COLOQUIO 4_final

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UNL. FBCB. 
QUÍMICA ANALÍTICA II AÑO 2018 
COLOQUIO 4 
ESPECTROSCOPÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA 
 
PROBLEMA 1. Cuantificación de Au en muestras biológicas. 
 
Se quiere cuantificar Au en muestras geológicas mediante EAA. Para aplicar esta técnica, en primer lugar, 
resulta necesario realizar pasos de extracción y solubilización del Au, ya sea empleando cianuro o tiosulfato. 
Éste último resulta más efectivo, ya que a su vez permite realizar el quenching de los distintos átomos 
interferentes, logrando obtener un buen porcentaje de recuperación de Au. 
En un laboratorio, se propone un nuevo método de cuantificación de Au más económico y simple que 
combina ambas técnicas de solubilización. Por lo que resulta necesario llevar a cabo la puesta a punto del 
nuevo método. Se evaluaron los siguientes parámetros: 
1. Efecto de la disposición de la llama con respecto a la lámpara de cátodo hueco. 
2. Velocidad de flujo de la llama. 
3. Efecto de la presencia de Fe en la muestra a evaluar (Nota: el Fe absorbe a 242,8 nm, el Au a 
242,8 nm). 
En las tablas 1 a 3 se muestra la variación de la concentración de Au. 
a) Explique en cada caso posibles razones de dicha variación. 
b) ¿Qué otros parámetros consideraría en la puesta a punto del método? 
Tabla 1. Variación concentración de Au respecto al ángulo de la llama. 
Conc. Au 
(µg.ml-1) 
Ángulo de la llama 
0° 10° 20° 30° 
0,4 0,39 0,32 0,28 0,25 
1,0 0,98 0,51 0,4 0,33 
2,0 1,95 0,94 0,61 0,48 
 
Tabla 2. Variación de la concentración de Au respecto a la velocidad de flujo. 
Conc. Au 
(µg.ml-1) 
Velocidad Flujo (l.min-1) 
0,8 0,9 1,2 1,7 
0,4 0,39 0,51 0,63 0,68 
1,0 1,02 0,90 1,06 0,90 
2,0 1,98 1,90 1,90 1,90 
 
 
Tabla 3. Variación de la concentración de Au. Concentración nominal de Au 2 ppm. 
Conc. de Fe (ppm) Conc. predicha de Au (ppm) 
0,5 1,6 
1 1,2 
5 1,0 
10 0,85 
50 0,5 
100 0,2 
 
PROBLEMA 2: Determinación de metales en hortalizas. 
Se desea determinar los niveles de Ar, Pb y Cd en hortalizas cultivadas cerca de zonas con intensa 
actividad industrial y urbana. El paso de sustancias tóxicas, como por ejemplo metales pesados, a los 
alimentos cultivados en zonas urbanas puede deberse a la absorción de los mismos en suelos, aire o agua 
contaminados. 
 
Tratamiento de la muestra: las hortalizas se lavaron con agua potable, siguiendo el mismo procedimiento 
que se utiliza para su consumo. Luego, 200 g de muestra fresca se homogeniza en un molino triturador. Se 
toman 30 g, se secan a 105 ºC y posteriormente se calcinan a 450 ºC durante 16 horas. Luego, las cenizas 
blancas se disuelven con HCl y se trasvasan el digerido a un matraz de 25 mL y se enrasó con agua 
destilada. Se midieron las absorbancias de las muestras procesadas por triplicado, frente a blanco de 
reactivos, dando los siguientes valores. 
 
