Trabajo Práctico de Laboratorio- Problemas
Química Analítica Instrumental
Trabajo practico de laboratorio N° 5
ESPECTROMETRÍA DE EMISIÓN - ESPECTROMETRIA
DE LLAMA
INTRODUCCIÓN
Fundamentos Teóricos
La Emisión Atómica o Espectrometría de Llama convencional, está basada en la
medición de la Energía Radiante emitida. Los átomos y moléculas se promueven a un estado
electrónico excitado por medio de la energía térmica de la llama, a través de un mecanismo
de quimioexcitación. Desde dichos estados, que corresponden a niveles electrónicos
superiores, se produce una reversión al estado electrónico fundamental, liberándose energía
radiante de una determinada longitud de onda.
Este fenómeno puede representarse con la siguiente ecuación:
A*
(I)
A + h
donde A* representa un átomo o molécula en estado electrónico excitado; A un átomo
o molécula en estado fundamental de energía, y h  un fotón de energía.
La energía radiante interacciona con los electrones de valencia de un átomo. Cuando
dichos electrones se encuentran en los orbitales de menor energía, se dice que el átomo está
en estado fundamental de energía. El átomo estará en un estado excitado cuando sus
electrones de valencia se encuentren alojados en orbitales de mayor contenido energético.
La transición electrónica desde un nivel energético inferior a otro más elevado implica
una variación de energía E2 – E1; siendo E2 y E1 las energías de nivel superior e inferior
respectivamente. La radiación emitida cuando el electrón vuelve al nivel inferior está dada
por la ecuación ( II ), donde h es la constante de Planck y 
Teniendo en cuenta que la frecuencia de la luz emitida es directamente proporcional a la
velocidad de la luz, e inversamente proporcional a la longitud de onda, (ecuación ( III )); la
ecuación ( II ) toma la forma detallada en la ecuación ( IV ); despejando la longitud de onda
se tendrá la ecuación ( V ).
E2 – E1 = h .  II )
c / λ
( III )
E2 – E1 = h . c / λ
( IV )
λ = ( h . c ) / ( E2 – E1 )
(V)
Como los niveles de energía son característicos de cada elemento, la longitud de onda
dependerá del elemento excitado; y su intensidad de la cantidad de entidades químicas
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excitadas. A su vez, esta última guarda relación directa con la concentración del elemento a
determinar en la muestra.
Esquema de un instrumento o equipo básico para Espectrometría de llama.
Está compuesto por las siguientes partes:
 Espejo frontal.
 Mechero o quemador.
 Control de intensidad: iris o diafragma.
 Sistema de monocromación.
 Slit o ranura de ancho variable.
 Sistema de fotodetección.
 Instrumento de medida: galvanómetro, potenciómetro, etc.
Descripción de los componentes:
- Espejo frontal: permite aumentar la cantidad de radiación que incide sobre el detector, ya
que la radiación emitida por la llama se extiende en todas las direcciones del espacio, y
de no estar el espejo detrás del quemador, se perdería la mayor parte de ella.
Figura 1.
Figura 1. Esquema de un fotómetro de llama
-
El mechero o quemador: cumple en muchos casos funciones de atomizador. Este
dispositivo, aparentemente simple, es el que mayores dificultades presenta en el diseño
de un espectrómetro de llama. El atomizador debe cumplir con algunos requisitos
indispensables:
 Introducir la muestra en la llama a una velocidad constante y reproducible, es decir el
caudal de alimentación debe ser constante.
 No debe ser atacado por soluciones corrosivas.
 Su superficie debe ser de fácil limpieza.
