DETERMINACION DE ACIDO ASCORBICO EN JUGO COMERCIAL POR ESPECTROSCOPIA ULTRAVIOLETA
Oscar A. Acosta 1238385
[email protected] Verónica Mejía 1137396
[email protected] Facultad de Salud. Escuela de Bacteriología y Laboratorio Clínico. Laboratorio de Química Analítica. Universidad del Valle, Cali, Colombia.
RESUMEN: Para esta práctica se determinó la concentración de ácido ascórbico en una muestra de jugo comercial (“Tampico®”) utilizando la espectroscopia espectroscopia ultravioleta ultravioleta visible, una longitud de onda de 405 nm y la máxima absorbancia reportada en dicha muestra. Utilizando soluciones estándar y adiciones estándar a distintas concentraciones; realizó una curva de calibración y se obtuvo que la concentración de ácido ascórbico en la muestra es de 14,1 mg/L Palabras Clave: Ácido Ascórbico, espectroscopia ultravioleta, curva de calibración, efecto
matriz ____________________________________________________________________________ DATOS, DATOS, CALCULOS Y RESULTADOS RESULTADOS Construcción de la curva de calibración “El ácido ascórbico es un ácido de azúcar con
propiedades antioxidantes. antioxidantes. Su aspecto es de polvo o cristales de color blanco-amarillento. Es soluble en agua. El enantiómero L- del ácido ascórbico se conoce popularmente como vitamina C. El nombre "ascórbico" procede del prefijo a- (que significa "no") y de la palabra latina scorbuticus (escorbuto), una enfermedad causada por la deficiencia de vitamina C.”
1
Peso real obtenido para la preparación del ácido ascórbico=0,0052g. 25 10%
×
10
×
1
100 1 100 1 × × 37,2 1,190 = 5,64 5,64
Se prepararon 250 ml de solución estándar de ácido ascórbico 100ppm. Se tomaron 5 alícuotas, las cuales se llevaron a matraces de 25 ml, donde se enrasó con agua, se obtuvo concentraciones de 5-10-15-20-25 ppm. Ilustración 1 Estructura del ácido ascórbico
Se determinó la longitud de onda de máxima absorbancia a concentración de 20 ppm, examinando de 200-300 nm (rayos ultravioleta cercanos).
Tabla 1. Absorbancia del ácido ascórbico según la longitud de onda. Longitud de onda (nm)
Con una longitud de onda de 245 nm, se midió la absorbancia de las soluciones a diferente concentración.
204 245 306 333 337
Absorbancia
-0.37 1.09 -0.026 -0.023 -0.024
Tabla 2. Absorbancia (245 nm) de soluciones de ácido ascórbico a diferente concentración. Concentración (ppm)
Grafica 1. Longitud de onda vs Absorbancia de la solución de ácido ascórbico
Absorbancia
5 0.098 10 0.203 15 0.406 20 0.635 No se anexó el cálculo a concentración a 25 ppm, debido a que se encuentra muy desfasado (no entra en el rango de error aceptable). .
Gráfica 2: Curva de calibración. Concentración Solución estándar vs Absorbancia 0.7
y = 0.0363x - 0.118 R² = 0.9757
0.6 0.5 a i c n a b r o s b A
0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
5
10
15
20
25
Concentracion (ppm)
El blanco utilizado para la curva de calibración fue agua destilada, y para la muestra se preparó con 1 ml del jugo + 3 ml de NaOH, se dejó reposar la preparación por 10m 3 ml de HCl 10%
= Con base en los datos obtenidos, podemos calcular la concentración de ácido ascórbico en la muestra problema y usando el método de mínimos cuadrados, se calcula la ecuación de la recta que mejor representa la dispersión de puntos:
Promedio Sumatoria
∗.−∗. ∗−
= 0,03628
= 0,118
Tabla 3. Calculo de Mínimos Cuadrados de las soluciones estándar.
X
( )
( )
) (
5 10 15 20
0,098 0,203 0,406 0,635
-7,5 -2,5 2,5 7,5
56,25 6,25 6,25 56,25
-0,2375 -0,1325 0,406 0,635
12,5
0,3355 125
) (
0,05640625 0,01755625 0,164836 0,403225
0,6420235
Donde X=Concentración de la solución estándar, Y= concentración de Vitamina C a esa longitud de onda
Con esto la recta que mejor describe la dispersion de puntos es : Y = mX + b Y= 0.0363x + 0.118 Donde Y es la absorbancia, X la concentración y m la pendiente (mostrado en la gráfica 2); el intersecto en Y (b) se calculó también con Excel. Y = 0.0363X 0,118
Despejando en X X=
Y + 0.118 0.0363
= 14,1 mg/L
Calculando 50 mL ×
14.1 mg 1L
×
1L
Primero, el ácido ascórbico es un componente orgánico y son estos componentes principalmente (junto con algunos inorgánicos) lo que absorben radiación directamente en la región UV y visible. Segundo, el ácido ascórbico tiene grupos funcionales orgánicos insaturados en su estructura (llamados cromóforos) como el carbonilo (además que su misma estructura es aromática) y éste tipo de grupos absorben en la región UV. La razón, es porque los electrones que participan en enlaces dobles y triples se sujetan con menos fuerza, y por eso es más fácil excitarlos. 2 2. Explique la razón por la cual el blanco
1000 mL ascórbico = 0,705 mg ácido Tampico® mL
Se obtiene así la concentración de ácido ascórbico en una muestra de 50 mL de jugo comercial Tampico® de 1000 ppm.
ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS
Una muestra de Tampico comercial posee 60 mg de ácido ascórbico en 0.4 L, estos son 150 mg/L, lo cual implica que nuestra medición tuvo un alto margen de error, por quizá un error en la preparación de las muestras, soluciones estándar o un blanco mal aplicado; pero se pudo observar como a medida que aumenta la concentración del ácido ascórbico en las muestras estándar, aumenta la absorbancia, y se pudo contrastar con la muestra problema.
debe prepararse a partir de la muestra.
Porque aparte del analito, la muestra contiene todas las sustancias que pueden producir una interferencia al medir la absorbancia, es decir, el efecto matriz producido (en este caso) por la interferencia de excipientes, aditivos, colorantes, conservantes… que es necesario tener en cuenta al momento de efectuar los procedimientos. 3. Explique por qué en la preparación del blanco se añade NaOH
Porque al ser una base fuerte, el NaOH neutralizará al ácido ascórbico y subirá el pH de manera que la absorbancia del compuesto resultante estará por fuera del rango que se está evaluando, y será posible entonces establecer la longitud de onda con los componentes de la matriz. 4. Determine si las sensibilidades de los dos
PREGUNTAS:
métodos
significativamente. 1. Explique, teniendo en cuenta la estructura del
ácido
ascórbico,
¿Por
qué
sustancia absorbe el ultravioleta?
esta
difieren ¿Se
presentan
efectos de matriz en la determinación por curva regular de calibración?
Un método analítico será más sensible
cuanto mayor sea la variación de la señal analítica “y” para una variación de la concentración del analito “x” dada.
absorción a una sola longitud de onda, mientras que los de doble haz so más adecuados para el registro continuo del espectro de absorción.2
La sensibilidad (S) de un método viene dada por la pendiente de la curva de calibrado.
CONCLUSIONES
y = mx + b . La sensibilidad de un método analítico se relaciona con la cantidad mínima de analito requerida para dar un resultado significativo, cualitativo o cuantitativo. Debe distinguirse entre sensibilidad de calibrado y sensibilidad analítica. - Sensibilidad de calibrado: corresponde a la pendiente de la recta de calibración, es decir, la señal o respuesta por unidad de concentración. - Sensibilidad analítica: corresponde a la sensibilidad de calibrado dividida por la desviación estándar de la respuesta. Los parámetros a definir para poder evaluar la sensibilidad de un método analítico son los límites de detección y de cuantificación. No se presentan efectos de matriz porque la curva de calibración solo tiene vitamina C y agua las interferencias pueden ser de otro tipo (instrumental, por partículas de polvo) pero no hay efecto matriz porque no hay excipientes de “tampico ”.
5. El equipo que usted utilizó en la práctica es de doble haz. ¿Qué ventajas tiene ese
El blanco para las soluciones estándar debía ser agua destilada porque las soluciones estándar sólo contienen Ácido Ascórbico en dilución con agua destilada, mientras que el blanco para las adiciones estándar debía ser preparado con el jugo comercial para que contuviera los excipientes de ésta. La recta de calibrado es un método sencillo para determinar concentraciones a partir de las señales proporcionadas por el instrumento analítico. La absorbancia de una solución es directamente proporcional a la concentración del sustrato en ella. El análisis realizado debe tener un blanco adecuado para contrastar, lo necesario y no tener errores en la cuantificación del analito en l amuestra. BIBLIOGRAFIA
respecto a un equipo de un solo haz?
Que los instrumentos de doble haz compensan todo menos la mayoría de las fluctuaciones cortas en la radiación de salida de la fuente, y también las variaciones amplias en la intensidad de la fuente con la longitud de onda. Los instrumentos de haz sencillo son más adecuados para mediciones cuantitativas de
1
http://www.acidoascorbico.com/
2
Skoog and West, Química Analítica.7ma Edición. McGraw Hill. Capitulo 23 p 615616, Cap 22 p 608 Harris D. Análisis QuímicoCuantitativo. Quinta Edición. GrupoEditorial Americano Kenneth A. Rubinson, Judith F. Robinson, Análisis instrumental, Prentice Hall, Cap 8 p293-306
