Prática de Química Analítica Instrumental - Titulação Condutométrica de Neutralização

1 Universidade Federal de Alfenas Instituto de Química AULAS PRÁTICAS QUÍMICA ANALÍTICA INSTRUMENTAL PROFESSORES Giovana de F Lima Martins e Jerusa Simone Garcia Trevisan CURSO DE FARMÁCIA ERE4 2021 2 PRÁTICA 1 Titulação Condutométrica de Neutralização Objetivos Construção de curvas de titulação condutividade x Vtitulante Determinação de ácido clorídrico ácido acético e de misturas A titulação condutométrica é uma técnica bastante versátil pois permite a observação do ponto final de titulações de neutralização precipitação e complexação Nesta técnica as curvas são traçadas através da condutância obtida em função do volume do titulante adicionado As curvas consistem de regiões lineares antes e depois do ponto final definidas pela presença de diferentes íons na solução e que consequentemente produzem condutância diferente na solução Efetuando a extrapolação das duas partes lineares obtém se o ponto final Figura 1 Titulação de Ácido Clorídrico Tomar 10 mL da amostra e completar com água destilada em béquer de 250 mL até encobrir o eletrodo Montar o sistema para titulação em que as placas de platina fiquem submersas na amostra Ajustar a escala do aparelho conforme instruções do professor Efetuar a titulação com alíquotas de 1 mL da base até verificar a diminuição e posterior retorno da condutividade a valores próximos ao inicial figura 1 Figura 1 Curva de titulação de HCl com NaOH Titulação de Ácido Acético Tomar 10 mL da amostra e completar com água destilada em béquer de 250 mL até encobrir o eletrodo Montar o sistema para titulação em que as placas de platina fiquem submersas na amostra Ajustar a escala do aparelho conforme instruções do professor Efetuar a titulação com alíquotas de 1 mL da base observando um comportamento semelhante ao gráfico da Figura 2 Figura 2 Titulação de HAc com NaOH 0 1 2 0 5 10 15 20 25 30 Condutância mScm1 Volume de NaOHmL Vp f 0 1 2 3 4 0 5 10 15 20 25 30 Volume de NaOH mL Condutividade mS Vpf 3 Titulação da mistura ácido acéticoácido clorídrico Tomar 10 mL da amostra e completar com água destilada em béquer de 250 mL até encobrir o eletrodo Montar o sistema para titulação em que as placas de platina fiquem submersas na amostra Ajustar a escala do aparelho conforme instruções do professor Efetuar a titulação com alíquotas de 1 mL da base observando um comportamento semelhante ao gráfico da Figura 3 Figura 3 Titulação da mistura de HAc e HCl com NaOH CÁLCULOS Fazer tabelas e gráficos Determinar a concentração das amostras Discutir as distintas regiões das curvas de titulação PRÁTICA 2 Titulação Condutométrica de precipitação para determinação de metilbrometo de homatropina e em soro fisiológico Metilbrometo de homatropina Tomar 4 mL aproximadamente 38 g de cada amostra e completar com água destilada em béquer até aproximadamente 80 mL Montar o sistema para titulação em que as placas de platina fiquem submersas na amostra Ajustar a escala do aparelho conforme instruções do professor Efetuar a titulação com alíquotas de 02 mL de solução de nitrato de prata 001 M observando um comportamento semelhante ao gráfico da Figura 1 o primeiro segmento tem condutividade praticamente constante até obtenção de dados suficientes para construção das duas equações de reta Proceder as leituras em triplicata Manter o agitador magnético ligado constantemente e após 10 s da adição proceder a leitura da condutividade 0 1 2 3 0 5 10 15 20 25 30 Condutância mScm1 Volume de NaOHmL Vpf Vpf 4 Figura 1 Titulação de metilbrometo de homatropina com solução de nitrato de prata Dados Massa molecular do metilbrometo de homatropina C17H24BrNO3 37029 gmol Concentração do metilbrometo de homatropina na amostra com associação de dimeticona 25 gL RESULTADOSDISCUSSÃO Fazer tabelas e gráficos Determinar as concentrações de metilbrometo de homatropina na amostra Discutir as distintas regiões das curvas de titulação Discutir outras aplicações da titulação