UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULT FACULTAD DE INGENIERIA IN GENIERIA QUÍMICA QUÍ MICA
DEPARTA DEPARTAMENTO MENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA QUÍ MICA ANÁLISIS POR INSTRUMENTACIÓ INSTRUMENTACIÓN N LABORATORIO Nº 03
DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE CAFEÍNA EN 9 PRESENTADO A
:
Ing. Av!" C"#g$"!!"n%$& G!"'()
POR
:
*"n"+," M-"& */)L#/ */#g-& P-'#/
A!$+n/) '-! VI S-+-)#- )-112n )-112n A4 5UANCA6O 7 PER8 2008
I.9RESUMEN
El propósito del presente informe de laboratorio es dar a conocer de forma amena y básica el procedimiento para determinar el contenido de la cafeína en bebidas gaseosas por espectrofotometría UV-Vis. Esta experiencia emplea la espectrofotometría ultravioleta para el análisis de cafeína en bebidas gaseosas de interés comercial. En este experimento se trabajo con muestras diferentes de bebidas gaseosas las cuales fueron descarbonatadas por agitación de las cuales se tomo un m! de cada solución problema y diluida "asta #$m! en una fiola con %&l '('). *e preparo la solución de cafeína +solución estandar, de ppm.!uego las soluciones debidamente rotuladas o sealadas a /ue tipo de muestras corresponden y la solución de cafeína de ppm +solución estandar, son llevadas al Espectrofotómetro UV-Vis para obtener su absorvancia respectiva y asi "allar la concentración de cafeína en ppm de cada muestra de gaseosa como se muestra en el siguiente cuadro0
T,/ 'M$-)#"
A)/#"n1"
Nº M$-)#"
C/n1-n#"12n '- C";-
1epsi
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#
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'
1epsi
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#5(5;
*olución Estandar
&rus"
'(24;
44('##
*olución de cafeína +ppm,
'(2$4
'(##;
44($5
II. OB*ETIVOS
CAPACIDAD •
III. FUNDAMENTO TEÓRICO
3.?.9CAFEÍNA !a cafeína es una sustancia amarga /ue se encuentra en el café( el té( bebidas gaseosas( c"ocolate( algunas nueces y ciertas medicinas. =iene muc"os efectos en el metabolismo del cuerpo( incluyendo la estimulación del sistema nervioso central. >sta puede "acerlo sentirse más alerta y aumentar su energía. 1ara la mayoría de las personas( la cantidad de cafeína( entre dos y cuatro ta?as de café diarias( no es daina. *in embargo( demasiada cafeína puede dejarlo in/uieto( ansioso e irritable. =ambién puede impedirle dormir bien y causarle dolores de cabe?a( ritmos cardíacos anormales u otros problemas. *i interrumpe el uso de la cafeína puede presentar síntomas de abstinencia. @lgunas personas son más sensibles a los efectos de la cafeína /ue otras. Estas personas deben limitar el consumo de la cafeína. =ambién deben "acerlo las mujeres embara?adas o /ue están amamantando. @lgunas drogas y suplementos pueden interactuar con la cafeína. *i desea saber si la cafeína es sana para usted( consulte a su médico.
@C$!-) )/n )$) -;-1/) '- !" C";-
las características de la sustancia y la forma en /ue la consumas tus características personales0 personalidad( peso( edad( estado de salud y de ánimo( así como tu experiencia pasada como consumidor de la droga en cuestión las circunstancias en las cuales consumís la droga0 +compaía( lugar( legalidad,
Ao existe una acumulación en la sangre de la cafeína /ue se consume día a día ya /ue la mayor parte de ella es metaboli?ada por el "ígado. El consumo de la cafeína contenida en dos tasas promedio de café +de concentración comBn, puede producir efectos suaves como un aumento en el grado del estado de alerta( aumento de la temperatura corporal y la presión sanguínea( así como en la producción de orina y en la segregación de ácidos gástricos. @l ser un estimulante( la cafeína puede ayudar a las personas a mantenerse despiertas. =omada antes de ir a la cama puede provocar retardo en la aparición del sueo( un acortamiento del tiempo /ue se duerme o una disminución de la profundidad del sueo. El consumo de cafeína puede producir en algunas personas temblor en las manos y coordinación defectuosa. Entre las consecuencias más comunes del consumo de altas dosis de cafeína diarias +mas de 5'' mg u tasas comunes de café, se encuentran los dolores de cabe?a( el estado de nerviosismo( el insomnio( problemas estomacales y la posibilidad de diarreas. !a mayoría de los adultos pueden manejar en promedio unos 4'' mg de cafeína diarios( es decir( unas 6 tasas de café por día sin sufrir ningBn efecto negativo.