Los atomizadores que se utilizan con mayor frecuencia son:
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A- Atomizadores de consumo parcial: estos presentan una cámara de premezclado y una
cámara de condensación. En la cámara de premezclado, la muestra y el oxidante o
comburente se mezclan antes de ingresar la llama. La muestra ingresa, desde el
recipiente donde está contenida, por un tubo capilar; y la corriente de gas comburente
en el extremo del capilar nebuliza la solución, como un rociado sobre las paredes de la
cámara condensadora. Las gotas más grandes se condensan y se eliminan posteriormente
del sistema por acción de la fuerza gravitatoria. Las gotas más pequeñas, constituyen
una verdadera neblina, son conducidas por la corriente de gas hasta el seno de la llama
(Fig. 2)
Figura 2. Esquema de un nebulizador de consumo parcial
Este tipo de atomizadores consumen entre 4 y 25 mL de solución muestra por minuto, y de
esta cantidad, menos del 5% alcanza realmente la llama. Entre sus ventajas cabe destacar que
la llama no es muy luminosa y las turbulencias apenas existen. Entre sus limitaciones se
puede mencionar su “efecto de memoria” cuando se han analizado soluciones de
concentración elevada de un determinado elemento; por ejemplo después que se han aspirado
durante algún tiempo soluciones de elevada concentración de ion sodio, al menos que el
mechero se desmonte y limpie, permanecen trazas de sodio en la llama durante varias horas
y esto afecta el resultado en las mediciones. En la cámara de condensación las gotas pequeñas
se atomizan con facilidad y pueden surgir dificultades si se produce una evaporación
selectiva de la muestra dejando los átomos que se desean determinar como un componente
indisociado; menos volátil, en consecuencia, muchos átomos de la muestra no alcanzarán la
llama y la intensidad de emisión será proporcionalmente menor, con el correspondiente error
en la determinación.
B- Atomizadores de consumo total: estos introducen el rociado directamente en la llama. Está
constituido por tres tubos concéntricos. Por el capilar interior ingresa la muestra por un
mecanismo de succión causado por los gases a presión que emergen de los tubos exteriores,
lógicamente el extremo del capilar se encuentra por encima de los extremos de los otros dos
tubos, para que se produzca la nebulización de la solución muestra. El líquido se dispersa en
gota, y todas ellas, tanto grandes como pequeñas, se introducen directamente en la llama.
Desde el orificio común surge la llama que puede tener tanto carácter laminar como
turbulento. Con este último se produce un ruido audible, que puede ser tan intenso que resulte
desagradable para el operador (Fig. 3).
Entre sus ventajas cabe destacar que introduce gran cantidad de muestra con lo que se
consigue mayor sensibilidad, es de fácil limpieza, da una respuesta rápida, junto con un
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menor efecto de memoria y presenta gran versatilidad frente a la elección del oxidante. En
cuanto a sus limitaciones, por introducir gran cantidad de muestra se produce un enfriamiento
de la llama.
Llama
De la fuente
Al monocromador
Muestra
aspirada
Combustible
Oxidante
Figura 3. Esquema de un nebulizador de consumo total
Su eficiencia es de solamente del 5% ya que tan solo las gotas más pequeñas a secarse y
volatilizarse aunque toda la muestra se introduce en la llama. Las turbulencias dan lugar a
fluctuaciones en las concentraciones de los átomos, tanto de los excitados, como de aquellos
que están en estado fundamental, por lo que la señal fotométrica producida es bastante
errática.
- Sistema de monocromación: Este sistema está destinado a producir la dispersión de la
radiación heterocromática. Suelen usarse para tal fin: los filtros, en equipos de bajo costo y
en aquellos casos no sea necesario un grado elevado de exactitud. Los filtros no son
estrictamente monocromadores, tienen bajo poder de resolución, es decir, seleccionan un
rango relativamente ancho de longitudes de onda del espectro electromagnético. Pueden ser
de distintos tipos: filtros de gelatina coloreada, filtros líquidos, filtros de vidrio coloreado,
filtros de interferencia, etc. Otros sistemas de mayor costo y poder de resolución son los
prismas y redes de difracción.
La mayoría de los fotómetros de llama empleados en determinaciones de sodio y potasio
presentes en material biológico utilizan sistemas ópticos muy sencillos. En general consisten
de un filtro para seleccionar la región espectral deseada y una sencilla lente para enfocar la
imagen de la llama sobre el fotodetector. Este diseño es satisfactorio ya que las líneas de
resonancia del sodio y del potasio a 589 y 766 nm respectivamente, son suficientemente
intensas y por otra parte están francamente separadas de otras líneas mucho más débiles
originadas por otros elementos presentes en la llama.
