ASPECTOS ADICIONALES EN EL ESTUDIO DE DISOLUCIONES: CUANTIFICACIÓN COLORIMÉTRICA DE LA CONCENTRACIÓN

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ASPECTOS ADICIONALES EN EL ESTUDIO DE DISOLUCIONES: CUANTIFICACIÓN COLORIMÉTRICA DE LA CONCENTRACIÓN.  

ADDITIONAL ASPECTS IN THE STUDY OF SOLUTION:

COLORIMETRIC QUANTIFICATION OF THE CONCENTRATION.

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Lauren YEPES FERNÁNDEZ1, Deisy ANGARITA OSPINA1.

1 Estudiante de biología Universidad Nacional de Colombia, Av. Carrera 30 No. 45-03. Bogotá, Colombia.

For correspondence: yepesf@unal.edu.co - dangaritao@unal.edu.co

RESUMEN

La práctica de laboratorio se realizó con el objetivo de hallar la concentración de azul de metileno presente en una disolución acuosa, mediante el empleo del método de colorimetría aplicado al uso de una Curva de Calibración. Se realizó diluciones “stock” con base en una solución patrón de azul de metileno y se encontró que la mayor absorbancia por parte del analito estaba en la longitud de onda de 600 nm, esto se determinó por medio del espectrómetro Thermo Scientific Genesys 20.  A través de una curva espectral se precisó la longitud de onda en que la solución  presentaba mayor absorbancia y se construyó una curva de calibración usando las magnitudes de absorbancia mostradas en las diversas concentraciones de las disoluciones. La concentración de azul de metileno presente en la muestra problema fue de 5,99 ppm, por lo que la técnica de espectrometría colorimétrica proporciona una técnica rápida y confiable para la determinación de concentraciones de soluciones coloreadas.

Palabras clave: Azul de metileno, absorbancia, diluciones, espectrofotometría, curva de calibración.

ABSTRACT

The laboratory practice was carried out in order to find the concentration of methylene blue present in an aqueous solution, by employing the calorimetry method applied to use of a Calibration Curve. Stock dilutions were performed based on a standard methylene blue solution and it was found that the highest absorbance by the analyte was at the wavelength of 600 nm, this was determined by the Thermo Scientific Genesys 20 spectrometer. The wavelength at which the solution exhibited the highest absorbance was plotted through a spectral curve and a calibration curve was constructed using the absorbance magnitudes shown at the various concentrations of the solutions. The concentration of methylene blue present in the test sample was 5.99 ppm, so the colorimetric spectrometry technique provides a fast and reliable technique for the determination of concentrations of colored solutions.

Keywords:Methylene blue, absorbance, dilutions, spectrophotometry, calibration curve.

INTRODUCCIÓN

Actualmente en diversas prácticas científicas se utiliza el método colorimétrico con el objetivo de determinar la concentración de un analito de interés para diversidad de soluciones, al ser la intensidad de color una propiedad de muchas soluciones proporcional a la cantidad de soluto disuelto en la solución.

La concentración en las soluciones se entiende como la cantidad de soluto que contiene una solución; esta magnitud puede ser representada en diversas unidades  como la molaridad, molalidad, normalidad, porcentaje peso a volumen, entre otros. Para la determinación de la concentración en una solución se puede recurrir a diversos métodos, dependiendo de la naturaleza del soluto. Los métodos analíticos cuantitativos para la determinación de  concentraciones, pueden ser métodos clásicos en los que se tiene en cuenta propiedades  gravimétricas y volumétricas, y métodos instrumentales que tienen como eje central la medida de alguna de las propiedades eléctricas o de radiación electromagnética (Campillo, 2011).

Dentro de los métodos instrumentales se encuentra la espectrofotometría, que es una técnica fundamentada en la capacidad que poseen las moléculas para absorber la energía lumínica y almacenarla como energía interna, representada con la magnitud de absorbancia y calculada a partir del espectroscopio, en el cual se utilizan regiones de absorbancia ultravioleta (longitudes de onda entre 195-400 nm) y visible (longitudes de onda entre 400 - 780 nm) Nieves et al (s.f.). La ley Lambert-Beer relaciona mediante una fórmula matemática, la absorbancia y la concentración del analito en una solución, de modo que ambas magnitudes son directamente proporcionales. Para obtener la concentración de una solución experimentalmente es necesario  obtener una curva espectral, basada en magnitudes de absorbancia a diferentes longitudes de onda emitidas por el espectroscopio, para luego utilizar la longitud de onda que posea la mayor absorbancia; dicha longitud de onda se utiliza para realizar las determinaciones cuantitativas de la concentración del analito en la solución.

Mediante una gráfica denominada curva de calibración, construida con base en los valores conocidos de las concentraciones de una solución y su absorbancia, se logra hallar la concentración desconocida en una solución, ya que la curva presenta tendencia lineal se logra expresar de la forma matemática y=mx+b, siendo “y” la absorbancia de la solución y “x” la concentración.

En el presente trabajo se llevó a cabo el método de espectrofotometría en disoluciones de azul de metileno como analito y llevado a distintas concentraciones, para así determinar la concentración de una solución de azul de metileno con absorbancia conocida. Los datos obtenidos se evidencian mediante gráficas para facilitar su análisis.  

MATERIALES Y MÉTODOS

Se realizó un total de 8 diluciones acuosas (en agua destilada) a distintas concentraciones de azul de metileno (C16H18N3ClS), comenzando con 10,00 ml de azul de metileno con una concentración de 50,0 ppm, tomándola como solución patrón para la preparación de las diluciones subsecuentes (un total de 8 con concentraciones distintas).Para saber el volumen de solución stock y de agua se utilizó la formula V1 x C1 = V2 x C2. V1, se despeja la variable de volumen de solución patrón necesaria (V1) para tener una concentración previamente determinada (Tabla 1, primera columna); C1 es la concentración de solución patrón (50,0 ppm); V2 es el volumen del balón aforado (10,00 mL) y C2 es la concentración previamente determinada. Se utilizó este proceso matemático sucesivamente con las concentraciones mostradas en la Tabla 1. Al comenzar a preparar las disoluciones, la primera correspondió a 40,0 ppm, para la que se hizo necesario un volumen de 8,00 mL de la solución patrón disuelto en 2,00 mL de agua (llevado hasta la línea de afore), se realizó así sucesivamente la preparación de las soluciones con concentraciones mostradas en la Tabla 1. Para las disoluciones se utilizó un balón aforado de 10,00 mL, con una incertidumbre de 0,02 mL, una bureta para dosificar las cantidades suficientes de azul de metileno en la preparación de las soluciones y posteriormente cada solución se rótulo y envasó. Ya preparadas las soluciones se procedió a la toma de los datos para la realización de la curva espectral, para la cual se empleó un espectrofotómetro de marca “Thermo Scientific” y referencia “Genesys 20”, con el que se reprodujeron ondas de luz monocromática a diversas longitudes dentro del rango visible, para obtener la longitud para la que la muestra presentaba mayor absorbancia. El espectrofotómetro presentó las siguientes características, incertidumbre: +/- 0,001, rango de medición: 325–1100 nm, ancho de banda: 8 nm, exactitud: +/-2,0 nm, rango fotométrico: −0, 1–2, 5A, 0–125% T, 0–1999C. Según el número anteriormente mostrado de rango de medición el espectrofotómetro mide más allá del espectro visible. Junto con él se encuentran doce celdas, en las cuales se depositó parte de cada solución para su posterior análisis en el espectrofotómetro.

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