condutométrica Solução fisiológica 09 Diluir a solução fisiológica a um valor próximo de 0009 mol L1 A diluição deverá ser feita em balão de 50 mL Medir 5 mL da amostra diluída e completar com água destilada em béquer de 50 mL até aproximadamente 20 mL Montar o sistema para titulação em que as placas de platina fiquem submersas na amostra Ajustar a escala do aparelho conforme instruções do professor Efetuar a titulação com alíquotas de 05 mL de solução de nitrato de prata 001 M até obtenção de dados suficientes para construção das curvas Proceder as leituras em triplicata Manter o agitador magnético ligado constantemente RESULTADOSDISCUSSÃO Fazer tabelas e gráficos Determinar a concentração de cloreto da amostra Discutir as distintas regiões das curvas de titulação Discutir outras aplicações da titulação condutométrica PRÁTICA 3 Titulação Potenciométrica de Neutralização Objetivos Utilização de eletrodo de vidro em volumetria de neutralização Construção de curvas de titulação pH x Vtitulante Condutância mScm 5 Aplicação do método da determinação do ponto final primeira e segunda derivada Determinação de ácido clorídrico ácido acético e ácido fosfórico O método da primeira e segunda derivada é baseado na mudança de inclinação que uma curva de titulação potenciométrica apresenta nas proximidades do ponto final Os dados para construção das curvas das primeira e segunda derivadas são encontrados calculando se respectivamente pHV e 2 pHV2 e colocandose os dados em gráficos contra o volume de titulante adicionado A Figura 1 mostra uma curva típica potenciométrica e suas curvas de primeira e segunda derivadas nas quais o ponto final da titulação corresponde ao valor máximo e ao zero respectivamente 0 3 6 9 12 15 10 105 11 115 12 125 Volume de titulante mL pH Figura 1 Curva típica de uma titulação potenciométrica e as curvas da primeira e segunda derivada 0 2 4 6 8 10 12 14 0 3 6 9 12 Volume do titulante mL 1 derivada 60 40 20 0 20 40 60 10 105 11 115 12 Volume do titulante mL 2 Derivada Experimental Eletrodo de vidro combinado para medida de pH Béqueres bureta 25 mL pipetas balões volumétricos etc Solução padrão de NaOH 01 molL e 001 molL Soluções tampão pH 400 e 700 para calibração do eletrodo de vidro Titulação de Ácido Clorídrico Calibrar o potenciômetro com solução tampão pH 7 Tomar 10 mL da amostra e completar com água destilada em béquer de 250 mL até encobrir o eletrodo Titular com NaOH padronizado usando alíquotas de 2 mL anotar os valores de pH espere 10 segundos para estabilizar a leitura até perceber um salto de pH Repetir o procedimento adicionando alíquotas de 02 mL na proximidade do ponto de equivalência 2 mL antes e 2 mL após Titulação de Ácido Acético Calibrar o potenciômetro Tomar 10 mL da amostra e completar com água destilada em béquer de 250 mL até encobrir o eletrodo Titular com NaOH padronizado usando alíquotas de 2 mL anotar os valores de pH espere 10 segundos para estabilizar a leitura até perceber um salto de pH Repetir o procedimento adicionando alíquotas de 02 mL na proximidade do ponto de equivalência 2 mL antes e 2 mL após 6 CÁLCULOS Fazer tabelas e gráficos normal e 1a derivada Determinar a concentração do ácido clorídrico e acético Comparar e discutir os resultados obtidos pelas curvas normal e 1a derivada PRÁTICA 04 Titulação Potenciométrica Determinação de Acidez total em vinho e Determinação de ácido acetil salicílico Objetivos Construção de curvas de titulação pH x Vtitulante Aplicação do método da determinação do ponto final primeira e segunda derivada Determinação acidez total em vinho branco por titulação potenciométrica Determinação de ácido acetil salicílico Experimental Eletrodo de vidro combinado para medida de pH Béqueres bureta 25 mL pipetas balões volumétricos etc Solução padrão de NaOH 01 molL vinho branco água destilada Soluções tampão pH 400 e 700 para calibração do eletrodo de vidro Titulação de vinho Calibrar o potenciômetro com solução tampão pH 7 Tomar quatro alíquotas de 10 