programa de la asignatura curso académico 2011/12 · trabajo 3. fluorescencia 4 horas trabajo 4....

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

Curso académico 2011/12

Identificación y características de la asignatura

Denominación EXPERIMENTACIÓN EN QUÍMICA

ANALÍTICA Código 115838

Créditos (T+P) 6.5 PRÁCTICOS

Titulación LICENCIATURA EN QUÍMICAS

Centro FACULTAD DE CIENCIAS

Curso 5º Temporalidad PRIMER CUATRIMESTRE

Carácter TRONCAL

Descriptores (BOE)

Laboratorio integrado para la resolución de problemas analíticos clínicos, agroalimentarios, toxicológicos, ambientales e industriales.

Profesor/es

Nombre Despacho Correo-e Página web

1) Dr. Arsenio Muñoz de la Peña Castrillo 2) Dra. Teresa Galeano Díaz 3) Dra. Isabel Durán Martín-Merás 4) Dra. Mª Isabel Rodríguez Cáceres 5) Dra. Nielene Mora Díez 6) Dr. David González Gómez 7) Dra. Ana Mª Jiménez Girón

Departamento de Química Analítica

[email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

http://campusvirtual.unex.es

Área de conocimiento QUÍMICA ANALÍTICA

Departamento QUÍMICA ANALÍTICA Profesor

coordinador (si hay más de

uno)

Dra. Teresa Galeano Díaz

Objetivos y/o competencias

Dentro de los objetivos generales se considera como fundamental el que se concreta en que el estudiante desarrolle habilidades prácticas en el manejo e interpretación de las diferentes técnicas instrumentales de análisis, aplicando las competencias adquiridas a lo largo de la titulación en la materia Química Analítica.

Otro de los objetivos es que alcancen competencias en la resolución/aplicación a problemas analíticos reales.

Competencias específicas:

Conocimiento de:

• Aspectos principales de terminología química, nomenclatura, convenios y unidades.

• Tipos principales de reacción química. Principios de termodinámica, cinética y electroquímica.

• Principios y procedimientos empleados en el análisis químico, para la determinación, identificación y caracterización de elementos y compuestos químicos. Aplicaciones de las técnicas analíticas

• Tratamiento matemático de datos procedentes de procesos químicos y gestión de calidad de los laboratorios.

Profesionales:

• Capacidad para demostrar el conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con las áreas de la Química

• Resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados.

• Reconocimiento y análisis de nuevos problemas y planificación de estrategias para su solución tanto en un entorno académico como profesional.

• Manejo de productos, materiales e instrumentación química, mediante metodologías apropiadas y con un cumplimiento estricto de las normas de seguridad estipuladas. Valoración de riesgos.

• Evaluación, interpretación y síntesis de datos e información química. Obtención, procesamiento y tratamiento, mediante técnicas computacionales, de datos químicos.

• Ejecución de procedimientos estándares de laboratorios implicados en trabajos analíticos y sintéticos, en relación con sistemas orgánicos e inorgánicos.

• Interpretación de datos derivados de observaciones y medidas en el laboratorio. • Utilización de las tecnologías de la información y la comunicación

Sístémicas:

• Reconocimiento y valoración de los procesos químicos en la vida diaria. • Comprensión de los aspectos cualitativos y cuantitativos de los problemas

químicos. • Capacidad de relacionar la Química con otras disciplinas.

Competencias transversales: Instrumentales, personales, sistémicas

• Capacidad de: Análisis y síntesis. Razonamiento crítico. Resolución de problemas Toma de decisiones Trabajo en equipo

• Capacidad de comunicar de una forma clara y precisa de conocimientos y conclusiones a un público tanto especializado como no especializado.

• Capacidad para aprender nuevas técnicas y conocimientos que permitan emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

• Desarrollo de habilidades de aprendizaje personal. Adquisición de habilidades en las relaciones interpersonales, liderazgo, creatividad y adaptación a nuevas situaciones.

• Demostración de sensibilidad hacia temas medioambientales • Motivación por la calidad.

Temas y contenidos* (especificar prácticas, teoría y seminarios, en su caso)

Sesión teórica: Introducción a las metodologías. Sistemática de trabajo. Práctica 1: Determinación fotométrica del contenido de hierro en harinas comerciales. Práctica 2: Determinación cinético-fotométrica de 2-furfuraldehido en bebidas alcohólicas. Práctica 3: Determinación fluorimétrica de quinina en un agua tónica comercial. Práctica 4: Determinación de cobre en complejos vitamínicos mediante absorción atómica con cámara de grafito. Práctica 5: Determinación de ácidos grasos en aceite de oliva mediante cromatografía de gases previa derivatización a ésteres metílicos Practica 6: Determinación de paracetamol y ácido acetilsalicílico en un preparado farmacéutico mediante cromatografía líquida. Práctica 7: Determinación de Cu(II), Pb(II), Cd(II) y Zn(II) en aguas naturales mediante voltamperometría de redisolución catódica Práctica 8: Determinación de ácido ascórbico en formulaciones farmacéuticas y/o zumos de frutas mediante técnicas electroanalíticas. *Descripción completa en anexo

Distribución temporal prevista

La asignatura se imparte durante el primer cuatrimestre durante 6.5 créditos prácticos. Las sesiones prácticas tienen cuatro horas de duración, siendo la duración de los trabajos experimentales variable, entre 4 y 8 horas. La duración concreta se relaciona a continuación: Trabajo 1. Fotometría 8 horas Trabajo 2. Cinética 4 horas Trabajo 3. Fluorescencia 4 horas Trabajo 4. Absorción atómica 8 horas Trabajo 5. Cromatografía de gases 8 horas Trabajo 6. Cromatografía de líquidos 4 horas Trabajo 7. Voltamperometría I 4 horas Trabajo 8. Voltamperometría II 4 horas Además se incluirán dos sesiones más de cuatro horas de duración cada una, para realizar los cálculos correspondientes.