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- Sistema de fotodetección: Cualquier sistema fotosensible puede emplearse como detector
de la energía radiante, siempre que dé una respuesta lineal en la zona del espectro que se va
a utilizar y su sensibilidad sea adecuada para el trabajo que se desea realizar. Entre ellos se
puede mencionar: las celdas capa barrera, los tubos fotoemisores y los tubos
fotomultiplicadores.
La llama, sus propiedades
Figura 4. Zonas de la llama
La formación de una llama es consecuencia de una reacción química entre dos gases,
el comburente u oxidante y el combustible; estas reacciones son complejas y generalmente
se desprende una gran cantidad de energía calórica. La llama presenta zonas o regiones
perfectamente diferenciadas como puede apreciarse en la Fig 4: la zona de combustión
primaria (a), la región interconal (b) y el cono externo (c). El aspecto y el tamaño relativo de
estas regiones varían considerablemente con la relación y el tipo de combustible/oxidante.
a) Zona de combustión primaria: en esta zona no se alcanza el equilibrio térmico
y no se usa en emisión atómica. Se reconoce por su luminiscencia azul que
proviene de los espectros de banda de C2 , CH y otros radicales.
b) Zona interconal: rica en átomos libres. Es la zona que se utiliza en emisión
atómica y es la parte de la llama que se enfoca en la rendija de entrada.
c) Cono externo: es una zona de reacción secundaria con formación de óxidos
moleculares estables.
La llama es producida por distintas combinaciones de gases, la Tabla 1 consigna las
mezclas más utilizadas y las temperaturas que se alcanzan en cada caso.
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Combustible
Comburente
Temperatura ºC
Gas Natural
Aire
1700 – 1900
Propano
Aire
1925
Propano
Oxígeno
2800
Hidrógeno
Aire
2000 – 2050
Acetileno
Aire
2120 – 2400
Hidrógeno
Oxígeno
2550 – 2700
Acetileno
Óxido Nitroso
2600 – 2800
Acetileno
Oxígeno
3050 – 3150
Tabla 1. Temperaturas de diferentes llamas
Propiedades de la llama: La llama debe ser estable, poseer una temperatura adecuada para
lograr la excitación de la especie de interés; es además deseable aunque no siempre posible,
que el espectro de emisión propio de la llama no se superponga con la señal de la especie a
determinar.
Mecanismos que ocurren en la llama: Cuando una muestra se introduce en la llama bajo la
forma de fino spray o aerosol, se produce la siguiente secuencia de hechos en rápida sucesión:
1- Evaporación: el agua u otro solvente se evapora dejando diminutas partículas de sal
seca.
2- Atomización: la sal seca se volatiliza y las moléculas se disocian progresivamente
para dar átomos neutros, que son potencialmente especies emisoras.
3- Excitación: las moléculas y átomos neutros del metal son excitados por la energía
térmica de la llama a través de un mecanismo de quimioexcitación.
4- Emisión: desde los estados excitados de los átomos y moléculas se lleva a cabo una
reversión al estado electrónico fundamental; en parte por impacto entre las especies
o relajación colisional y en parte espontáneamente por emisión de luz.
Condiciones de Trabajo
La espectrofotometría de llama está supeditada a numerosas variables operacionales que
afectan el flujo de luz efectivo que llega al fotodetector. El operador debe seleccionar las
condiciones óptimas para cada trabajo en particular; escoger la longitud de onda más
apropiada, entre varias de las longitudes de onda de las líneas espectrales de emisión que se
pueden utilizar. Realizar las mediciones con flujos variables de comburente y combustible,
y localizar en la llama la región de máxima emisión.
Es de fundamental importancia la elección del ancho del slit o ventana. Este debe permitir
la mejor resolución, ya que afecta la relación señal-fondo. Esta relación es una medida de la
señal neta que corresponde al elemento a determinar. El fondo de la llama produce una señal
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de emisión que depende del cuadrado del ancho del slit; mientras que, la respuesta a una línea
espectral varía en forma lineal con el ancho del slit. Es de suma importancia elegir un ancho
de slit compatible con la sensibilidad del detector; cuanto más sensible sea el mismo, más
angosta será la apertura de la ventana y más puro el haz emergente.