mL da amostra e completar com água destilada em béquer de 150 mL completando até a marca de referência de 100ml encobrindo o eletrodo Titular com NaOH padronizado usando alíquotas de 2 mL anotar os valores de pH espere 10 segundos para estabilizar a leitura até perceber um salto de pH Repetir o procedimento adicionando alíquotas de 02 mL na proximidade do ponto de equivalência 2 mL antes e 2 mL após Titulação de Ácido acetil salicílico Calibrar o potenciômetro com solução tampão pH 7 Tomar 10 mL da amostra e completar com água destilada em béquer de 250 mL até encobrir o eletrodo Titular com NaOH padronizado usando alíquotas de 2 mL anotar os valores de pH espere 10 segundos para estabilizar a leitura até perceber um salto de pH Repetir o procedimento adicionando alíquotas de 02 mL na proximidade do ponto de equivalência 2 mL antes e 2 mL após CÁLCULOS Fazer tabelas e gráficos normal e 1a derivada Determinar o teor de acidez do vinho Determinar a concentração do ácido acetil salicílico Comparar e discutir os resultados obtidos pelas curvas normal e 1a derivada nas duas amostras vinho e ácido acetil salicílico Comparar o valor obtido do teor de acidez do vinho com aquele estabelecido pela referência Comparar o valor obtido de ácido acetil salicílico com aquele estabelecido pelo rótulo 7 PRÁTICA 5 Cálculos estatísticos em Química Analítica I Objetivo Aplicar os princípios estatísticos para obter média desvio padrão teste Q intervalo de confiança comparação estatística de populações II Materiais Abaixo estão listados os principais materiais que serão utilizados neste experimento Antes de iniciar o experimento lave de forma analítica toda a vidraria que será empregada no experimento II1 Uso individualgrupo Descrição do Material Quantidade por kit Cartela com 20 comprimidos AAS dipirona etc 2 III Parte experimental em grupo III1 Construção do banco de dados Pese 40 unidades de comprimidos Com a ajuda de um béquer tare a balança e pese exatamente a massa de cada unidade com precisão de 4 casas decimais Anote os dados na planilha abaixo Tabela 1 Dados obtidos em gramas Ordene os dados na forma crescente de massa reescrevendo na tabela 2 Tabela 2 Dados ordenados em sequência crescente de massa em gramas III2 Média e desvio padrão Utilizando a calculadora no modo SD ou através das equações abaixo obtenha a média e desvio padrão amostral do conjunto de dados obtidos Desvio padrão amostral 1 Desvio padrão populacional 2 8 Média 3 III3 Removendo anomalias Utilizando as tabelas 2 dados experimentais e 3 valores críticos do teste de Grubbs e remova os extremos mais baixo e mais alto se necessário 4 Onde xoutlier é o valor suspeito de ser uma outlier anomalia x é a media dos N valores s é o desvio padrão dos N valores Se o valor calculado de Gexp for Gexp G então o ponto em questão deve ser mantido Gexp G então o ponto em questão deve ser descartado e a media e desvio padrão recalculados Onde o valor de G crítico é encontrado em tabelas estatísticas Tabela 3 para diferentes níveis de confiança e número de replicatas Tabela 3 Valores críticos para o teste Grubbs III4 Histograma Utilizando a tabela 2 e a equação 5 construa um histograma em escala z n n 9 5 Onde xi é o valor experimental na tabela 2 x é o valor médio e s o desvio padrão 3 2 1 0 1 2 3 Escala z Usando a Tabela 4 determine quantos comprimidos estão fora das especificações em peso de 5 e em 10 em um lote de 13 106 unidades Tabela 4 Valores de z e respectiva área para a curva de distribuição normal de erros III5 Intervalo de confiança Utilizando a formula abaixo 5 e a tabela 5 com os valores de t de Student calcule o intervalo de confiança à 95 6 onde t é o valor tabelado de Student e s é o valor de desvio padrão 10 Tabela 5 Valores de t de Student III5 Significância Estatística Agora utilizaremos os testes de significância para testar se dois conjuntos de dados são iguais ou se existe algum erro sistemático Para isso retire 5 comprimidos aleatórios do seu conjunto e pese