Recomendaciones para el estudio La asignatura “Experimentación en Química Analítica” es una asignatura obligatoria, de segundo ciclo, desarrollada en su totalidad en el laboratorio. Para su adecuado seguimiento, el alumno necesita los conocimientos teóricos adquiridos en asignaturas que se imparten previamente tales como “Análisis Instrumental” (3º Químicas) y “Técnicas Analíticas de Separación” (4º Químicas) y “Química Analítica Avanzada” (4º Químicas). Como se ha comentado, los conocimientos necesarios para cursar la asignatura se reciben en los cursos inferiores, por lo que se hace necesario un control de dichos conocimientos antes de empezar el trabajo práctico en el laboratorio. Por lo tanto, es muy importante el trabajo no presencial del alumno a la hora de preparar las sesiones prácticas, ya que será evaluado de dichos conocimientos teóricos antes de poder realizar el trabajo experimental. Dicha evaluación se realizará en la primera media hora de la sesión práctica correspondiente. Por otra parte, por ser una asignatura experimental, la asistencia es esencial y por tanto, obligatoria. La información sobre los trabajos experimentales (guiones de prácticas, bibliografía, etc.) se podrá consultar a lo largo de todo el curso en http://campusvirtual.unex.es.

Criterios de evaluación

1) La asistencia es obligatoria.

2) El alumno dispondrá de un cuaderno de trabajos experimentales y deberá conocer perfectamente el trabajo y la técnica que vaya a desarrollar en cada sesión. 3) En cada uno de los trabajos experimentales, el alumno habrá de preparar todas las disoluciones de reactivos necesarias para su realización. 4) Una vez realizados todos los trabajos experimentales, el alumno presentará, con carácter obligatorio, un informe que contendrá todos los trabajos y se ajustará al formato que se indicará al comienzo de las prácticas. 5) A lo largo de cada sesión, el alumno realizará un cuestionario relativo al trabajo que va a desarrollar en esa sesión que será calificado de cero a diez. Dicho contenido versará sobre fundamentos de la técnica que va a emplear y supuestos de cálculo y será calificado de cero a diez. 6) Cada uno de los trabajos experimentales serán calificados de cero a diez atendiendo, en cada uno de ellos, a los siguientes aspectos: a) Resultados del cuestionario correspondiente (50%). b) Informe final (50%). La evaluación de este informe final se hará en base a los siguientes criterios:

- Cálculos: 40% - Tratamiento Estadístico de los resultados: 30% - Cifras significativas: 10% - Presentación del informe: 20%

7) La calificación final será la media aritmética de las obtenidas en cada trabajo experimental. Superarán la asignatura por curso aquellos alumnos que hayan superado, de forma individual, al menos 5 trabajos, que obtengan en los tres trabajos restantes al menos un 4 y que obtengan una calificación final igual o superior a 5,0.

8) Examen Final: se realizará en la fecha fijada por Junta de Facultad, versará sobre los ocho trabajos experimentales de que consta el programa y contendrá supuestos de cálculo, fundamentos de las técnicas utilizadas y cuestiones relativas a cada uno de los trabajos.

Bibliografía

- Fundamentos de Química Analítica, Skoog, West y Holler, Edit. Reverté, 4ª edición 1996. - Análisis Instrumental, Skoog and Leary, Edit. McGraw-Hill, 4ª edición.1993. - Principios de Análisis Instrumental, Skoog-Holler-Nieman, Edit. McGraw-Hill, 5ª edición 2002. - Química Electroanalítica. Fundamentos y Aplicaciones, J. M. Pingarrón Carrazón y P. Sánchez Batanero. Ed. Síntesis. 1999.

- Técnicas de separación en Química Analítica, Rafael cela, Rosa A. Lorenzo, Mª del Carmen, Editorial Síntesis. 2004. - Contemporary practice of chromatography, Colin F. Poole y Sheila A. Schuette. Ed. Elsevier. 0 Ed. 1984. - The Essence of Chromatography, Colin F. Poole, Ed. Elsevier., 1ª edición, 2003. - Estadística y quimiometría para Química Analítica, J.C. Miller y J.N. Miller, Prentice Hall, 4ª edición, 2000.