Las presiones y velocidades de flujo que producen el máximo de intensidad de emisión
de una línea o banda varían considerablemente dependiendo del elemento, su concentración,
y de la longitud de onda utilizada en la medición. Se deben seleccionar las presiones y
velocidades de flujo que produzcan la mejor relación señal-fondo. Esta relación esta dada por
la ecuación: ( S – F ) / F, donde S: emisión del elemento, y F: emisión del fondo de la llama.
Espectros de emisión
Los espectros de emisión presentan distintas características, de acuerdo con ellas se
tipifican del siguiente modo:
a) Espectros de líneas: constituidos por líneas discretas originadas por los átomos excitados.
b) Espectros de bandas: resultante de la excitación de moléculas.
c) Espectros de emisión continua: resultan de la superposición de líneas y bandas de
determinados elementos excitados.
El espectro de líneas es el que presenta mayor interés en nuestro caso. Esta emisión de
líneas discretas se produce cuando un electrón excitado procedente de niveles energéticos
superiores cae nuevamente al nivel de menor energía ó fundamental. La emisión no
necesariamente se produce a una única longitud de onda, debido a que los electrones pueden
retornar al estado fundamental en forma escalonada a través de niveles intermedios siendo
acompañados por la emisión de varias líneas espectrales que corresponden a los distintos
decaimientos.
Emisión de fondo: Es la emisión característica de los gases que se producen en la región
“C” de la llama.
Interferencias
Las interferencias que se encuentran en emisión de llama provienen de las mismas
fuentes que en el caso de los métodos de absorción atómica. Sin embargo la magnitud de
cada tipo de interferencias con frecuencia difiere entre ambos procedimientos
Métodos de evaluación
Dentro de los métodos de evaluación se pueden distinguir los siguientes:
Método Directo: Consiste en trazar una curva de calibración. Esta se obtiene graficando las
intensidades de emisión de soluciones “patrón” de concentraciones conocidas y crecientes
del elemento a determinar vs. la concentración de las mismas. Conociendo posteriormente la
“emisión de la muestra”, se determina gráficamente la concentración del elemento deseado
por interpolación (Gráfica I).
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
E
40
30
20
10
0
0,1
0,3
0,7
0,9
meq/L
deNa
meq/L de
Na
Gráfica I: Método Directo
Método del Agregado Patrón: En este método se preparan soluciones “patrón” de
concentraciones conocidas y crecientes del elemento a determinar; para ello se procede del
siguiente modo: se toman volúmenes iguales de solución muestra y se les adiciona solución
patrón de concentración conocida y creciente, y se diluyen a un volumen final determinado.
Se toma otra alícuota de solución muestra y se procede de igual modo, pero sin la adición de
solución patrón. De esta manera cualquier sustancia interferente estará presente en la misma
concentración en todas las soluciones y afectará de igual modo a la radiación del elemento
a determinar, ya sea el originalmente presente en la muestra ó el agregado. Se grafica la
lectura de emisión sobre el eje de las ordenadas vs. concentración adicionada de solución
patrón, en las abscisas.
La extrapolación de la recta con el eje de las abscisas indica la concentración del elemento
en la muestra (Gráfica II). Con este método se eliminan las interferencias de radiación y las
químicas.
Generalmente los bioquímicos en sus trabajos de rutina determinan la concentración del
desconocido en forma analítica. Para ello se preparan dos soluciones: Solución A: alícuota
de solución muestra; Solución B: alícuota de solución patrón de concentración conocida y
cercana a la concentración del elemento a determinar. Ambas soluciones se diluyen al mismo
volumen. Se leen las emisiones de ambas soluciones y se procede al cálculo utilizando las
relaciones siguientes:
EA = k . (X)
EB = k . (X + a)
EA / (X) = k
EB / (X + a) = k
EA / (X) = EB / (X + a)
EA (X + a) = EB (x)
EA (X) + EA (a) = EB (X)
EA (a) = EB (X) – EA (X)
EA (a) = (X) . (EB – EA)
(X) = EA (a) / (EB – EA)
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Gráfica II. Método del agregado patrón
Método del Patrón Interno: En éste método se adiciona una concentración constante de un
metal que no se encuentra presente en la muestra denominado “patrón interno”. El metal que
se utiliza para tal fin, debe formar con el elemento muestra lo que ha dado en llamarse “par
homólogo”. Dos metales forman un par homólogo cuando sus líneas de máxima excitación,
ó líneas de resonancia, varían en igual proporción, cuando aparecen fluctuaciones en la fuente
de excitación. Se comparan las relaciones de Intensidad del patrón y de la muestra. Se grafica
el log de la relación de intensidades vs. log de la concentración.