individualmente em outra balança A balança precisa necessariamente ser diferente daquela usada no início do experimento Obtenha a média e desvio padrão para esse conjunto de n5 Utilizando a tabela 6 com os valores de F críticos verifique se o seu desvio padrão obtido é estatisticamente igual ao grupo recém amostrado Caso positivo não existe erro sistemático entre as duas balanças Caso negativo embora a população seja a mesma o instrumento de análise balança está inserindo um erro sistemático 6 Sempre coloque o maior valor de desvio padrão no numerador para que F1 Se Fcalculado Ftabelado Tabela 6 então a diferença é significativa Se Fcalculado Ftabelado usamos as equações 7 e 8 7 8 Mas se a Fcalculado Ftabelado então deveremos utilizar as equações 9 e 10 tcalculado 9 Graus de liberdade 10 11 Tabela 6 Valores críticos de Fs12s22 ao nível de 95 de confiança Questionário 1 Um lote de produção de 35 toneladas foi submetido a compressão gerando comprimidos com peso médio n20 de 31787 mg e desvio padrão 1312 mg Utilizando a tabela de ordenada e área para a curva normal de erros determine quantos comprimidos estarão fora de especificação de 5 em peso z 05 06 07 08 09 10 11 12 13 Área 01915 02258 02580 02881 03159 03413 03643 03849 04032 2 Algarismos significativos e propagação de erro a 022 003 mg b 2500 005 mL c 1007 005 mgL1 173 001 mg 005 001 mL 500 002 mL 512 009 mg 3 Considere a sequência de determinações feitas por cromatografia líquida de uma formulação de diclofenaco de dietilamônio spray apresentada na tabelaa abaixo Aplique o teste de detecção de anomalia de Grubbs para saber se alguma amostra deverá ser excluída ou não Calcule a média e o intervalo de confiança para 95 09278 09198 09348 09340 09261 09104 09219 09303 09201 09273 a dados apresentados em µmol L1 4 Qual a diferença conceitual entre erro e desvio 5 O que é erro relativo E erro relativo percentual 6 O que é CV Qual sua fórmula E DPR 7 Considere um lote de produção com 130 mil unidades da sua formulação estudada Encontre a quantidade de comprimidos fora de 001 5 e 10 12 PRÁTICA 06 Espectrofotometria Determinação de KMnO4 Quando um feixe de radiação monocromática incide sobre uma solução homogênea uma parte desta radiação é absorvida A intensidade de radiação absorvida A depende do caminho óptico que a luz percorre dentro da solução b da concentração da espécie em solução c e da constante de absortividade molar desta espécie Está é a Lei de LambertBeer A bc Portanto mantendose o caminho óptico constante podese determinar a concentração de uma espécie em solução através da medida de absorbância Na prática uma curva de calibração absorbância x concentração da espécie de interesse é construída e a concentração da amostra é determinada através desta curva No entanto para se realizar uma análise espectrofotométrica ainda é necessário conhecer o espectro de absorção da amostra que se quer determinar Isto é feito para definir qual o comprimento de onda da radiação incidente que causará o máximo de absorção pela amostra e assim obter a melhor sensibilidade na sua determinação O espectro de absorção é obtido variandose o comprimento de onda da radiação que incide sobre a amostra e medindose a quantidade de radiação absorvida Isto pode ser feito em equipamentos denominados espectrofotômetros eou colorímetros DETERMINAÇÃO DE KMnO4 Objetivos Obtenção de espectro de absorção molecular na região do visível Construção de curva analítica Determinação de KMnO4 Determinação das figuras de mérito sensibilidade ruído limite de detecção limite de quantificação e faixa linear Procedimento Ligar o espectrofotômetro no mínimo 15 minutos antes de iniciar as análises Método de Calibração Curva Analítica Preparar cinco soluções aquosas de permanganato de potássio em balões de 25 mL a partir da solução estoque 500 mgL Faixa de concentração de 10 a 50 mg L1 Seleção do comprimento de onda Toda vez que se seleciona um comprimento de onda devese ajustar a escala do equipamento 0 T e 100T esse