Determinación simultanea del Cobre (II), Cobalto (II) y Níquel (II) por Regresión Lineal Múltiple

Guía de laboratorio de Análisis Instrumental                                                                Asignatura: Química Analítica III[pic 1]

Determinación simultanea del Cobre (II), Cobalto (II) y Níquel (II) por Regresión Lineal Múltiple.

Daniela Esther Cantillo Correa1, Daniela Ruiz Siado2

1,2Estudiantes de Química, Universidad del Atlántico

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OBJETIVOS

• Determinar simultáneamente la concentración de Co(II), Cu(II) y Ni(II) en una mezcla mediante espectroscopia UV-Vis
• Entender la Ley de Beer-Lambert y su aplicación en el análisis de mezclas

INTRODUCCIÓN

Cuando en una solución se tienen presentes dos o más sustancias coloreadas, se corre el riego de que entre ellas existan cambios en las propiedades de absorción de luz de cada sustancia. En estos casos, la absorbancia de los componentes no es aditiva ya que existe una interacción constante, por tanto si se quiere realizar una determinación simultánea esta no puede hacerse de forma sencilla.

Existen otros casos en que las sustancias en una solución no interaccionan entre sí, es decir, que ninguna se ve afectada, esto significa que la absorbancia de los componentes es aditiva, lo que quiere decir es  que la suma de las absorbancias individuales de cada compuesto por separado es la absorbancia total de la solución. Cuando esto se cumple podemos realizar determinaciones simultáneas por medio de un análisis espectrofotométrico.  Aunque para poder realizar este análisis se debe tener en cuenta el espectro de absorción para cada una de las sustancias individuales y conocer sus absorbancias máximas.

Para este análisis se requieren muchas medidas de absorbancia y además un número considerable de disoluciones y es aquí donde entra la regresión lineal múltiple, con el fin de reducir la cantidad de medidas y obtener resultados un poco más precisos.

A partir de la ley de Beer-Lambert se pueden realizar análisis cuantitavos, esta ley se denota:

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Donde,,  b y .[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

La ley de Beer-Lambert solo se cumple cuando no hay interacción entre los componentes dela mezclas, es decir que estos no reaccionan entre sí y las propiedades dela absorción de la luz de cada compuesto no se ve afectada. Por tanto, se cumple lo que decíamos anteriormente, la absorbancia total es la suma de las absorbancias individuales de cada compuesto.

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Donde[pic 9]

Luego al reducir la ecuación (1), haciendo en términos de la absortividad molar queda:[pic 10]

[pic 11]

Donde [pic 12]

Con ayuda de las matrices y la regresión lineal múltiple, se obtiene una ecuación para una conjunto de n soluciones estándar:

[pic 13]

Donde n: el número de soluciones estándar, m: número de longitud de onda, p: número de componentes y E es el error dela matriz.

MATERIALES Y EQUIPOS

• Solución de [pic 14]
• Solución de [pic 15]
• Solución de [pic 16]
• Espectrofotómetro UV-Vis
• Micropipeta
• Matraz aforado 50 mL

PROCEDIMIENTO

Diluir cada una de las soluciones de los tres iones metálicos en una solución de EDTA 0,1M. Ajustar a 7,00 el pH de la solución de EDTA con NaOH antes de preparar las mezclas.

Las concentraciones de los iones metálicos que se van a utilizar se encuentran descritos en la tabla 1.

Tabla 1. Mezclas de las soluciones de prueba.

Para escoger las longitudes de onda a las cuales se les va a medir la absorbancia, debemos primero hacer una barrido espectral para cada uno delos iones metálicos, esto con el fin de encontrar las absorbancias máximas de cada compuesto y poder escoger de forma certera las longitudes de onda con las que se les medirá la absorbancia a las mezclas de la tabla 1. (Ver Práctica 2).

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