El mayor problema de este método evaluativo reside en la selección del patrón interno y la
línea espectral; ya que en espectrofotometría de llama es pequeño el número de líneas útiles.
Como la emisión de ambos elementos, el patrón y el de prueba ó desconocido se miden
simultáneamente se utilizan equipos de equipos de doble haz. Estos están provistos de un
segundo trayecto idéntico al ya descripto, para la radiación emitida por el elemento “patrón
interno”. Las longitudes de onda se aíslan por un sistema dual de filtros ópticos, y cada haz
de luz se enfoca sobre celdas fotoeléctricas separadas. La señal de un detector se opone a la
del otro y se balancean las corrientes fotoeléctricas opuestas a través de un potenciómetro de
precisión.
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PARTE EXPERIMENTAL
DETERMINACIÓN DE SODIO Y POTASIO
Determinación de sodio y potasio en suero
Una técnica ideal para la determinación de sodio y potasio debe ser además de exacta
y precisa, rápida y simple de efectuar. La espectrofotometría de llama cumple con todos los
requisitos y es por ello el método que corrientemente se utiliza en el laboratorio de rutina.
En determinadas condiciones, la sensibilidad de la espectrofotometría es tal, que la presencia
de otros iones no causa interferencia en la determinación de sodio en suero. La condición
más importante es el uso de una llama indiferente, es decir que la emisión fondo de llama no
interfiera con el espectro propio de sodio, para tal fin suele utilizarse una llama propano-aire.
Naturalmente, cuanto menor sea la dilución de la muestra mayor será la sensibilidad
del método, sin embargo los efectos de autoabsorción de la emisión de la llama producen
efectos de pérdida de linealidad. Para sodio, cuya concentración normal en suero oscila entre
137 y 147 meq/L, se obtiene linealidad de la gráfica para diluciones mayores a 1/200; para
potasio, cuya concentración oscila entre 4 y 6 meq/L se obtiene linealidad en diluciones de
1/25.
En la determinación de potasio en soluciones donde se halle presente ion sodio, se
ha observado que dicho ión produce un incremento del espectro de potasio por exaltación de
la señal. La extensión de esta interferencia depende de las concentraciones de ambos iones
en solución. En suero, la concentración de sodio es un valor constante, por lo tanto produce
un incremento constante en la señal de emisión de potasio. De acuerdo con lo ya expuesto,
sodio se determina por comparación directa de la dilución muestra, con soluciones patrón del
elemento. Potasio se determina por comparación directa de la dilución muestra con
soluciones patrón que contengan una concentración de sodio semejante a la del suero, ó por
el método del agregado patrón.
Instrucciones para el calibrado del Fotómetro de Llama
12345678-
Encender el equipo y mantenerlo en funcionamiento 15 minutos.
Colocar la llave selectora indicando el elemento a determinar.
Abrir el circuito de aire.
Verificar que el paso de drenaje contenga agua, y no burbujee aire a través de él.
Abrir la fuente externa de gas y abrir lentamente la llave de gas del equipo.
Encender la llama y regular el flujo de gas hasta obtener una llama azul.
Colocar la chimenea de vidrio pyrex y cerrar la puerta del protector de chimenea.
Nebulizar una solución de concentración tal que produzca una deflexión de la aguja que
abarque toda la escala y variar el caudal de gas hasta obtener máxima deflexión de la
aguja.
9- Llevar el equipo a máxima sensibilidad.
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Material
-
5 matraces de 100 mL.
1 matraz de 250 mL.
6 matraces de 25 mL.
6 vasos de 50 mL.
1 pipeta de 1,00 mL de doble aforo.
1 bureta de 10 mL.
Reactivos
a) Solución “madre” de cloruro de sodio que contenga 18 meq/L de sodio.
b) Solución “madre” de cloruro de potasio que contenga 3 meq/L de potasio.
c) Muestra de Suero.