ajuste consiste em se estabelecer os valores do menor e maior sinal do equipamento seguir instruções do professor Espectrofotometria Com o padrão de maior concentração efetuar a leitura na faixa de comprimentos de onda de 480 a 580 nm incrementos de 10 nm Curva Analítica Selecionar o comprimento de onda no qual foi obtido o melhor sinal Efetuar novamente o ajuste da escala do equipamento Efetuar a leitura de todos os padrões na ordem do mais diluído para o mais concentrado Intercalar entre cada leitura de padrão uma leitura do branco para verificar se o instrumento continua ajustado e reajustar se necessário Leitura do ruído Efetuar dez leituras consecutivas do branco água Calcular o limite de detecção LD e o limite de quantificação LQ do método Determinação de KMnO4 nas amostras Efetuar a análise em triplicata das amostras 13 PRÁTICA 07 Espectrofotometria com reagente Cromogênico Determinação de Ferro em amostras de medicamentos Objetivo Verificação da Lei de Beer que prevê a existência de uma relação linear entre a concentração e absorbância a partir da determinação espectrofotométrica do complexo de FeII com 110fenantrolina Princípio Íons ferro em baixa concentração em amostras aquosas são incolores portanto para sua determinação colorimétrica fazse necessário a utilização de um reagente cromogênico O FeII pode ser determinado espectrofotometricamente com a utilização de um reagente bastante seletivo a 110fenantrolina cuja fórmula é C12H8N3 A 110 fenantrolina reage com o FeII em meio ácido formando um complexo de cor vermelho alaranjado Esse complexo mostra uma composição de 3 ligantes 110ortofenatrolina para 1 centro metálico ferro II conforme a reação abaixo Reagentes e soluções Solução estoque 100 mg L1 de Fe2 preparada a partir de FeNH42SO426H2O contendo ácido sulfúrico 01 mol L1 Solução já preparada R1 ácido ascórbico 1 mv preparado no momento da determinação Preparar 100 mL R2 tampão ácido acéticoacetato de amônio 20 mol L1 Para isso preparar 100 mL de tampão sabendo que para preparar 1L de tampão deve ser misturado 100 mL de acetato de amônio 20 M preparar esta solução com 900 mL de ácido acético 20 M preparar esta solução R3 110 fenantrolina 025 mv Solução alcoólica preparar esta solução Procedimento Ligar o colorímetroespectrofotômetro 15 minutos antes de iniciar a determinação Selecionar o filtro eou o comprimento de onda que melhor se aplica à análise 512 nm Preparo dos padrões Preparar os padrões mínimo de cinco para a curva analítica de modo a manter os padrões na faixa de concentração que vai de 1 a 5 mg L1 de Fe2 Para isso além de certo volume de solução estoque de Fe2 adicione em cada balão três mL de cada reagente na ordem R1 R2 e R3 e complete o volume para 50 mL Esperar aproximadamente 10 minutos antes de efetuar as leituras OBS 1 A ordem dos reagentes é extremamente importante para que a reação ocorra de modo eficiente OBS 2 Os padrões podem ser preparados em balões volumétricos de outra capacidade desde que se mantenha a mesma proporção entre os volumes de reagentes utilizados Preparo do branco Preparar o branco como descrito no preparo dos padrões No entanto sem a adição da solução estoque ou seja sem o analito Determinação de FeII em medicamento Xarope e Comprimidos Medicamentos para o controle de anemia normalmente empregam como princípio ativo o FeII sendo mais comum o uso de sulfato ferroso Assim como para qualquer outro tipo de medicamento o controle da quantidade de princípio ativo é extremamente importante pois a dosagem sub terapêutica ou excesso pode agravar o estado de saúde do paciente ou mesmo leválo ao óbito As amostras devem ser preparadas de tal forma que a concentração de Fe II esteja Fe2 3 C12H8N3 FeC12H8N332 14 dentro do intervalo da faixa linear de preferência no meio da faixa linear Fazer as devidas diluições e acrescentar os reagentes R1 R2 e R3 mantendo as mesmas proporções utilizadas no preparo dos padrões OBS 1 No rótulo do xarope consta uma concentração de 125 mg de sulfato de