Tutorías

Profesor/Horario Lugar

Lunes

- Arsenio Muñoz: 11 a 13 horas - Mª Isabel Rodríguez: 12 a 13:30 horas - Nielene Mora: 11:30 a 13:30 horas - David González Gómez: 17 a 19 horas

Departamento de Química Analítica

Martes

- Teresa Galeano: 11:30 a 13:30 horas - Isabel Durán: 12 a 14 horas - Mª Isabel Rodríguez: 12 a 13:30 horas - Ana Mª Jiménez Girón: 12 a 14 horas

Miércoles

- Arsenio Muñoz: 11 a 13 horas - Teresa Galeano: 11:30 a 13:30 horas - Isabel Durán: 12 a 14 horas - Mª Isabel Rodríguez: 12 a 13:30 horas - Nielene Mora: 11:30 a 13:30 horas - David González Gómez: 17 a 19 horas - Ana Mª Jiménez Girón: 12 a 14 horas

Jueves

- Arsenio Muñoz: 11 a 13 horas - Teresa Galeano: 11:30 a 13:30 horas - Isabel Durán: 12 a 14 horas - Mª Isabel Rodríguez: 12 a 13:30 horas - Nielene Mora: 11:30 a 13:30 horas - Ana Mª Jiménez Girón: 12 a 14 horas

Viernes

- David González Gómez: 17 a 20 horas

ANEXO en PÁGINA SIGUIENTE

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LICENCIATURA EN QUÍMICA

EXPERIMENTACIÓN EN QUÍMICA ANALÍTICA

Código 115838

Profesores.-

Dr. Arsenio Muñoz de la Peña

Dra. Teresa Galeano Díaz (Coordinadora)

Dra. Isabel Durán Martín-Merás

Dra. Mª Isabel Rodríguez Cáceres

Dra. Nielene Mora Díez

Dr. David González Gómez

Dra. Ana Mª Jiménez Girón

Curso 2011-2012

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Programa

Las sesiones de laboratorio tendrán una duración de 4 horas Sesión teórica:

Introducción a las metodologías. Sistemática de trabajo. Trabajo nº 1.- 2.5 sesiones

Determinación fotométrica del contenido de hierro en harinas comerciales.

Trabajo nº 2.- 1.5 sesiones Determinación cinético-fotométrica de 2-furfuraldehido en bebidas alcohólicas

Trabajo nº 3.- 1.5 sesiones

Determinación fluorimétrica de quinina en un agua tónica comercial. Trabajo nº 4.- 2.5 sesiones

Determinación de cobre en complejos vitamínicos mediante absorción atómica con cámara de grafito.


Determinación de ácidos grasos en aceite de oliva mediante cromatografía de gases previa derivatización a ésteres metílicos


Determinación de paracetamol y ácido acetilsalicílico en un preparado farmacéutico mediante cromatografía líquida.


Determinación simultánea de Cu(II), Pb(II), Cd(II) Y Zn(II) en agua de bebida/agua de pozo, mediante voltamperometría de redisolución anódica.


Determinación de ácido ascórbico en formulaciones farmacéuticas y/o zumos de frutas mediante técnicas electroanalíticas.

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BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA * Fundamentos de Química Analítica, Skoog, West y Holler, Edit. Reverté, 4ª edición 1996

* Análisis Instrumental, Skoog and Leary , Edit. McGraw-Hill, 4ª edición.1993 * Principios de Análisis InstrumentaL Skoog-Holler-Nieman, Edit. McGraw-Hill, 5ª edición 2002

*Química Electroanalítica. Fundamentos y Aplicaciones J. M. Pingarrón Carrazón y P. Sánchez Batanero.. Ed. Síntesis. 1999 *Técnicas de separación en Química Analítica Rafael Cela, Rosa A. Lorenzo, Mª del Carmen , Editorial Síntesis. 2004 *Contemporary practice of chromatography. Colin F. Poole y Sheila A. Schuette. Ed. Elsevier. 1984. *The Essence of Chromatography Colin F. Poole Ed. Elsevier. * Estadística y Quimiometría para Química Analítica J.N. Miller y J.C. Miller Ed Prentice-Hall, 4ª Edición, 2000. * Química Analítica Cualitativa

F. Burriel Martí, F. Lucena Conde, S. Arribas Jimeno, J. Hernández Méndez Ed. Paraninfo 1983.

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Criterios de valoración y consideraciones sobre la impartición de la asignatura

* La asistencia a la misma es obligatoria. * El alumno dispondrá de un cuaderno de trabajos experimentales y deberá conocer

perfectamente el trabajo y la técnica que vaya a desarrollar en cada sesión. * En cada uno de los trabajos experimentales, habrá de preparar todas las disoluciones

de reactivos necesarias para su realización. * Al finalizar los trabajos experimentales que se incluyen en el programa, cada

alumno presentará, con carácter obligatorio, un informe de todos ellos que se ajustará al formato que se señale en el cuaderno.

* La impartición de la asignatura será la fijada en el calendario que se adjunte al cuaderno y en horario de 16 a 20h en los laboratorios del Departamento

* A lo largo de cada sesión, el alumno realizará un cuestionario relativo al trabajo que va a desarrollar en esa sesión. El contenido versará sobre fundamentos de la técnica que va a emplear y supuestos de cálculo y será calificado de cero a diez.

Cada uno de los trabajos experimentales, de forma independiente, serán calificados de cero a diez atendiendo, en cada uno de ellos, a los siguientes aspectos:

a) Resultados del cuestionario correspondiente (50%)

b) Informe final (50%). La evaluación de este informe final se hará en base a los

siguientes criterios: - Cálculos: 40% - Tratamiento Estadístico Resultados: 30% - Cifras significativas: 10% - Presentación del informe: 20% La calificación final será la media aritmética de las obtenidas en cada trabajo

experimental.