@Q$ #-)g/) ,$-'- -n-# -! 1/n)$+/ '- C";-
A!g$n") '-") ,"#" #-'$1# -! 1/n)$+/ '- 1";-
Contenido de cafeína
&afé instantáneo
5' - '' mg por ta?a
&afé descafeínado
# - 6 mg por ta?a
=é Cebidas cola
- 2' mg por ta?a 4' - 4$ mg por cada #$' ml
Notas
1uede variar dependiendo de otros /uímicos
&ocoa y c"ocolate $' - ;' mg por ta?a caliente Carras de c"ocolate #' - 5' mg por cada #'' g de barra
C";-
IV. METODOLOGIA 6 PROCEDIMIENTO Esta experiencia emplea la espectrofotometría ultravioleta para el análisis de cafeína en bebidas gaseosas de interés comercial. !a cafeína es un estimulante del sistema nervioso central.
.?.9MATERIALES:
Espectrofotómetro UV-Vis &eldas de cuar?o 'Vaso de precipitación de $'m! '1ropipeta '1ipeta m! graduada '1ipeta de #m! volumétrica 'Fiola de '''m! 'Fiola de ''m! 'Fiola de #$m! 'Varilla de vidrio 'Frasco lavador '1ipeta de plástico de 4m! '1robeta de #$ m!
..9REACTIVOS:
Gcido &lor"ídrico +%&l, a '(') *olución de cafeína de ppm @gua destilada Cebida gaseosa +solución problema,
.3.9PROCEDIMIENTO EPERIMENTAL "> PREPARACIÓN DE SOLUCIONES %&l '(')
> PARTE EPERIMENTAL En este experimento se trabajo con muestras diferentes de bebidas gaseosas. =ome 'm! de la bebida gaseosa +solución problema, en un vaso de precipitación y agite constantemente con una varilla durante $ minutos para descarbonatar la bebida para descarbonatar la bebida( luego pipetear m! de esta solución problema y dilByala "asta #$m! en una fiola con %&l '(') con la ayuda de la pipeta de plástico de 4m! y la probeta de #$ m! aforamos la solución con mayor precisión.
!uego las soluciones debidamente rotuladas o sealadas a /ue tipo de muestras corresponden y la solución de cafeína de ppm +solución estandar, son llevadas al Espectrofotómetro UV-V7*. &ada solución se coloca en una celda de cuar?o para llevarla al Espectrofotómetro UV-Vis.
@note la absorbancia de la solución de cafeína y de las muestras problemas diluidas( leídas a #nm de longitud de onda.