ferroso FeSO47H2O MM27805 gmol por mL de medicamento OBS 2 Comprimidosdrágeas com 300 mg de Sulfato ferroso heptaidratado O peso médio do comprimido é 600 mg Pesar novamente o comprimido durante a realização da prática e considerar a massa encontrada Análises Efetuar as análises dos padrões mínimo de três Efetuar dez leituras do branco para calculo do ruído LD e LQ Efetuar a leitura da amostra e calcular a concentração não esqueça do fator de diluição CÁLCULOS Fazer tabelas e gráficos Fazer gráfico da Curva Analítica calcular coeficiente de correlação linear verificar faixa linear Calcular sensibilidade ruído limite de detecção limite de quantificação concentração das amostras Comparar os resultados obtidos com aqueles estabelecidos no rótulo PRÁTICA 08 Preparo de amostra e Quantificação de proteínas por Espectrofotometria Primeira parte Preparo de amostra 1 Pese aproximadamente 10 g de amostra de folha de couve picada 2 Coloque esta massa de amostra em um almofariz de porcelana Adicione nitrogênio líquido para realizar a maceração CUIDADO NITROGÊNIO LÍQUIDO É EXTREMAMENTE PERIGOSO Temperatura de 196 C Devido a essa temperatura extremamente baixa o manuseio descuidado do nitrogênio líquido pode resultar em queimaduras de frio OBS Para evitar acidentes o N2 será adicionado pela professora ou pela técnica 3 A seguir as proteínas serão extraídas da amostra pela maceração da mesma com 5 mL de uma solução denominada tampão extrator Sua composição é 125 mL TrisHCl 1 mol L1 pH 68 200 mL SDS 10 mv 100 mL de glicerol conc e 525 mL de água destilada solução já previamente preparada 4 Transfira a amostra macerada no tampão extrator para um tubo de ensaio com auxílio de uma pipeta de paster 5 Centrifugue a 2500 rpm por 5 min 6 Espere durante alguns segundos antes de remover o tubo da centrífuga 7 Retire 05 mL do sobrenadante contendo as proteínas solubilizadas e transfira para um tubo de ensaio e adicione 5 mL de uma solução resfriada de acetonametanol 31 vv Esta solução é denominada solução precipitante Para realizar este procedimento use a capela Coloque a solução precipitante pela parede do tubo 8 Agite levemente o tubo de ensaio para que todo o sobrenadante entre em contato com a solução precipitante 9 Repita o procedimento 7 e 8 para obter uma outra réplica 10 Despreze o restante do sobrenadante obtido da etapa 6 11 Coloque os tubos no congelador a 20C durante 15 min 15 12 Após este intervalo centrifugue as amostras nas mesmas condições descritas no item 5 13 Descarte os sobrenadantes Nesta etapa todas as proteínas presentes na amostra estão precipitadas 14 Ressobulize os precipitados formados com 6 mL de solução tampão TrisHCl 1 mol L1 pH 68 Para isso utilize o sistema de agitação do tipo vortex 15 Identifique as amostras de cada grupo e em seguida armazeneas no congelador à 20C Obs Após este procedimento a amostra está pronta para ser analisada por espectrofotometria Segunda Parte Análise espectrofotométrica 1 Retire as amostras da geladeira 2 Em seguida ligue o espectrofotômetro e deixeo estabilizar por 15 min 3 Secione o comprimento de 595 nm Calibre o equipamento com o branco analítico 02 mL de tampão KH2PO4 pH 7 mais 200 mL do reagente de Bradford 4 Faça a curva analítica utilizando albumina de soro bovino na faixa de 10 a 60 ug mL1 10 20 30 40 50 e 60 ug mL1 A albumina deve ser diluída usando solução tampão KH2PO4 pH 7 5 Faça a determinação de proteínas totais utilizando o reagente de Bradford Para isso pipete 200 uL de amostras em cada cubeta e adicione 2 mL do reagente de Bradford solução previamente preparada Após 5 min meça a absorbância a 595 nm 6 Se necessário dilua a amostra com a solução tampão KH2PO4 pH 7 REAGENTE DE BRADFORD Composto por 10 mg de Coomassie Brilliant Blue G250 dissolvido em 5 mL de etanol a 95 vv e 10 mL de ácido fosfórico 85 vv Dilua a solução para 100 mL Filtre duas vezes SOLUÇÃO PREVIAMENTE PREPARADA CALCULE 1 A concentração de proteínas totais presentes na amostra de couve Forneça a concentração