INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS ACADEMIA DE QUÍMICA ANALÍTICA III LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA III
PRÁCTICA No. 2
“ANÁLISIS CUANTITATIVO CUANTITATIVO DE UN SOLO COMPONENTE. DETERMINACION DE CAFEINA EN REFRESCOS DE COLA”
PROFESORA: KARLA ENN! LO"ANO ROAS.
INTEGRANTES EQUIPO #: ∞
PALMA FLORES ANA ELI"ABET$
∞
RIVERA ROSAS FERNANDA !ANIXEL
GRUPO: %IM&
SECCION: B
FEC$A DE REALI"ACION: 2# DE FEBRERO DE 2'(&
LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA III ESPECTROSCOPIA ULTRAVIOLETA)VISIBLE PRACTICA No. 2 ANÁLISIS CUANTITATIVO DE UN SOLO COMPONENTE DETERMINACION DE CAFEINA EN REFRESCOS DE COLA OBETIVO: Manejar con mayor seguridad un espectrofotómetro UV-Vis. Determinar la concentración de sustancias orgánicas en muestras problema por medio de una curva de calibración, aplicando la Ley de eer.
INTRODUCCION TEORICA P*o+,-/-0 - 1/ /3-45/. La cafe!na está clasificada como una sustancia alcaloide, dentro del grupo de las bases "anticas. Las bases "anticas son sustancias caracteri#adas por tener poco carácter básico solubles en agua y disolventes de tipo orgánico clorados. $s un sólido de tipo cristalino y con un caracter!stico sabor amargoso. La cafe!na act%a como una droga con propiedades psicoactivas y tambi&n estimulante el sistema nervioso central en base a la dosis suministrada. La cafe!na fue descubierta por el alemán 'riedric( 'erdinand )unge, en el a*o ++. La cafe!na es un compuesto u!mico del caf&, siendo parte tambi&n de otras sustancias conocidas como el guaranina y la te!na. La cantidad de cafe!na var!a seg%n si se trata de semillas, (ojas o frutos. /ara algunas plantas la cafe!na act%a como pesticida matando o parali#ando a ciertos insectos. La cafe!na es una sustancia consumida por los seres (umanos, en los cuales provoca un efecto estimulante del sistema nervioso, aumentando el nivel de alerta, estimulando el sistema respiratorio, el sistema vasomotor, in(ibe el sue*o, el cansancio y la fatiga, etc., pero en dosis elevadas provoca irritación, tauicardias, convulsiones, e"citabilidad muscular, etc., por lo ue los usos terap&uticos de la cafe!na son más bien escasos debido a la gran cantidad de efectos secundarios ue provoca. La cafe!na se encuentra contenida en diferentes bebidas como el caf&, el t&, refresco con cola, bebidas energi#antes, etc. La cafe!na, suministrada en dosis suficientes, posee además propiedades diur&ticas, sobretodo en personas ue no toleran dic(a sustancia, en cambio, cuando se consume con asiduidad, las personas desarrollamos muc(a tolerancia a sus efectos, por lo ue no produce des(idratación. La cafe!na es una mol&cula auiral, lo ue uiere decir ue no posee ning%n enantiómero u otros esteroisómeros.
La principal fuente de la cafe!na se encuentra en el grano de caf&, es decir, la semilla del caf&. 0tra conocida fuente de caf&, es la bebida del t&, teniendo &ste incluso más contenido de cafe!na ue el propio caf&, pero al prepararse siempre de manera diluida en agua, consumir!amos bastante menos cantidad con respecto a la t!pica ta#a de caf&. $"isten más de 12 plantas ue contienen este principio. Las más importantes son las siguientes 3 - $l guaraná3 la planta con más contenido en cafe!na ue se conoce 45 - 67, superior incluso al caf& 4+ - 867. - $l caf& 49offea arabiga7 ue lo contiene e n sus semillas. - $l yoco o (uarmiyoco 4/aullina yoco7 le sigue a continuación en proporción. $l yoco contiene cafe!na en su corte#a en una proporción casi tan elevada con el caf&, por lo ue tambi&n se utili#a como estimulante y para uitar la sensación de (ambre y el cansancio. La preparación se reali#a raspando la corte#a y e"primi&ndola para e"traer su jugo ue se me#cla con agua. - La cola 49ola acuminata7 es un árbol africano de cuyas semillas se e"trae la cafe!na :e (a utili#ado con propiedades similares a las anteriores e incluso la industria de las bebidas (ace uso de este árbol. :u proporción es muy similar a al caf& o al yoco, aunue esta se libera más lentamente por lo ue tiene un efecto más prolongado aunue menos fuerte. - $l (uito o jagua 4 ;enipa americana7 $s un árbol americano ue contiene una cantidad muy elevada de este componente en sus semillas.
mate>. - $l cacao 4?(eobroma cacao7 Las semillas del árbol del cacao contienen más o menos la mitad de cafe!na ue las plantas anteriores. $l c(ocolate es un alimento cuya ingestión produce sensación de bienestar en el organismo. $sto ocurre porue este alimento contiene una serie de componentes con propiedades eufori#antes y estimulantes. De entre todos ellos destaca la feniletilamina, un componente ue, en realidad, pertenece a la familia de las anfetaminas.