LCH λ (nm) Absorbancia promedio 
As 193.7 0.13 
Pb 283.3 1.10 
Cd 228.8 0.16 
 
Se disponen de soluciones patrones de1000µg L-1de As y de Pb y una de 500 µg L-1 de Cd. Para preparar 
las curvas de calibrado, se colocaron los siguientes volúmenes en una serie de matraces: 
Matraz 1 2 3 4 5 6 
Vol. SP As (mL) 1 2 3 4 5 6 
Abs. (193.7 nm) 0.05 0.11 0.16 0.21 0.25 0.32 
0.06 0.10 0.15 0.22 0.23 0.31 
0.07 0.12 0.17 0.20 0.26 0.33 
 Enrasar a 10 mL con agua destilada 
Matraz 1 2 3 4 5 6 
Vol. SP Pb (mL) 1 2 3 4 5 6 
Abs. (283.3 nm) 0.26 0.51 0.75 1.05 1.27 1.48 
0.24 0.50 0.75 1.08 1.28 1.45 
0.27 0.53 0.77 1.06 1.30 1.47 
 Enrasar a 10 mL con agua destilada 
Matraz 1 2 3 4 5 6 
Vol. SP Cd (mL) 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5 9.0 
Abs. (228.8 nm) 0.07 0.15 0.22 0.31 0.4 0.46 
0.05 0.12 0.21 0.32 0.41 0.44 
0.06 0.16 0.20 0.30 0.39 0.47 
 Enrasar a 10 mL con agua destilada 
Se realizó el “autocero” del equipo con agua destilada. 
Calcule la concentración de cada metal en las hortalizas. Exprese el resultado en mg/Kg. 
 
La Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica (ANMAT) establece los 
siguientes valores máximos de metales en hortalizas de hoja: 
Metal Límite máximo (mg/Kg) 
Arsénico 0.30 
Plomo 0.30 
Cadmio 0.20 
¿A qué conclusión llega en base a los valores límites? 
 
 
PROBLEMA 3: Dosaje de Calcio en una muestra sólida. 
Tratamiento de la muestra: 2,18 g de muestra se disolvieron en 50 mL con HNO3 0,5M. Se tomaron 25 mL y 
se enrasó a 1000 mL en matraz aforado. En tres matraces de 50 ml marcados como desconocidos (D1, D2 y 
D3) se colocó 1 mL de esta solución en cada uno de ellos y se enrasó con agua destilada. 
Tabla 1. Datos de absorbancia de la muestra. 
Absorbancia de la muestra 
0,401 
0,413 
0,410 
 
Curva de calibrado: Para cuantificar se realizó una curva de calibrado, partiendo de 2,500 g de CaCO3, se 
disolvió en HCl diluido, se calentó para expulsar el CO2 (g), se enfrió; esta solución se trasvasó a un matraz 
de 1000 mL y se enrasó con H2O destilada. De aquí se tomaron 10 mL y se llevaron a 1000 mL con H2O 
quedando preparada la solución patrón. 
Se prepararon por triplicado en matraces de 50 mL las siguientes soluciones (Tabla 2): 
Tabla 2. Datos de la curva de calibrado. 
Matraces 11, 12, 13 21, 22, 23 31, 32, 33 41, 42, 43 51, 52, 53 61, 62, 63 
SP (mL) 0 5 10 15 20 25 
Se llevó a Vf = 50mL 
Absorbancias 
0,000 0,160 0,327 0,482 0,637 0,800 
0,008 0,152 0,322 0,479 0,630 0,810 
0,005 0,156 0,330 0,475 0,645 0,815 
 
a) ¿Qué porcentaje de Ca tenía la muestra? Datos: Masas atómicas: Ca: 40,08; C: 12,01 O: 16,00. 
b) Calcular la incertidumbre de la concentración (ΔC) y los parámetros del ajuste de la curva de 
calibrado. 
 
ESPECTROMETRÍA DE EMISIÓN ATÓMICA 
 
PROBLEMA 1: Determinación de NaCl en muestra sólida 
A 1,5 g de una muestra sólida que contiene NaCl se los disuelve en 250 mL de agua destilada. De esta 
solución se toman 10 mL, y luego de un tratamiento adecuado se enrasan a 250 mL. Se dispone además de 
una solución de Na de 32,609 mM, de la cual se toman 10 mL, se le agregan 2 mL de una solución de Li 
(para evitar la ionización del Na), y se enrasa a 100 mL. De la misma se toman 50 mL y se agregan 100 mL 
de agua destilada, obteniéndose así, la solución patrón. Luego en una serie de matraces se coloca: 
Matraz Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 
Scn Patrón (ml) 0 2 4 16 8 10 12 14 
Enrasar a 50 mL, mezclar y leer las intensidades de emisión. 
Lecturas 
0 8 18 40 60 80 89 93 
0 7 19 41 59 82 87 95 
0 10 19 43 64 83 90 94 
 