Procedimientos
Método Directo para la determinación de sodio en suero
1- Calcular los volúmenes necesarios de solución “madre” de NaCl, tal que llevados a 100
mL se obtengan las siguientes concentraciones; (en meq/L de Na+): 0,36 – 0,54 – 0,72 –
0,90 – 1,08.
2- Con una bureta, descargar los volúmenes calculados en el punto 1, en matraces de 100
mL numerados del 1 al 5. Llevar a volumen con agua bidestilada.
3- En una matraz de 250 mL descargar con pipeta de doble aforo, 1 mL de suero, y llevar
a volumen con agua bidestilada.
4- Nebulizar agua destilada y ajustar el cero en la escala del instrumento.
5- Nebulizar el patrón N° 5, y ajustar la sensibilidad del instrumento.
6- Nebulizar los patrones N° 1, 2, 3 y 4, y anotar sus valores de emisión.
7- Construir la gráfica de calibración, lecturas de emisión (en unidades arbitrarias) vs.
concentración.
8- Nebulizar la solución muestra y con su lectura de emisión, determinar su concentración
gráficamente por interpolación.
9- Expresar la concentración en meq/L y ppm de sodio.
Método del Agregado Patrón para la determinación de potasio en suero
1- En seis matraces de 25 mL, numerados del 1 al 6, descargar 1 mL de suero.
2- Calcular el volumen de solución “madre” de KCl tal que, llevados a 25 mL se obtengan
las siguientes concentraciones (en meq/L de potasio): 0,06 – 0,12 – 0,24 – 0,36 – 0,48.
3- Con una bureta, descargar los volúmenes calculados, en los matraces numerados del 1 al
5.
4- Llevar a volumen los seis matraces con agua bidestilada.
5- Nebulizar agua destilada y ajustar el cero en la escala del instrumento.
6- Nebulizar las soluciónes 1, 2, 3, 4, 5, y 6 y anotar su lectura de emisión.
7- Construir la gráfica de calibración, lectura de emisión (en unidades arbitrarias) vs.
concentración del patrón agregado.
8- Expresar los resultados en meq/L de potasio y ppm.
Trabajo Práctico de Laboratorio- Problemas
Química Analítica Instrumental
CUESTIONARIO BASICO
1. ¿En qué se basa la espectrofotometría de llama?
2. Esquematice un instrumento para realizar Espectrofotometría de llama.
3. ¿Qué propiedades debe cumplir la llama?
4. ¿Qué mecanismos se suceden en la llama al ingresar la muestra bajo la forma de fino spray
ó aerosol?
5. ¿Qué condiciones operacionales se deben tener en cuenta cuando se realiza una
determinación espectrofotométrica?
6. ¿Qué tipo de interferencias conoce?
7. ¿Por qué potasio no puede ser determinado directamente cuando está presente ión sodio?
8. ¿Por qué se debe diluir el suero en la determinación de sodio?
TPL N° 5 – FOTOMETRÍA DE LLAMA
Trabajo Práctico de Laboratorio- Problemas
Química Analítica Instrumental
ESQUEMA PARA INFORME
Alumno:_________________________________Turno: ___________________
Fecha:_______________________
A- Determinación de sodio en suero humano.
Método directo
1)OBJETIVO:_____________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
2)Preparación de soluciones patrones. Cálculos
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
3) Parámetros instrumentales
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
4) Curva de calibración: Datos- Gráfica sobre papel milimetrado
5) Concentración de analito presente en la muestra. Unidades
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
6) CONSIDERACIONES*:
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
(*) Opcional
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Química Analítica Instrumental
B- Determinación de potasio en suero humano.
Método del Agregado Patrón
1)OBJETIVO:_____________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
2)Preparación de soluciones patrones.