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Superarán la asignatura por curso aquellos alumnos que hayan superado, de forma individual, al menos 5 trabajos, que obtengan en los tres trabajos restantes al menos un 4 y que obtengan una calificación final igual o superior a 5.0. Examen Final

El examen final, se realizará en la fecha fijada por Junta de Facultad, versará sobre los ocho trabajos experimentales de que consta el programa y contendrá supuestos de cálculo, fundamentos de las técnicas utilizadas y cuestiones relativas a cada uno de los trabajos.

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ESTRUCTURA DEL INFORME FINAL El informe final deberá ajustarse al siguiente formato. La separata que se adjunta con el trabajo 2 puede servir también de guía. TITULO (el del trabajo a que corresponda) AUTORES (los alumnos que lo han realizado) PALABRAS CLAVE (ver separatas en el curso virtual) RESUMEN (máximo de 10 líneas. Ver separatas en el curso virtual) PARTE EXPERIMENTAL Aparatos (Ver separatas) Reactivos (Ver separatas) Procedimiento recomendado (Describir el método seguido. Ver separatas en el curso virtual) RESULTADOS Y DISCUSIÓN Se describirá mediante texto, así como las tablas y gráficas que cada alumno estime oportuno, el experimental que ha realizado para llevar a cabo la determinación correspondiente. Las figuras deberán llevar su correspondiente pie de gráfica y toda la información necesaria para ser perfectamente interpretadas. Las tablas deberán llevar sus correspondientes cabeceras. Tomar como ejemplo las separatas del curso virtual. CONCLUSIONES Se incluirán los resultados obtenidos en la resolución del problema propuesto, así como el correspondiente tratamiento estadístico de éstos.

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TRABAJO EXPERIMENTAL Nº 1

DETERMINACIÓN DE HIERRO EN HARINAS COMERCIALES

Introducción

Las Bread and Flour Regulations exigen que todas las harinas contengan, como

mínimo, 1.65 mg de hierro por 100 g. La adición, si es necesaria, debe de hacerse en forma de

hierro reducido o de citrato férrico-amónico. El hierro se determina fotométricamente en una

disolución de las cenizas, con 2,2' -dipiridilo o con o-fenantrolina ambos reactivos especiales

de Fe(II).

Determinación de hierro con 2,2́-dipiridilo.

Reactivos

* Tampón de acético/acetato: Pesar 20.8 g de acetato sódico anhidro (o la cantidad

equivalente de acetato sódico hidratado), disolver en agua. Añadir 30 mL de ácido acético

glacial y diluir la mezcla a 250 mL con agua.

* Disolución de hidroquinona: Pesar 2.5 g de hidroquinona, disolver en agua. Adicionar 0.5

mL de HCl concentrado y diluir la mezcla a 100 mL con agua.

* Disolución de 2,2́-dipiridilo: Preparar 50 mL de disolución al 0.1% en agua.

* Disolución patrón de hierro: Preparar 100 mL de disolución de 100 ppm de Fe.

Procedimiento

Se limpia un crisol de porcelana con HCl caliente y se enjuaga bien. Se pesa en él, con

exactitud, una cantidad adecuada de muestra (alrededor de 10 g) y se calcina en torno a 550º

C. Se enfría y se añade 1 mL de HCl concentrado, se tapa con un vidrio de reloj y se calienta

suavemente durante algunos minutos. Se pasa la mezcla a un vaso de precipitado de 100 mL,

se añade agua y se calienta de nuevo, filtrando por último en un matraz de 50 mL y diluyendo

hasta el enrase.

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En matraces de 25 mL, se toman alícuotas de 10 ó 15 mL de la disolución del

problema (hacer un ensayo previo), se añaden 5 mL de disolución tampón, 3 mL de

disolución de hidroquinona, 2 mL de disolución de 2,2́-dipiridilo y se diluye hasta el enrase.

Se agita bien y se mide la absorbancia a 520 nm frente a un blanco.

La recta de calibrado se establece con disoluciones patrón de hierro de

concentraciones comprendidas entre 0.4 y 3 ppm preparadas de forma similar a la muestra

problema.

Tanto el problema como los patrones se preparan por duplicado.

EXPRESIÓN DE RESULTADOS: mg de hierro/g de harina

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DETERMINACIÓN CINÉTICO-FOTOMÉTRICA DE

2-FURFURALDEHIDO EN BEBIDAS ALCOHÓLICAS.

Introducción

El 2-furfuraldehido (FUR) es el principal producto de degradación de las pentosas. Este

compuesto y el 5-hidroxi-2-metilfurfural (5-HMF) están relacionados con los procesos de

pardeamiento de diversos alimentos. Ambos se usan como indicadores de abuso en los

tratamientos térmicos y como control del tiempo de almacenaje. Su contenido se controla

como criterio de calidad en bebidas alcohólicas tales como vino, cognac, licores,

aguardiente,etc..).