a) Realizar la curva de calibrado correspondiente y determinar si existen desviaciones en dicha curva. 
En caso de existir, ¿cómo se denominan y a qué se deben? 
b) ¿Qué zona de la curva es la indicada para cuantificar el analito de interés? 
c) ¿Qué % de NaCl contiene la muestra? 
Datos: Masa atómica Na = 23 Masa atómica Cl = 35,5 
PROBLEMA 2: Determinación de Au en solución. 
El oro se puede determinar en soluciones que contienen altas concentraciones de diversos iones mediante 
espectrometría de emisión atómica con plasma acoplado por inducción. 
Curva de calibrado: Se preparó una solución que contenía 20.0 mg/L de Au. Se transfirieron alícuotas de la 
solución patrón de Au a cinco matraces volumétricos de 100.0 mL, para obtener 0; 2,5; 5; 7,5 y 10 mg/L de 
Au en cada uno de los matraces. Las disoluciones se mezclaron y se analizaron mediante espectrometría 
de emisión atómica con plasma acoplado por inducción. Los datos resultantes se presentan en la siguiente 
tabla. 
 
Oro añadido 
(mg/L) 
Intensidades 
(promedios) 
0.0 12568 
2.5 19324 
5.0 26622 
7.5 33597 
10 40333 
 
a) Mediante una hoja de cálculo efectúe un análisis de mínimos cuadrados para determinar la pendiente, 
la ordenada al origen y la desviación estándar respecto a la regresión. 
b) Con los resultados que obtenga determine la concentración de oro en la solución de la muestra en 
mg/L. 
c) La concentración conocida de oro en la muestraes de 8.51 mg/L. Calcule el error absoluto (C verdadera – 
C calculada ) y error relativo (C verdadera – C calculada / C verdadera *100). 
 
PROBLEMA 3: Determinación de Na en biodisel. 
Se desarrolló un nuevo método de cuantificación de Na en biodisel obtenido a partir de distintas fuentes 
(soja, girasol, algodón), mediante fotometría de llama. El método presenta un LOD y LOQ de 1,3 y 4,3 mg 
de Na/ Kg de biodisel, respectivamente. Según lo establecido por regulatoria de Europa, Brasil y Australia el 
máximo nivel permitido es 10 mg de Na/ Kg de biodisel. Asimismo, se lograron obtener valores de 
recuperación entre 93 y 110% y valores de desviación estándar relativa menores al 4%. 
a) Ud. quiere aplicar dicha técnica como método de control de calidad en una planta de producción de 
biodisel, logrando así, un producto apto para su posterior importación. ¿Seleccionaría dicho método? 
Explique. 
b) Explique cómo calcula la exactitud e indique si el método es preciso y exacto, preciso e inexacto o 
impreciso y exacto. 
PROBLEMA 4: Determinación del contenido de K en frutas 
Un informe de la OMS y la FAO publicado en 2016 recomienda como objetivo poblacional la ingesta de un 
mínimo de 400 g diarios de frutas y verduras para prevenir enfermedades crónicas como las cardiopatías, el 
cáncer, la diabetes o la obesidad, así como para prevenir y mitigar varias carencias de micronutrientes, 
sobre todo en los países menos desarrollados. Así, resulta esencial determinar el contenido de distintos 
elementos trazas en frutas de consumo diario. En un laboratorio de alimentos, se analizó el contenido de K 
y otros elementos trazas en kiwi, banana, naranja, manzana, limón y durazno mediante fotometría de llama. 
El fotómetro se calibró con una serie de patrones que contienen: 
 
 
SP K+ (µg/mL) Lecturas fotometría de llama 
0 3,1 3,2 3,4 
20 21,5 20,6 20,9 
40 40,9 41,7 20 
60 57,1 56,3 55,9 
80 77,3 78,1 78,0 
100 97 98 97,5 
 
Representar los datos de la curva de calibrado y calcular: LOD, LOQ y rango lineal (brinde los cálculos 
correspondientes). 
 
Para el tratamiento de la muestra se tomaron 2 g de homogenato de frutas y se realizó una digestión ácida 
en presencia de ácido nítrico y peróxido de hidrógeno, enransando luego a volumen final 100 mL. 
Se decidió estimar la precisión del método, por lo que se procedió a calcular el CV (%) inter-ensayo, 
procesando dos muestras por triplicado. Los datos obtenidos son los siguientes: 
 
Repeticiones Lecturas fotometría de llama 
Blanco Muestra 1 Muestra 2 
1 5,1 38,6 40,7 
2 4,8 38,2 41,2 
3 4,9 38,9 40,2 
 
Estime el contenido de K (%) en ambas muestras e indique si el método es preciso, realizando los cálculos 
pertinentes.