La cafe!na al ser ingerida es metaboli#ada en el (!gado a trav&s del grupo de en#imas 9itocromo /C12 o"idasa, o tambi&n conocida como isoen#ima +<8. $sta sustancia se puede conseguir partiendo de la teofilina a trav&s de la metilación. $n su estructura se encuentran presentes sales minerales como el potasio, el sodio, calcio o magnesio. $s destacable el m&todo de la torrefacción, indispensable para la bebida del caf& tal como la conocemos, ue es un proceso por el cual se desarrolla a trav&s de la acción del calor, a unos 822812E9 por alrededor de +1 minutos. $l aroma procede en mayor parte de la cafe!na. <
trav&s de la torrefacción se destruyen de manera parcial los fenoles, a la ve# ue se (idroli#an los gl%cidos presentes, y la trigonelina forma una amida del ácido nicot!nico, dando lugar a la nicotinamida.
E0+-6*o -1-6*o7/8596,o /3-45/.
-
1/
E06*6*/ - 1/ /3-45/.
La fórmula u!mica es 9 A+2BC08, Bombre cient!fico +,5,-trimetil"antina. 0tros nombres3 5,-di(idro-+,5,-trimetil-+A-purina-8,F-diona, metilteobromina, te!na, guaranina $stado de agregación3 :ólido
mate!na,
$l carácter enla#ante o antienla#ante de estos orbitales es menos acentuado ue el de los orbitales
A+1,/,o5-0 - 1/ 695,/. ?enemos como ejemplo la medicina en la ue este análisis facilita el diagnóstico de enfermedades.
9omercio3 los laboratorios certificados de análisis aseguran las especificaciones de calidad de las mercanc!as.
$n la industria destaca el control de calidad de materias
primas y productos acabados.
D,3-*-5,/0 -1 -;,+o - 5 .
ESPECTROFOT?METRO ULTRAVIOLETA)VISIBLE
$l instrumento utili#ado en la espectrometr!a ultravioleta-visible se llama espectrofotómetro UV-Vis. Mide la intensidad de lu# ue pasa a trav&s de una muestra 4=7, y la compara con la intensidad de lu# antes de pasar a trav&s de la muestra 4=o7. La relación = H =o se llama transmitancia, y se e"presa (abitualmente como un porcentaje 46?7. La absorbancia 4<7 se basa en la transmisión3 < - log 46?7 Las partes básicas de un espectrofotómetro son una fuente de lu# 4a menudo una bombilla incandescente para las longitudes de onda visibles, o una lámpara de arco de deuterio en el ultravioleta7, un soporte para la muestra, una rejilla de difracción o monocromador para separar las diferentes longitudes de onda de la lu#, y un detector. $l detector suele ser un fotodiodo o un 99D. Los fotodiodos se usan con monocromadores, ue filtran la lu# de modo ue una sola longitud de onda alcan#a el detector. Las rejillas de difracción se utili#an con 99Ds, ue recogen la lu# de diferentes longitudes de onda en p!"eles. Un espectrofotómetro puede ser %nico o de doble (a #. $n un instrumento de un solo (a# 4como el :pectronic 827, toda la lu# pasa a trav&s de la c&lula muestra. La =o debe medirse retirando la muestra. $ste fue el primer dise*o, y todav!a está en uso en la ense*an#a y laboratorios industriales. $n un instrumento de doble (a#, la lu# se divide en dos (aces antes de llegar a la muestra. Un (a# se utili#a como referencia, y el otro (a# de l u# pasa a trav&s de la muestra.
aunue son comunes las de vidrio o plástico. $l cristal y la mayor!a de los plásticos absorben en el UV, lo ue limita su utilidad para longitudes de onda visibles.
DESARROLLO EXPERIMENTAL.
CÁLCULOS.
TABLAS DE RESULTADOS.
OBSERVACIONES.)
CONCLUSIONES.)
BIBLIOGRAFIA A. DU/0B? DU):?, ;$0);$ , KUNM=9< 0);OB=9< $P/$)=M$B?