Experimental

Se llevará a cabo la determinación cinético- fotométrica del 2-furfuraldehido (FUR) mediante

la reacción de derivatización conocida como reacción de Winkler. Posteriormente se

analizarán diversas bebidas alcohólicas. (Datos bibliográficos en la separata adjunta).

Reacción que tiene lugar:

Ácido Barbitúrico Aldehidos Furánicos P-toluidina

NH

NHO O

O

OO

HR NH2 CH3

NH

NHO O

OH

OH

R

N CH3

+ +

Furfuraldehido: R=-H; 5-hidroximetil-2-furfural: R= -CH2OH

Técnica empleada

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Espectrofotometría: medidas cinéticas. λ= 585 nm

Metodología empleada

Las medidas de velocidad se obtendrán mediante el método de la tangente y la calibración se

llevará a cabo usando el método del patrón externo

Reactivos

Reactivo para la derivatización: En un matraz de 100 mL adicionar 7.63 g de p-toluidina,

0.05 g de ácido barbitúrico, 3 mL de ácido acético glacial y 50 mL de etanol del 96%. Diluir

con agua desionizadas hasta enrase.

Disolución madre de FUR: En una matraz de 100 mL preparar una disolución madre

conteniendo 100 ppm de FUR en etanol del 96 %. A partir de la disolución madre preparar la

disolución patrón necesaria para el procedimiento.

Procedimiento

Procedimiento para preparar los patrones. En una célula fotométrica adicionar, por el

siguiente orden, 2 mL del reactivo de derivatización, volúmenes variables de etanol y de la

disolución patrón de FUR hasta completar 3 mL. Los patrones deben de tener una

concentración final comprendida entre 0.2 y 2 ppm. Inmediatamente después de adicionar el

FUR comenzar a registrar las curvas absorbancia -tiempo a λ=585 nm (120 ciclos, uno cada

0.5 segundos) durante 60 segundos. Aplicar el método de la tangente en la zona lineal para

construir la recta de calibrado, midiendo entre 0 y 30 segundos.

Procedimiento para el análisis de bebidas alcohólicas. En una célula fotométrica adicionar

2 mL del reactivo derivatizante, 100 µL de la bebida y etanol hasta completar 3 mL. Registrar

la curva cinética absorbancia-tiempo a 585 nm durante 60 segundos (120 ciclos, cada uno de

0.5 s) y calcular el contenido de FUR. El análisis debe realizarse por triplicado. Información

adicional en la separata adjunta.

Expresión de resultados: mg/L FUR en la bebida

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DETERMINACIÓN FLUORIMÉTRICA DE QUININA EN UNA TÓNICA

Introducción

La quinina es un alcaloide antimalárico de fórmula estructural:

pH Fluorescencia

3.0-5.0 azul-violeta débil

9.5-10.0 violeta débil-no fluoresc.

Presenta una eficacia cuántica de fluorescencia bastante elevada, utilizándose por ello como

patrón de fluorescencia. Asimismo, se utiliza como indicador fluorescente ácido-base:

intervalo de viraje 9.5-10.0 (fluorescente - no fluorescente). Es extremadamente sensible a la

presencia de iones haluros, de forma que en HCl 0.1 M es no fluorescente.

La máxima intensidad de fluorescencia se obtiene en H2SO4 0.1 N. En este medio su eficacia

cuántica de fluorescencia es de 0.3. Máximos de excitación: 250 y 350 nm (λem= 450 nm).

Máximos de emisión: 450 nm (λexc= 350 nm). Su límite de detección es de 1 ng ml-1.

18

Reactivos.-

Todas las disoluciones se preparan en H2SO4 0.1 N

Disolución “madre” de sulfato de quinina.-Preparar 100 mL de sulfato de quinina de 0.1g/L

en H2SO4 0.1 N

Disolución “de trabajo” de sulfato de quinina.- Por dilución con H2SO4 0.1 N preparar 100

mL de sulfato de quinina de la concentración adecuada para aplicar el procedimiento.

Procedimiento

Disolución problema de agua tónica.- Pasar el contenido de un agua tónica a un vaso de

precipitado y agitar vigorosamente a temperatura ambiente durante 10 minutos. Tomar 1 ml y

añadir la cantidad necesaria de H2SO4 para que en un volumen final de 250 ml sea 0.1 N.

Recta de calibrado.- En matraces de 25 mL preparar patrones de 100, 200, 300, 400 y 500

µg/L de sulfato de quinina en H2SO4 0.1 N

Registrar los espectros de excitación y emisión de los patrones y problema. Medir la

intensidad de fluorescencia a λex = 350 nm y λem = 450 nm.

Construir la recta de calibrado y calcular gráficamente la concentración, en ppm, de sulfato de

quinina en el agua tónica. Tanto los patrones como el problema se preparan por triplicado.

Método de la adición patrón

En matraces de 25 ml, introducir 10 ml de tónica diluida 1/250 y volúmenes crecientes de la

disolución de trabajo de sulfato de quinina para que el contenido final de la misma esté

comprendido entre 0 y 200 µg/L. Enrasar con H2SO4 0.1 N y leer la señal de fluorescencia en

las condiciones señaladas en el método.

Ajustar la recta por mínimos cuadrados, calcular el contenido de quinina en la tónica por

extrapolación y calcular los porcentajes de recuperación en cada caso.

