DETERMINACION DE LA LONGITUD DE ONDA ÓPTIMA MEDIANTE EL TRAZADO DE UNA CURVA ESPECTRAL

Introducción

La ley de Beer es la base del análisis cuantitativo ya que muestra que la absorbancia es directamente proporcional a la concentración de un determinado soluto. Para aplicar la ley de Beer es necesario seleccionar la longitud de onda óptima y por esta razón se determina la curva espectral.1

La mayor parte de los instrumentos dan lecturas lineales en porcentaje de tramitancia y no en absorbancias, debido a que los detectores responden mejor a la cantidad de luz transmitida que la absorbida o dispersa. Las sustancias orgánicas presentan en general espectros más complicados que las inorgánicas. Los espectros en la región del infrarrojo presentan bandas estrechas y en consecuencia son de gran utilidad en el análisis cualitativo.1

Marco teórico

Curva espectral: Es el registro de la variación del coeficiente de absortividad molar e, o de la absorbancia A, o de la transmitancia T, en función de la longitud de onda da origen a lo que se denomina " espectro " o curva espectral de una sustancia química e indica las características de absorción de dicha sustancia con relación a la longitud de onda. La curva espectral se presenta como Absorbancia vs longitud de onda y el espectro se denomina espectro de absorción, o en función de la transmitancia, denominándose el espectro, espectro de transmisión. De igual forma cuando se registra la emisión de radiación en función de la longitud de onda, los espectros se denominan como espectros de emisión, o espectros de fluorescencia.2

Longitud de onda: Distancia existente entre dos crestas o valles consecutivos. La longitud de onda describe cuan larga es la onda. Representa la distancia real recorrida por una onda que no siempre coincide con la distancia del medio o de las partículas en que se propaga la onda. 3

Radiación: Es una forma de energía que proviene de diversas fuentes, algunas creadas por el hombre como las máquinas de rayos X, y otras naturales como el sol y el espacio exterior y de algunos materiales

radioactivos como el uranio en la tierra. La exposición a esa energía conlleva algunos peligros para la salud de los seres vivos, incluidos los humanos. 3

Parte experimental

En el laboratorio se tuvo una muestra estándar de Azosulfamida en proporción de 500µg/ml y una muestra de Permanganato de Potasio en proporción de 50µg/50ml.

De la primera muestra se hizo una dilucion para obtener 12 µg/ml y para la segunda muestra se hizo una dilución para obtener 8 µg/ml.

Las lecturas para las soluciones en el espectrofotómetro de absorción molecular V-UV fueron desde 450 nm hasta 600 nm con un intervalo de 10nm por cada una de ellas.

El fin de este experimento fue obtener las curvas espectrales de cada sustancia en base a la Tramitancia y a la Absorbancia.

Dichos cálculos, se presentaran a continuación:

1. Azosulfamida 12 µg/ml

Se quiere:

12 µg ----- presenta en---- > 1ml× µg ----- presenta en---- > 100ml×= 1200 µg

La muestra presentaba 500 µg por cada 1ml de solución; si se hace una dilución en una fiola de 100ml, la cantidad necesaria para obtener 12 µg/ml será de 2,4ml de Azosulfamida.

2. Permanganato de Potasio 8 µg/ml

Se quiere:

8 µg ----- presenta en---- > 1ml× µg ----- presenta en---- > 100ml

×= 800 µg

La proporción inicial fue de :

50mg /¿50ml ---- es igual a ---- 1mg/ml

En: 1mg ---- está presente en ---- 1ml1000 µg ----------- 1ml

100000 µg ----------- 100ml800 µg ------------- x ml

X = 0,8 ml

La muestra presentaba 50 mg por cada 50ml de solución; si se hace una dilución en una fiola de 100ml, la cantidad necesaria para obtener 8 µg/ml será de 0,8 ml de Permanganato de Potasio.

Preparar la solucion de KMnO4

Trasvazar 0.8 ml de la solucion a otra fiola

Llenar con agua hasta completar los 100 ml

Agitar la fiola hasta obtener una solucion homogenea

Lleva una pequeña cantidad a la cubeta

La ultima lectura sera de 600 nm

con intervalo de 10 nm c/u

Empezar la lectura desde 450 nm

Procedimiento:

Resultados

Solución Azosulfamida 12 µg/mlλ %T A

450 nm 88.2 0.0545460 nm 87.8 0.0565470 nm 85.5 0.0680480 nm 83.1 0.0803490 nm 80.1 0.0963500 nm 78.0 0.1079510 nm 76.2 0.1180520 nm 75.2 0.1237530 nm 75.5 0.1220540 nm 76.8 0.1146550 nm 79.5 0.0996560 nm 82.8 0.0819570 nm 86.6 0.0624580 nm 90.4 0.0438590 nm 93.4 0.0297600 nm 95.4 0.0205

Solución Permanganato de Potasio 8 µg/mlλ %T A

450 nm 95.5 0.01999460 nm 94.8 0.02319470 nm 93.4 0.02965480 nm 91.8 0.03715490 nm 88.4 0.05354500 nm 85.7 0.06701510 nm 84.4 0.07365520 nm 81.9 0.08671530 nm 82.4 0.08407540 nm 83.1 0.08039550 nm 84.9 0.07109560 nm 89.7 0.04720570 nm 90.5 0.04335580 nm 95.3 0.02090590 nm 97.8 0.00966600 nm 98.2 0.00788

Longitud de onda optimo

Longitud de onda optimo

Discusión de resultados

En el experimento hay que resaltar que los valores de la Tramitancia obtenidos en el experimento, aun cumpliendo con la ley de Lambert y Beer, son un poco más bajos que los que pudieron ser obtenidos en condiciones normales; en este punto se menciona que en ciertos momentos el espectrómetro no llegaba al 100% de lectura después de la línea en blanco. Esto puede deberse al mismo funcionamiento de la máquina, y se puede especular motivos como el tiempo de uso, la antigüedad o el mantenimiento del mismo.

Para los valores obtenidos se tomó como punto de calibración el 97.68% y 98,0% de lectura en blanco como el nuevo 100%

Por demás de estos casos, no se encontraron más errores o dificultades en la práctica.

Conclusiones

Se conoció el comportamiento de las sustancias frente a las radiaciones electromagnéticas.

Se determinó la longitud de onda óptima de la sustancia.

Referencias bibliográficas

1. Olsen E.D. Métodos ópticos de análisis. Editorial Reverte. España, 1990. p. 65-71.

2. Cordova J. Curva espectral del permanganato de potasio. Universidad Alas Peruanas. Perú. p. 10

3. EcuRed [Sede Web]. Longitud de onda [acceso 31 de agosto de 2015]. Cuba. Disponible en: http://www.ecured.cu/index.php/Longitud_de_onda