Según la ley de Beer, A=Ebc, en condiciones ideales, la concentración de una sustancia y su absorbancia son directamente proporcionales: una solución de alta concentración absorbe más luz y una solución de menor concentración absorbe menos luz. Dado que la concentración y la absorbancia son proporcionales, la ley de Beer permite determinar una concentración desconocida de fosfato después de determinar la absorbancia.
El objetivo general de este laboratorio fue realizar una curva de calibración con una gráfica de absorbancia versus concentración y poder determinar las concentraciones de fosfato en muestras de cola, agua superficial y otras soluciones acuosas de interés.
El procedimiento de esta práctica de laboratorio se obtuvo del sitio web o manual del curso de laboratorio del estudiante.
Tabla 1: Absorbancia vs. Concentración
ConcentraciónAbsorbancia (a 690 nm)2,00 x 10-5 METRO.9065.00×10-5 METRO.9691.00 x 10-4 METRO1.052.00×10-4 METRO1.415.00×10-4 METRO2.37
Gráfico 1: Absorbancia vs. Curva de calibración de concentración
Tabla 2: Dilución de la solución madre de fosfato
ConcentraciónmL Fosfato diluido en matraz de 100 mL2.00 x 10-5 METRO25.00×10-5 METRO51.00×10-4 METRO102.00×10-4 METRO205.00×10-4 METRO50
Tabla 3: Absorbancia de soluciones a 690 nm
SoluciónAbsorbancia (a 690 nm)Muestra de cola1,216Muestra de agua desconocida0,361
Cálculos de muestra:
CORRECCIÓN: x = (1.216-0.7991)/(3114.4)= 1.34×10^-4
m1= 0,006834M
Se utilizaron 100 ml de solución de fosfato 1,00 x 10-3 para preparar cinco soluciones estándar con concentraciones de fosfato conocidas. Se agregaron 5,00 ml de cada solución de fosfato a vasos de precipitados pequeños separados y luego se agregaron a cada vaso de precipitados 1,00 ml de solución de molibdato de amonio y 0,40 ml de reactivo de ácido aminoaftolsulfónico. Después de 5 minutos, se midieron las absorbancias a 690 nm usando un espectrómetro.
Una curva de calibración que muestra la absorbancia. vs. La concentración se creó usando Excel utilizando las concentraciones crecientes de las cinco soluciones estándar para los valores de x y sus correspondientes absorbancias para los valores de y. En la Parte 2, se calentó una pequeña cantidad de cola en un vaso de precipitados cubierto con un cristal de reloj para reducir la evaporación.
Una vez enfriada, una muestra de refresco se diluyó 50 veces con agua ultrapura combinando 2 ml de refresco y 100 ml de agua ultrapura, y luego se colocaron 5,00 ml de ese refresco diluido en un tubo de ensayo grande. También se agregaron al tubo de ensayo 1,00 ml de reactivo de molibdato de amonio y 0,40 ml de ácido aminonaftosulfónico y, después de 5 minutos, se midió la absorbancia.
La curva de calibración creada en la Parte 1 se usó para resolver la concentración de fosfato en los refrescos. En la Parte 3, se utilizó el mismo procedimiento que en la Parte 2 para determinar la concentración de fosfato en una solución desconocida. Sin embargo, la solución no se hirvió en la Parte 3 ya que no hubo carbonatación en lo desconocido. Tampoco estaba diluido porque era una muestra de agua.
Cuando solo el molibdato se une al fosfato, la solución se vuelve azul, lo que indica la presencia de PO43-. La relación lineal entre absorbancia y concentración muestra que la absorbancia depende de la concentración. ley de la cerveza, A=Ebcayudó a desarrollar la ecuación lineal, ya que la absorbancia era igual a y, Mib era igual a metroy la concentración, Cera igual a la pendiente, Xen la ecuación y=mx+b.
Para calibrar el espectrómetro se utilizó como blanco una solución que contenía 5,00 ml de agua, 1,00 ml de reactivo de molibdato de amonio y 0,4 ml de ácido aminonaftosulfónico. Dado que la especie de interés era el fosfato, se utilizó todo menos el fosfato en el blanco y se restó de la absorbancia medida de la cubeta que contenía una solución de fosfato.
Los resultados no fueron los esperados, ya que los datos estaban torcidos debido a una gran cantidad de errores experimentales en la Parte 1 del laboratorio. Este error se produjo por no agregar la cantidad correcta de soluciones a cada vaso, lo que desvió la tasa de absorción y luego la curva de calibración. El hecho de que las absorbancias de cada una de las cinco soluciones fueran incorrectas también afectó la ecuación lineal obtenida en la Parte 1, lo que hizo que R2 no fuera tan cercano al valor esperado de 1.
El hecho de que la ecuación lineal no fuera una línea recta perfecta también afectó la determinación de la concentración de fosfato en la cola en la Parte 2. El impacto de este error experimental en la Parte 1 afectó al resto del laboratorio, no permitiendo resultados perfectos.
En este experimento, se creó una curva de calibración trazando la absorbancia vs. concentración en excel. La curva de calibración se construyó midiendo la tasa de absorbancia de fosfato en cinco soluciones estándar.
Luego, la ecuación lineal derivada de la curva de calibración se manipuló y se usó para determinar la concentración de fosfato en refrescos y en una solución de agua desconocida. Se determinó experimentalmente que la concentración de fosfato era 0,006834 M en Cola y 1,41 x 10-4 METRO en una muestra de agua desconocida.