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TRABAJO EXPERIMENTAL Nº4

DETERMINACIÓN DE COBRE EN COMPLEJOS VITAMÍNICOS MEDIANTE

ABSORCIÓN ATÓMICA.

Introducción

Los oligoelementos son aquellos minerales necesarios para el desarrollo armónico celular,

requeridos por el organismo en muy pequeñas cantidades. El cobre es uno de los oligoelementos

que más emplea el organismo que requiere una cantidad de 0,6 mg. al día. Tiene utilidad en casos

de infertilidad, acné, las alergias (asma, rinitis, sinusitis alérgica, dermatitis alérgica, etc.), en

enfermedades infecciosas, reumatismo.... El zinc y el cobre pueden interactuar entre ellos por lo

que deben administrarse las cantidades adecuadas para que no exista interferencia entre ellos.

Técnica y Metodología empleadas

Absorción atómica con cámara de grafito (Modelo 4100 ZL de Perkim Elmer)

Patrón externo. Intervalo de concentraciones entre 10 y 100 ng/mL en cobre.

Experimental

Se llevará a cabo al análisis de diversas formulaciones farmacéuticas con objeto de determinar su

contenido en cobre

Formulaciones para analizar

Contenido aproximado (según etiqueta) en cobre y nombre comercial:

☻ Redoxon complex: 0.39 mg de CuSO4· 5H20 por comprimido

☻ Hidropolivit mineral: 0.4 mg de CuCO3 por comprimido

Reactivos

Disolución madre de cobre.- Partiendo de una disolución estándar para absorción atómica de

cobre (II) de 1.0000 g/L, preparar 500 mL de disolución de Cu(II) al 1% en HNO3 de

concentración adecuada para aplicar el procedimiento 21.

20

Procedimiento.-

Recta de calibrado.- Para establecer la recta de calibrado, en matraces de 25 mL, se preparan

patrones de Cu(II), por duplicado, conteniendo entre 10 y 100 ppb de Cu(II) al 1% en HNO3.

Disoluciones problema.-

Disolver un comprimido de la formulación ensayada, en 1 L, añadiendo el HNO3 del 60 %

necesario para que la disolución sea al 1% en dicho ácido.

Por dilución de la anterior se preparan dos disoluciones independientes, al 1% en HNO3, de la

concentración necesaria para que al aplicar el procedimiento la concentración de Cu(II) se

encuentre dentro del rango de aplicación del método.

Realizar las medidas de absorbancia de patrones y problemas, por triplicado, a 324.8 nm.

Resultados

Expresar el contenido de Cu en las unidades que se señalan en cada uno de los fármacos.

21


DETERMINACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS EN ACEITE DE OLIVA MEDIANTE CROMATOGRAFÍA DE GASES PREVIA DERIVATIZACIÓN A ÉSTERES

METÍLICOS

Introducción

El objetivo de esta práctica es identificar los ácidos grasos que contiene el aceite de

oliva y cuantificar algunos de ellos. Se llevará a cabo mediante análisis por cromatografía

gaseosa de los ésteres metílicos de dichos ácidos grasos, obtenidos por transesterificación en

frío con una solución metanólica de hidróxido potásico. Se seguirá el protocolo establecido en

el Reglamento (CEE) 2568/91 de la Comisión de 11 de Julio de 1991 recogido en su anexo X.

La identificación se realizará mediante la preparación de disoluciones patrones de los

compuestos a identificar. Para la cuantificación utilizaremos dos métodos:

- Adición estándar.

- Adición estándar junto con patrón interno.

Procedimiento

Transesterificación en frío de una muestra de aceite con una solución metanólica de

hidróxido potásico. El método en frío se aplicará directamente a las muestras de aceites. Para

la transesterificación se pesarán aproximadamente 0.1 g de la muestra de aceite y se añadirán

2 mL de n-heptano agitando en vortex. Posteriormente se adicionan 0.2 mL de solución

metanólica 2 N de hidróxido potásico. Agitar energéticamente durante 20 segundos. Dejar

reposar la muestra durante 30 minutos e inyectar la fase que contiene los ésteres metílicos.

La separación se realizará en cromatógrafo de gases con detector de ionización en llama. La

cuantificación de los ésteres metílicos se realizará por la metodología de adición patrón y

patrón interno. Además se calculará el contenido de acuerdo a lo establecido en la normativa

CEE 2568/91 (porcentaje en masa de ésteres metílicos).

Aplicación

22

La presente metodología se aplicará a muestras de aceite de oliva de diferentes

categorías, tales como aceite de oliva virgen con una acidez libre inferior al 3.3%, aceite de

oliva refinado, aceite de oliva, aceite de orujo de oliva refinado y aceite de orujo de oliva.

Bibliografía

Commission Regulation (EEC) No 2568/91 of 11 July 1991 on the characteristics of olive oil

and olive-residue oil and on the relevant methods of analysis.

Expresar el resultado final en mg/L.

