Determinación fluorométrica de quinina en agua tónica
Enviado por saitel27 • 2 de Diciembre de 2018 • Apuntes • 1.866 Palabras (8 Páginas) • 731 Visitas
Determinación fluorométrica de quinina en agua tónica
Saitel Martin Herrero; Experimentación en Química Analítica, Grado en Química, Universidad del País Vasco, Leioa.
- Objetivo y abstract
El objetivo de la práctica es la determinación de quinina en una muestra de agua tónica comercial empleando como técnica la espectroscopia de fluorescencia molecular.
La fluorescencia es un proceso de fotoluminiscencia en la cual, los átomos o las moléculas son excitadas por absorción de la radiación electromagnética y luego se relajan hacia el estado fundamental liberando un exceso de energía en forma de fotones. Cuando la concentración de analito es baja, esta es proporcional a la intensidad de radiación incidente y a la intensidad de fluorescencia [1]. Para determinar la concentración de quinina en una muestra de agua tónica se realizaron dos métodos distintos de calibración, la calibración externa y la calibración por adiciones estándar.
- Introducción
La quinina C20H24N2O2 (Figura 1) es un alcaloide natural, blanco y cristalino que se obtiene del género de las plantas Cinchona, tiene propiedades antipiréticas y antipalúdicas siendo utilizado principalmente en el tratamiento de la malaria. Además comercialmente se emplea como potenciador del sabor en las bebidas carbónicas, fundamentalmente en el agua tónica, confiriéndole su característico sabor amargo [2].
Los colonos británicos presentes en la India, según la tradición, mezclaron el agua tónica empleando por los hindúes con ginebra, para compensar con el sabor dulce el amargor del agua tónica, dando lugar al conocido coctel gin-tonic. Debido a los efectos secundarios de altas dosis de quinina, su concentración se ha limitado por la FDA estadounidense a un máximo de 83 ppm [3], aunque comercialmente se suele encontrar en un rango de 25-60 ppm.
[pic 1]
[pic 2]
La quinina puede ser determinada fácilmente por espectro fluorimetría, ya que presenta fluorescencia intrínseca por lo que no es necesario la adición de un reactivo especial. Esta técnica es adecuada para el análisis de quinina en aguas tónicas ya el nivel concentración es bajo y no hay compuestos que interfieran. La longitud de onda de absorción es de 350 nm y la emisión de 450 nm. [4]
La espectroscopia de fluorescencia molecular es una de las técnicas más empleadas en la determinación de este compuesto junto a HPLC. Las ventajas de este método son su sensibilidad, su selectividad y su amplio rango de concentración lineal; el cual es significativamente mayor que el que se encuentra en espectroscopia de absorción.
La medida de la fluorescencia consiste en excitar la muestra a la longitud de onda de la absorción o excitación con un haz de luz ultravioleta, que excita los electrones de las moléculas de analito y provoca que emiten luz de una menor energía, luz visible. La emisión de esta luz se mide a una longitud de onda mayor, conocida como longitud de fluorescencia o de emisión, a través de un rayo que incide en ángulo recto respecto al rayo incidente de absorción, para evitar medir la radiación de este también. (Figura 2)
El fenómeno de emisión tiene un periodo de vida más corto y se conoce como fluorescencia, mientras que la luminiscencia, permanece más tiempo y es conocida como fosforescencia. Las moléculas después de ser excitadas pierden rápidamente el exceso de energía vibracional al relajarse a su estado fundamental, esta ocurre porque la energía se transfiere de las moléculas del analito a las del disolvente.
[pic 3]
[pic 4]
La energía radiante de la fluorescencia F es proporcional a la energía radiante de la excitación absorbida por la muestra:
F=K · (Po-P)
Donde Po es la energía radiante incidente, P la energía de radiación saliente después de atravesar el medio y K una constante que depende de la geometría.
Teniendo en cuanta la ley de Lambert-Beer en la cual la intensidad de absorción es proporcional a la concentración:
A=ɛ ·b·c
Se puede determinar que la fluorescencia es proporcional a la concentración de analito en la muestra:
F=K·c
- Procedimiento experimental
- Materiales y Reactivos:
Espectrofluorímetro RF-540 (Shimadzu); cubeta de cuarzo; baño de ultrasonidos; micropipeta 10-100μl (Accumax Pro) [±3-0,8%]; micropipeta 100-1000μl (Accumax Pro) [2-0,6%]; matraz aforado 25mL [±0,03]; matraz aforado 50mL []; matraz aforado de 500mL [±0,08]; balanza analítica (Sartorius) [±0,0001 g]
Sulfato de Quinina dihidratado, C20H24N2O2·H2SO4·2H2O (100%), (Fluka Chemica), (Peso molecular: 782,96 g/mol); Ácido sulfúrico H2SO4 (96%), (Panreac), (Peso molecular: 98,08 g/mol), (densidad: 1,84 g/mL); tónica (Scheweppes)
- Preparación de disoluciones:
Disolución H2SO4 0,5 M:
En la campana de gases preparamos la disolución, en un matraz aforado de 500mL. Antes de añadir el ácido, hemos añadido agua. Después, cogemos 13,9mL con la pipeta graduada de 10mL y enrasamos con agua destilada.
Disolución de quinina 100 ppm:
Lo que hacemos es pesar el Sulfato de Quinina dihidratado, en vaso de precipitado (0,0059g). Se disuelve en 0,5M H2SO4 en el mismo vaso y se lleva al matraz aforado de 50mL. Y lo enrasamos con 0,5M H2SO4.
Con la cantidad pesada de sulfato de quinina se recalculo la concentración real de quinina en la disolución stock obteniendo un valor 118 ppm.
- Preparación de la muestra
Se vertió un poco del contenido de la lata de tónica en un vaso de precipitado de 250 mL. A continuación se llevó la muestra a desgasificar en un baño de ultrasonidos con el objetivo de evitar interferencias en el análisis, ya que el oxígeno disuelto en la muestra puede disminuir la intensidad de emisión fluorescente y se pondrían producir fenómenos de autoabsorción.
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