmitancia de 0.10 a una cierta λ,

a) determinar su absorbancia

b) si su concentración es de 0.020 g / l, su masa molecular de 100 y su transmitancia fue medida en celdas de 1.0 cm, determinar su absortividad y su absortividad molar.

c) Calcular la transmitancia para una disolución que tenga la mitad de concentración pero se mida en cubetas de 5.0 cm.

a) A = -log(T) = -log0.1 = 1

b) A=1 = bc(M)=abc(gL-1)

a= A/bc(gL-1)= 1/(1*0.020) = 50 L/(g cm)

= A/bc(M) = 1/(1*0.02/100)=5x103 L/(mol cm)

O bien

= a Pm = 50 *100 = 5x103

c) T = 10-A; A’ =ab’c’= a5bc/2 =5/2A = 5/2*1 = 2.5

3.- La cafeína (C8H10O2N4•H2O) posee una absorbancia de 0.510 a 272 nm y 1 cm de paso óptico en disoluciones de concentración de 1 mg/ 100 mL. Una muestra de 2.5 g de café soluble se diluye con agua a 500 mL. Se toman 250 mL se añaden 25.0 mL de H2SO4 0.1 N y se diluye a

500 mL. Se mide la absorbancia a 272 nm resultando ser 0.415. Calcular los gramos de cafeína por Kg de café soluble que tiene muestra muestra.

Dato: Peso molecular (cafeína)=212 g/mol

Solución: a) A=3.25 g/Kg

4.- Una muestra de 5.12 g de un pesticida se descompuso mediante digestión húmeda y a continuación se diluyó hasta 200.0 mL en un matraz aforado. El análisis se completó tratando las alícuotas de esta disolución como se indica.

Calcular el porcentaje de cobre en la muestra.

Solución: 1.82x10-3 %

Se fortifica la muestra para que el efecto matriz sea igual en la muestra problema y en el patrón, además, si la

concentración de analito es baja, aumentamos su señal.

Las disoluciones de medida tienen un volumen final de 100 mL. Con las señales obtenidas podemos hacer

establecer las siguientes proporciones para las disoluciones de medida:

50 ml de concentración 2* 0.233 de Cu = 0,466 ppm

0,466 ppm en los 200 ml donde están los 5,12 g de pesticida

g de Cu = 0,466 mg en 1 L; en 200 habrá 0,466* 0,2 10 -3 g

si 5,12 g tienen esa cantidad , así calculamos el %

5.- La determinación simultánea de cobalto y níquel se puede basar en la absorción de sus respectivos complejos con 8-hidroxiquinolinol. Las absortividades molares correspondientes a sus máximos de absorción son las siguientes:

Calcular la concentración molar de níquel y cobalto en cada una de las siguientes disoluciones, basándose en los siguientes datos:

Solución: a) [Co]=8.88x10-5 M; [Ni]=8.82x10-5 M

b) [Co]=1.66x10-4 M; [Ni]=9.8x10-5 M

El problema se soluciona resolviendo un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas (siempre que las absorbancias parciales sean aditivas):

Las absortividades molares se pueden obtener a partir de tablas de datos (como es el caso) o, a partir de medidas de absorbancias de patrones de Ni y Cu.

Matricialmente el problema se resuelve encontrando la matriz de resultados que nos da las coordenadas de la intersección de las dos rectas

En la disolución a:

O bien:

CNi = 8.81x10-5 M; CCo = 8.88x10-5 M

Conclusiones

El método más antiguo es la prueba de la parafina, llamado también Test de nitritos dérmicos, no diferencia los nitritos de los fertilizantes y de la nicotina.

La prueba de Absorción Atómica, es la más confiable por la presencia de elementos metálicos.

Tiene que existir la presencia de plomo, bario, antimonio y otros de significado criminalístico.

Recomendaciones

La muestra debe ser tomada antes de las 72 horas, con la parafina hasta 15 días.

En la prueba de absorción atómica se utiliza el espectrofotómetro, ya que sus resultados son confiables.

En ello se aplica la técnica llamada la espectrofotometría.