23


DETERMINACIÓN DE PARACETAMOL Y ÁCIDO ACETILSALICÍLICO EN UN

PREPARADO FARMACÉUTICO MEDIANTE CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA

Introducción

La cromatografía líquida de alta eficacia, HPLC, es una técnica, de separación y análisis, de

aplicación prácticamente universal y muy reproducible. Entre sus objetivos el análisis

farmacéutico ocupa un importante papel. El uso de cromatografía en fase inversa junto con la

elución isocrática, frecuentemente con fases móviles agua/metanol o agua/acetonitrilo y ácido

acético o fosfórico para ajustar convenientemente el pH, es una de las modalidades que

resuelve un mayor número de problemas en lo referente al análisis de muestras que contienen

diferentes principios activos. La utilización de un detector UV de longitud de onda

programable o, más recientemente, de un detector de serie de diodos, permite también

aumentar la versatilidad del sistema. En esta práctica se propone la determinación de dos

analgésicos, paracetamol y ácido acetilsalicílico, en un preparado farmacéutico mediante

cromatografía de líquidos con detección UV. La cuantificación se llevará a cabo por el

método de calibrado del patrón externo.

Sistema cromatográfico

Se utilizarán cromatógrafos de las marcas Waters o Agilent, equipados con bombas de doble

pistón, sistema de gradiente cuaternario, válvulas de inyección de seis vías de Rheodyne que

incorporan bucles de 20 µL, y detector de longitud de onda variable (Waters) o de serie de

diodos (Agilent). La columna analítica es en ambos casos una columna de octadecilsilano C18

(150 x 4 mm, 4 µm) con precolumna C18. El control del instrumento, la adquisición y el

tratamiento de datos se efectúa en ambos equipos mediante un adecuado paquete de software.

La fase móvil es una mezcla metanol/disolución acuosa de ácido acético al 0.1% en

proporción 30:70, el caudal es de 2 mL min-1 y la detección se efectúa a la longitud de onda

previamente seleccionada.

24

Tratamiento de la muestra

Se pesa la cantidad de fármaco indicada por el profesor. La muestra se introduce en un

vaso de precipitados de 100 mL, se disuelve con metanol, se filtra si es necesario, y se

trasvasa a un matraz aforado de 50 mL, donde se enrasa con metanol. A partir de esta

disolución se debe preparar otra, más diluida, que se inyectará en el cromatógrafo. La dilución

hay que hacerla con fase móvil. Expresar el resultado en mg/g. El tratamiento hay que hacerlo

por triplicado.

Disoluciones

* Disolución madre: Preparar en un matraz de 100 mL una mezcla que contenga 250 µg mL-1

de paracetamol y 250 µg mL-1 de aspirina y enrasar con metanol.

* Disoluciones patrón: En un volumen final de 25 mL se prepararán los patrones para la

realización de la recta de calibrado, con un intervalo de concentraciones comprendido entre

10 y 50 µg mL-1. Dichos patrones se enrasarán con fase móvil. Preparar al menos 5 cinco

patrones de concentraciones diferentes.

* Fase móvil: Preparar un litro de metanol / ácido acético 0,1% (30:70, v/v)

Observaciones:

- La fase móvil debe ser filtrada previamente a su utilización, a través de una

membrana de nylon de 0,22 µm de poro con un sistema de filtración al vacío

adecuado.

- La desgasificación de la fase móvil se realizará en el mismo recipiente que se

utilizará posteriormente como depósito en el cromatógrafo.

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DETERMINACION SIMULTANEA DE Cu(II), Pb(II), Cd(II) Y Zn(II) EN AGUA DE

BEBIDA/AGUA DE POZO, MEDIANTE VOLTAMPEROMETRIA DE

REDISOLUCION ANÓDICA

Introducción:

La voltamperometria de redisolución anódica es una técnica electroanalítica muy sensible que

permite determinar iones metálicos, que formen amalgama, a nivel de trazas en diferentes

tipos de muestras. En la figura 1 se describe el fundamento de la técnica

Figura 1: Fundamento de la voltamperometría de redisolución anódica.

En la figura se muestra la redisolución de un ión que se reduce a un valor de Ep = -0.5 V. La técnica consta de

tres etapas:

• Etapa de preelectrolisis (preconcentración cátódica) (a): Se aplica un valor de potencial (Ed) constante

y con disolución agitada

• Etapa de reposo(b): Disolución no agitada y Ed cte

• Etapa de redisolución (c): Se realiza mediante un barrido de potencial anódico (desde potenciales

negativos a positivos).

En este trabajo experimental se abordará la determinación, a nivel de trazas, de los iones

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Cu(II), Pb(II), Cd(II) y Zn(II)en agua de bebida y/o agua de pozo mediante voltamperometría

de redisolución anódica de diferencial de pulsos

Experimental

Disoluciones;

• patrón de Zn(II) de 1000 ppm

• patrón de Cd(II) de 1000 ppm

• patrón de Pb(II) de 1000 ppm

• patrón de Cu(II) de 1000 ppm

• A partir de las disoluciones anteriores preparar una disolución patrón que contenga,

conjuntamente, los cuatro iones y en las siguientes concentraciones: 2 ppm de Zn(II),

1 ppm de Pb(II), 1 ppm Cu(II) y 0.7 ppm Cd(II)

• HClO4 al 70% (suprapur)

Procedimiento:

Pipetear 25.0 ml del agua a analizar (agua de grifo, pozo, mineral...), llevar a la célula

polarográfica y adicionar 25 µl de HClO4 al 70%. A continuación pasar una corriente de

nitrógeno durante 7 minutos para desoxigenar la muestra y registrar el voltamperograma

utilizando los siguientes parámetros instrumentales:

Potencial de deposición (Ed): -1.1 V.

