CALIBRACION ESPECTROFOTOMETRO

CALIBRACIÓN DE UN ESPECTROFOTÓMETRO UV – VISIBLE.

Objetivos:

Determinación de la concentración de Mn (VII) de una muestra problema mediante dos métodos: línea de calibrado y adiciones estándar.

Comparar los resultados obtenidos con ambos métodos.

Fundamento teórico:

La espectrofotometría de absorción molecular es una técnica basada en la interacción de la radiación electromagnética con la materia, debido a la absorción molecular se produce una disminución de la intensidad de la radiación, y medimos dicha disminución.

El espectrofotómetro cubre el rango de longitudes de onda correspondientes al visible y ultravioleta. Mediante un semiespejo, divide el haz de la luz en dos y hace pasar una de las partes por la muestra y la otra por una cubeta que contiene una referencia o blanco.

El análisis se realiza comparando la muestra problema con diferentes disoluciones patrón. Dichas disoluciones patrón han de ser lo más parecidas posible a la composición de la muestra problema. Representando la absorbancia de las disoluciones patrón frente a la concentración, se obtiene una recta de calibrado, y llevando a esta recta la medida obtenida de ka muestra problema, se determina su concentración; esto corresponde al análisis mediante línea de calibrado.

El método de adición estándar anula los efectos de la matriz añadiendo a las disoluciones patrón una cierta cantidad de nuestra muestra problema.  Después hallamos la concentración de la muestra problema:

 Por cálculos: mediante regresión lineal, con los datos obtenidos, calculamos la ecuación de la recta y hallamos su intersección  con el eje de las concentraciones, dicho dato en valor absoluto es la concentración de la muestra problema.

Gráficamente: se representa la absorbancia frente a las concentraciones, luego extrapolamos hasta cortar con el eje de las concentraciones. La distancia de este punto al origen es la concentración de nuestra muestra problema.

Para medir en el ultravioleta siempre tenemos que emplear disoluciones coloreadas.

Material y productos:

• Cuatro matraces aforados de 25ml, un matraz aforado de 500ml, un matraz aforado de 100ml, un matraz aforado de 250ml.
• Tres frascos de plástico.
• Varilla de vidrio para agitar.
• Vasos de precipitados.
• Pipetas de 5ml, 10ml, 25ml, 50ml.
• Cuentagotas.
• Embudo.
• Papel de filtro y tijeras.
• Espátula.
• Balanzas digitales.
• Equipo de espectrofotometría.
• Muestra problema.
• Permanganato potásico para preparar las muestras patrón.

Procedimiento experimental:

DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN USANDO UNA LÍNEA DE CALIBRADO:

Preparamos la disolución problema: para ello pesamos 0,7025 g de muestra problema en agua destilada, se filtra y se enrasa la disolución a 250ml.

Preparamos en un matraz de 500ml la disolución patrón de  KMnO4 de 100 ppm:

100 ppm = 100 mg / l

100 mg ------- 1 l

x   ------------- 0,5 l                     x = 50 mg = 0,05 g de muestra problema.

Para preparar dicha disolución patrón pesamos 0,05 g de permanganato potásico, se disuelve en agua destilada y se enrasa a 500ml.

De dicha disolución patrón preparamos por dilución 100ml de tres disoluciones de      10 ppm., 25 ppm., y 50 ppm:

Para la disolución de 10 ppm. tomamos 10ml de la disolución patrón original y enrasamos el matraz aforado de 100ml con agua destilada.

100ml  -------  100 ppm.

x     -----------   10 ppm             x = 10ml

Para la disolución de 25 ppm. tomamos 25ml de la disolución patrón original y enrasamos el matraz aforado de 100ml con agua destilada.

100ml  -------  100 ppm.

x     -----------   25 ppm             x = 25ml

Para la disolución de 50 ppm. tomamos 50ml de la disolución patrón original y enrasamos el matraz aforado de 100ml con agua destilada.

100ml  -------  100 ppm.

x     -----------   50 ppm             x = 50ml

Echamos cada disolución en un frasco de plástico.

Medimos con el espectrofotómetro a la longitud de onda 546 nm ya que es donde nos da el máximo de absorbancia. Esta longitud de onda la usamos en todas las medidas. Se ajusta el cero poniendo agua destilada en las dos cubetas. Vamos midiendo y anotando la absorbancia de la disolución menos concentrada a la más concentrada.

Por último lavamos la cuneta con agua destilada, echamos la muestra problema y medimos y anotamos su absorbancia.

DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN UTILIZANDO EL MÉTODO DE ADICIONES ESTÁNDAR:

En matraz aforado de 25ml se preparan cuatros disoluciones:

• Disolución 1: 5ml de muestra problema y aforar a 25ml con agua destilada.
• Disolución 2: 5ml de muestra problema, 5ml de disolución patrón de 50 ppm. de permanganato potásico y enrasar a 25ml con agua destilada.
• Disolución 3: 5ml de muestra problema, 10ml de disolución patrón de 50 ppm. de permanganato potásico y enrasar a 25ml con agua destilada.
• Disolución 4: 5ml de muestra problema, y aforar a 25ml con la disolución patrón de permanganato potásico de 50 ppm.

Medir la absorbancia de cada disolución con el espectrofotómetro como en el caso anterior.

Cálculos y resultados:

Vamos a calcular para el método de adiciones estándar la concentración de disolución patrón empleada, para luego poder construir la gráfica:

Disolución 1: 5ml de muestra problema y aforar a 25ml con agua destilada:

No añadimos nada de muestra patrón, por lo tanto la concentración será: 0 ppm.

Disolución 2: 5ml de muestra problema, 5ml de disolución patrón de 50 ppm. de permanganato potásico y enrasar a 25ml con agua destilada:

25ml ----- 50 ppm.

5ml -------- x                           x = 5 · 50 / 25 = 10 ppm.

Disolución 3: 5ml de muestra problema, 10ml de disolución patrón de 50 ppm. de permanganato potásico y enrasar a 25ml con agua destilada:

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