1>RESULTADOS OBTENIDOS Nº M$-)#"
T,/ '- M$-)#"
A)/#"n1"
1epsi
'('
#
3uarana
4
1epsi
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6
7nca 8ola
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1o9er :ade
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;
3uarana
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2
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'(254
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1epsi
'(;$;
&rus"
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*olución Estandar
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*olución de cafeína +ppm,
'(##;
'>CÁCULOS REALIADOS &alcule la concentración de cafeína en las vbebidas gaseosas en ppm segun la formula y los resultados obtenidos en el laboratorio. Concentración. Patrón
Concentración.de.Cafeína ( ppm)
=
Concentración.de.Cafeína ( ppm)
=
Absorbancia 8 ppm Absorbancia
xAbsorbancia. problema
xAbsorbancia. gaseosa
)uestra AJ ' +1epsi, Concentrac ión.de.Cafeína ( ppm )
)uestra AJ '# +3uarana,
=
8 ppm ( 0,801) 0,227
=
28,229 ppm
Concentrac ión.de.Cafeína ( ppm )
8 ppm (0,953) 0,227
=
33,586 ppm
=
8 ppm (1,802 ) 0, 227
=
63,51 ppm
=
8 ppm (1,510 ) 0, 227
=
=
)uestra AJ '4 +1epsi, Concentración.de.Cafeína ( ppm )
)uestra AJ '6 +7nca 8ola, Concentrac ión.de.Cafeína ( ppm )
53, 216 ppm
)uestra AJ '$ +1o9er :ade, Concentrac ión.de.Cafeína ( ppm )
8 ppm (0,908 ) 0,227
=
=
32 ppm
)uestra AJ '5 +&oca &ola, Concentrac ión.de.Cafeína ( ppm )
=
8 ppm (0,817 ) 0,227
=
8 ppm (0,929 ) 0,227
=
32,740 ppm
=
8 ppm (0,943) 0, 227
=
33, 233 ppm
=
8 ppm (0,963) 0, 227
=
28,793 ppm
)uestra AJ ';+3uarana, Concentración.de.Cafeína ( ppm )
)uestra AJ '+3uarana, Concentrac ión.de.Cafeína ( ppm )
)uestra AJ '2+&rus", Concentrac ión.de.Cafeína ( ppm )
=
33,938 ppm
)uestra AJ ' +1epsi, Concentración.de.Cafeína ( ppm )
=
8 ppm (0,757 ) 0,227
=
26,678 ppm
=
8 ppm (0,937 ) 0,227
=
33,022 ppm
)uestra AJ +&rus", Concentrac ión.de.Cafeína ( ppm )
Hbtenemos el siguiente cuadro con los calculos reali?ados
A)/#"n1"
Nº M$-)#"
T,/ 'M$-)#"
C/n1-n#"12n '- C";-
1epsi
'('
#(##2
#
3uarana
4
1epsi
('#
54($
6
7nca 8ola
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$4(#5
$
1o9er :ade
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5
&oca &ola
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;
3uarana
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3uarana
'(264
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2
&rus"
'(254
44(24
'
1epsi
'(;$;
#5(5;
*olución Estandar
&rus"
'(24;
44('##
*olución de cafeína +ppm,
'(##;
%aciendo un cuadro estadístico segBn los datos de la práctica
V.9 DISCUSIÓN DE RESULTADOS
*egBn los cálculos reali?ados con las respectivas absorbancias de cada una de las muestras de las gaseosas se pudo observar /ue el /ue tiene mayor absorbancia y por esto tiene mayor concentración de cafeína es la gaseosa 1epsi con 54($ ppm de cafeína y la 7nca 8ola con $4(#5 ppm con respecto a las demás gaseosas. *e puede observar /ue "ay una gran diferencia en cuanto a la concentración de la cafeína de mismas marcas de gaseosas esto se debe dar a /ue en el momento del preparado de la solución de la muestra no se "i?o o no se preparo correctamente.
VI.9 CONCLUSIONES
El color de la gaseosa no influye o no es indicador de la mayor o menor concentración de la cafeína. 1ara distintos tipos de muestras de gaseosas sus absorbancias son distintas ya /ue tienen diferente concentración de la especie absorbente. !as mediciones deben ser instn táneos ya /ue con el paso del tiempo( las concentraciones de las soluciones varían y el e/uipo espectrofotómetro UV-V7* no reali?a la lectura correcta.
VII.9 RECOMENDACIONES
Es necesario utili?ar la probeta y la pipeta de plástico para una mayor presición en el aforado de las soluciones de las muestras. Es necesario trabajar con e/uipos sofisticados en el laboratorio para poder "allar la concentración de cafeína de otras sustancias. *e refuer?a el aprendi?aje de los conocimientos(con el desarrollo de las actividades y practicas de laboratorio planteadasK para /ue se considere en cada una de ellas0 los objetivos a lograr( los conocimientos previos /ue los estudiantes deben tener para comprender las experiencias y desarrollo de estas.
VIII.9 BIBLIOGRAFÍA
"ttp0LL"tml.rincondelvago.comLanalisis-/uimicoM."tml
Enciclopedia de &onsulta )icrosoft Encarta #''5
@nalisis 7nstrumental- *Nooog-!eary Dcuarta edicionD- Editorial )c 3ra9 %ill 22; impreso en Espaa
"ttp0LLes.9iNipedia.orgL9iNiLlmagen.CeerOambert.png http://www.scielosp.org/img/revistas
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