Tiempo de electrólisis: 60 s, con agitación.

Tiempo de reposo: 15 s.

Amplitud de pulso: -50 mV

Barrido de potenciales: desde -1.1 V a 0.2 V

Velocidad de barrido: 10 mV/s

Una vez registrado el voltamperograma, comprobar que los parámetros instrumentales son

los adecuados. En caso contrario, modificarlos, por ejemplo aumentando o disminuyendo el

tiempo de electrólisis.

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A continuación adicionar alícuotas de 25 µl de la disolución patrón previamente preparada

con la mezcla de todos los iones (2 ppm de Zn(II), 1 ppm de Pb(II), 1 ppm Cu(II) y 0.7 ppm

Cd(II)), a la célula polarográfica, que contiene la disolución de agua natural y el electrolito

soporte. Desoxigenar durante 2 minutos, tras cada adición, antes de registrar los

voltamperogramas en las mismas condiciones experimentales citadas anteriormente y hasta

obtener un número suficientes de puntos para poder utilizar el método de la adición patrón.

Ajustar la recta por mínimos cuadrados y calcular las concentraciones de los iones presentes

en la muestra de agua natural

Bibliografía:

Tesis Doctoral Susana Stegen Badajoz 1995

NOTA:

El material de vidrio utilizado se lavará previamente con jabón, y se enjuagará cuidadosamente con

agua desionizada. A continuación se introducirá todo el material en ácido nítrico al 10% durante 24 horas y se

lavará posteriormente con agua destilada y después con agua Milli-Q. La célula el electrodo de referencia y el

terminal del nitrogeno se tratará con nítrico concentrado y caliente y se lavará a continuación con agua destilada

previamente y Milli-Q posteriormente, para eliminar los restos del ácido. Esta operación de limpieza es

fundamental, ya que las impurezas de los metales que contengan se eliminan siguiendo este procedimiento.

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DETERMINACIÓN POLAROGRÁFICA DE ACIDO ASCÓRBICO EN

FORMULACIONES FARMACÉUTICAS Y/O ZUMOS DE FRUTAS MEDIANTE

TÉCNICAS ELECTROANALÍTICAS.

Introducción

La determinación del ácido ascórbico, se basa en la señal de oxidación del mismo en el

electrodo de gotas de mercurio (Ep=0.06 V vs ECS), en un medio al 0.10 % en ácido oxálico y

tamponado a pH=6.2.

La técnica utilizada será la polarografía diferencial de pulsos.

Se utiliza el método de la adición patrón debido a las diferencias de viscosidad entre las

muestras y los patrones.

Disoluciones

Preparar las siguientes disoluciones:

- NaOH 0.1 M

- Ácido Oxálico 0.50 %

- Ftalato ácido de potasio 0.10 M

- Solución tampón pH = 6.2 (mezclar 50 mL de ftalato ácido de potasio 0.1 M y 47 mL de

NaOH 0.1 M y diluir a 100 mL con agua desionizada).

- Acido ascórbico 1000 µg mL-1.

Procedimiento

La muestra de zumo natural o comercial se homogeneíza y se lleva al baño de ultrasonidos

para eliminar el anhídrido carbónico (caso de que la bebida sea gasificada). A continuación se

filtra (si es necesario) y se toman 5.0 mL del filtrado que se llevan a un matraz de 25.0 mL al

que se adiciona además 12.5.0 mL de solución tampón, y 5.0 mL de solución de ácido oxálico

al 0.50 %. La muestra una vez preparada se lleva a la célula polarográfica, donde se hace

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pasar una corriente de nitrógeno durante 10 minutos para eliminar el oxigeno disuelto, y se

registra el polarograma.

El método de calibrado que se utilizará es el de la adición patrón. Para ello se van adicionando

a la muestra anterior alícuotas de 0.0, 50, 100, 150 y 200 µL de la disolución patrón de ácido

ascórbico de 1000 ppm, en la misma celda polarográfica. Tras cada adición se burbujea

nitrógeno y se registra el polarograma correspondiente. Una vez realizadas las medidas

determinar la concentración de ácido ascórbico en el zumo.

Si se pretende determinar el contenido de ácido ascórbico en medicamentos, pesar 4

comprimidos o sobres, homogeneizarlos y tomar una cantidad pesada de los mismos y

disolverlos con agua desionizada, enrasando finalmente en un matraz aforado de1 litro.

Tomar una alícuota de 0.20 mL de esta última disolución y llevarla a un matraz de 25.0 mL.

A continuación adicionar el tampón y el ácido oxálico, enrasar a 25.0 mL con agua milli_Q y

llevar a la célula polarográfica. Seguir el mismo procedimiento que para los zumos naturales

o comerciales.

.

Bibliografía

M.J.G. Silvério. Rev. Port. Quim., 7,154 (1965).

J.J. Burns. The pharmacological bases of Therapeutics. Ed. Goodman y Gilman N.Y. (1971).

programa de la asignatura curso académico 2011/12 · trabajo 3. fluorescencia 4 horas trabajo 4....

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