em mg de proteína por grama de amostra 2 Compare os resultados obtidos com o teor de proteínas de referência 8 mgg Houve perdas de proteínas durante o preparo da amostra Caso afirmativo quais etapas poderiam se a fonte deste erro 3 Pesquise quais são os interferentes do reagente de Bradford PRÁTICA 09 Análise simultânea de misturas binárias por espectrofotometria no UVVis Objetivo Empregar o princípio da aditividade da Lei de Beer em espectrofotometria para determinação simultânea de corantes em alimentos Princípio Em espectrofotometria em muitos casos é possível determinar simultaneamente duas ou mais espécies diferentes presentes numa amostra utilizando a Lei de Lambert Beer Tal fato pode ser verificado desde que não ocorra nenhuma interação entre as espécies e que o espectro de absorção observado pela mistura seja a soma dos espectros individuais que seriam obtidos caso cada uma das espécies estivesse presente sozinha na solução e sob as mesmas condições experimentais Neste caso para cada comprimento de onda a absorbância total devida às espécies presentes na solução pode se expressa como 16 a soma das absorbâncias de cada uma das espécies Este fato é conhecido como aditividade da Lei de LambertBeer e para duas espécies podemos escrever A1 A1 1 A2 1 A2 A1 2 A2 2 onde A1 e A2 são os valores de absorbância medidas em dois comprimentos de onda diferentes 1 e 2 os índices 1 e 2 representam as duas substâncias diferentes Determinação espectrofotométrica multielementar com amarelo de crepúsculo e amarelo de tartrazina 02 0 02 04 06 08 1 12 14 16 400 450 500 550 Absorbância Comprimento de onda nm Amarelo Crepúsculo AmareloTartrazina Preparo dos padrões Para o corante amarelo de tartrazina a partir da solução estoque 1000 mg L1 preparar uma solução intermediária de 100 mg L1 em balão de 100 mL Para a curva analítica preparar 5 padrões na faixa de concentração de 1 a 30 mg L1 em balão de 25mL Para o corante amarelo crepúsculo a partir da solução estoque 100 mg L1 preparar 5 padrões na faixa de concentração de 1 7 1319 e 25 mg L1 em balão de 25 mL Preparo das amostras 1 Refresco em pó sabor 1 solução 05 g em 100 mL 2 Refresco em pó sabor 2 solução 05 g em 100 mL Análises Ligar o espectrofotômetro no mínimo 15 min antes de efetuar as medidas Primeiro efetuar leitura de todos dos padrões de Amarelo de Tartrazina e Amarelo Crepúsculo das amostras e do branco água destilada no 430nm Depois mudar para o 480nm reajustar o zero e 100 e refazer todas as medidas PARA O RELATÓRIO Fazer tabelas e gráficos Fazer gráfico das Curvas Analíticas calcular coeficiente de correlação linear verificar faixa linear Calcular sensibilidade ruído limite de detecção limite de quantificação concentração das amostras Observação os limites de detecção e de quantificação deverão ser calculados utilizando o maior coeficiente angular obtido para cada elemento 17 PRÁTICA 10 Fotometria de Chama Determinação de Sódio e Potássio em isotônico medicamento e leite Procedimento Ligar o fotômetro seguindo as instruções do aparelho Preparar as soluções de sódio e potássio em um mesmo balão volumétrico faixa de concentração 1 a 10 mg L1 1 3 5 7 10 mg L1 de cada um dos analitos A solução estoque é de 100 mg L1 Ajustar o fundo de escala sinal máximo 150 com uma solução padrão de 10 mg L1 Mergulhar o capilar de aspiração em água destilada e acertar o zero Efetuar leitura de todos os padrões do mais diluído para o mais concentrado A cada solução de concentração diferente mergulhe o capilar na solução de 10 mgL e acerte novamente o fundo de escala sinal máximo 150 se for necessário Em seguida mergulhe o capilar em água destilada e acerte outra vez o zero da escala se necessário Efetuar dez leituras do branco Determinação de sódio e potássio em isotônico Verificar qual a diluição adequada para cada amostra Diluir se necessário as amostras Efetuar as leituras em triplicata No rótulo está descrito que a cada 200 mL temse 90 mg de Na e 24 de K Determinação de potássio em