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
3) Parámetros instrumentales
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
4) Curva de calibración: Datos- Gráfica sobre papel milimetrado
5) Concentración de analito presente en la muestra. Unidades
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
6) CONSIDERACIONES*:
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
(*) Opcional
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Química Analítica Instrumental
TRABAJO PRÁCTICO DE AULA
FOTOMETRÍA DE LLAMA
1- Se desea analizar una muestra de concentración desconocida de litio. Se
preparan varias soluciones patrones a partir de cloruro de litio y agua destilada. Las
concentraciónes expresadas en miliequivalentes por litro son:
PATRÓN 1
PATRÓN 2
PATRÓN 3
PATRÓN 4
PATRÓN 5
0,25
0,50
1,00
1,50
2,00
Al analizar los 5 patrones por fotometría de llama utilizando agua destilada como blanco, se
obtiene la siguiente curva:
I
Conc. de Li (mEq/lL
a) Si el disolvente de la muestra contiene un 10% de etanol. ¿Se obtendrá una concentración
correcta de litio en el análisis? Si piensa que no, ¿será el resultado superior o inferior al valor
correcto?
b) Si el disolvente de la muestra contiene 1000 ppm de cloruro de sodio ¿Se obtendrá en el
análisis una concentración correcta de litio en el análisis? Si piensa que no, ¿será el resultado
superior o inferior al valor correcto?
c) Si el disolvente de la muestra contiene un 10% de glicerina, ¿Se obtendrá en el análisis
una concentración correcta de litio en el análisis? Si piensa que no, ¿será el resultado superior
o inferior al valor correcto?
d) Si el disolvente de la muestra es agua destilada, ¿Se obtendrá en el análisis una
concentración correcta de litio en el análisis? Si piensa que no, ¿será el resultado superior o
inferior al valor correcto?
2- Una muestra que contiene litio se analiza en un instrumento bicanal que
utiliza potasio como patrón interno. Se preparan cinco soluciones patrones de cloruro de litio
y un disolvente que contiene 2 mEq/L de cloruro de potasio en agua destilada. Las soluciones
patrones poseen las siguientes concentraciones:
Trabajo Práctico de Laboratorio- Problemas
BLANCO
PATRÓN 1
PATRÓN 2
PATRÓN 3
PATRÓN 4
PATRÓN 5
Química Analítica Instrumental
Conc. de litio (mEq/L)
0,00
0,25
0,50
1,00
1,50
2,00
Conc. de potasio (mEq/L)
2
2
2
2
2
2
Se determina el factor de respuesta obteniéndose el valor de 1. Se añade suficiente cloruro
de potasio a la muestra para conseguir una concentración de potasio de 2 mEq/l, analizándose
en un instrumento con 2 canales.
a) Si el disolvente de la muestra contiene un 10% de etanol. ¿Se obtendrá en el análisis una
concentración correcta de litio? Si piensa que no, ¿será el resultado superior o inferior al
correcto?
b) Si el disolvente de la muestra contiene 1000 ppm de cloruro de sodio. ¿Se obtendrá en el
análisis una concentración correcta de litio? Si piensa que no, ¿será el resultado superior o
inferior al correcto?
c) Si el disolvente de la muestra contiene un 10% de glicerina. ¿Se obtendrá en el análisis
una concentración correcta de litio? Si piensa que no, ¿será el resultado superior o inferior al
correcto?
d) Si el disolvente de la muestra es agua destilada. ¿Se obtendrá en el análisis una
concentración correcta de litio? Si piensa que no, ¿será el resultado superior o inferior al
correcto?
3- Considerar los siguientes datos:
Conc. de Magnesio (ppm)
0
2
4
6
8
10
12
Emisión de Magnesio
observada
0,00
42,5
70,0
85,0
92,5
97,5
100,0
Se analiza una muestra de concentración desconocida de magnesio, produciendo una señal
de 63,4 unidades. ¿Cuál es la concentración de magnesio en la muestra?
4- La muestra con magnesio de la pregunta 3, se trata con EDTA y se analiza
nuevamente. La muestra produce una señal de emisión de 80,2 ¿Por qué se obtiene un valor
más alto? ¿Qué resultado analítico es más exacto?
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5- Considerar los siguientes datos para realizar un análisis de potasio:
Conc. de potasio (ppm)
0
1
5
10
20
25
50
75
100
Intensidad de Emisión
0,0
2,0
6,8
14,5
31,5
39,5
75,0
94,0
100,0
a) Dibujar un gráfico de la concentración de potasio versus la intensidad de emisión.
b) Si la muestra de potasio de concentración desconocida produce una señal de emisión de
29,5, ¿cuál es la concentración de potasio?