diclofenaco Preparo da amostra Pesar 1 comprimidos de diclofenaco de potássio e triturálos em almofariz Pesar a massa de comprimido triturado a ser utilizada para preparar uma solução cuja concentração de íons K esteja contida aproximadamente no centro da faixa linear 5 mgL À quantidade pesada acrescentar 10 mL de ácido sulfúrico filtrar em papel de filtro ao filtrado acrescentar água destilada até 100 mL No rótulo está descrito que cada comprimido temse 50 mg de diclofenaco de potássio Dados Determinação de Na e K em leite Preparo da amostra Efetue uma diluição de modo a alcançar valores de concentração dos analitos dentro do intervalo da curva analítica talvez seja necessário fazer duas diluições diferentes uma para a determinação de Na e outra para a K Sabendo que Na e K existem no leite na forma de cloretos em concentrações da ordem de 500 mgL e 1500 mgL respectivamente Quando os animais estão doentes o teor de Na no leite aumenta podendo chegar a 900 mgL Efetuar as leituras em triplicata CÁLCULOS Calcular todos os parâmetros analíticos utilizando a curva de calibração Discutir todos os resultados principalmente os valores encontrados para Na e K na amostra de isotônico Calcular a concentração de diclofenaco de potássio por comprimido Calcular a concentração de Na e K na amostra de leite Massa molecular do diclofenaco de potássio 334 gmol Massa molecular de potássio 39 gmol Fórmula estrutural do diclofenaco de potássio 18 PRÁTICA 11 Fotometria de Chama Determinação de Sódio em vinho Objetivo Observar o efeito da presença de solventes orgânicos sobre o sinal de emissão atômica do sódio Determinar o teor de sódio em amostra contendo etanol por meio do método de adição de padrão Principio O método utilizado será da adição de analito que consiste na adição de soluções contendo diferentes quantidades conhecidas do analito a iguais volumes da amostra sendo todas as soluções diluídas ao mesmo volume final As intensidades de emissão serão representadas em função das concentrações do analito adicionadas às várias porções de amostra A extrapolação da leitura fornecerá o valor da concentração do analito na amostra diluída Procedimento Efeito da presença de Etanol Ligar o fotômetro seguindo as instruções do aparelho Ajustar o fundo de escala sinal máximo 120 com uma solução padrão de 50 mg L1 de sódio preparada em água destilada A solução estoque de Na a 1000 mg L1 foi preparada a partir de NaCl solução já pronta Preparar soluções 50 mL contendo 50 mg L1 de sódio e 0 10 20 30 40 e 50 vv de etanol Zerar o instrumento com água destilada e anotar o sinal de emissão obtido para cada solução Realizar a análise em triplicada Efetuar a análise das soluções da mais diluído para a mais concentrada Mergulhar o capilar de aspiração em água destilada e acertar o zero A cada solução de concentração diferente mergulhe o capilar em solução de água destilada e acerte outra vez o zero da escala Efetuar dez leituras do branco Método de Calibração Externa Preparar padrões de sódio 50 mL na faixa de 0 a 50 mg L1 com incrementos de 10 mg L1 Zerar o instrumento com água destilada e anotar os valores do sinal de emissão para cada solução Com os dados obtidos construir a curva de calibração externa Determinação de Amostra de Vinho pelo Método da Adição de Padrão Preparar em seis balões de 50 mL soluções contendo 10 mL de amostra de vinho e concentrações crescentes de sódio sendo 0 10 20 30 40 e 50 mg L1 Com os dados obtidos construir a curva de adição de padrão e determinar a concentração de sódio na amostra Efetuar a determinação em triplicata CÁLCULOS Calcular todos os parâmetros analíticos utilizando apenas a curva analítica com calibração externa Calcular as concentrações das amostras utilizando ambas as curvas analíticas calibração externa e adição de padrão Discutir todos os resultados principalmente os valores encontrados para Na nas amostras utilizando as duas curvas analíticas Justifique as eventuais diferenças 19 PRÁTICA 12 ANÁLISE TERMOGRAVIMÉTRICA