MANEJO Y USO DEL FOTOCOLORÍMETRO DE MERCK SQ 118

Sin laboratorios los hombres de ciencia son como soldados sin armas.

(Louis Pasteur)

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ÍNDICE

I. INTRODUCCIÓN……………………………………………..4

II. OBJETIVOS…………………………………………………..4

III. MARCO TEÓRICO……………………………….................5

COLORIMETRÍA………………………………………….…..5COLORÍMETRO………………………………………….…...5A. FUNCIONES DEL COLORÍMETRO………………………………..6B. APLICACIONES DEL COLORÍMETRO……………..……………..6C. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO……………………………….6

FOTOCOLORIMETRÍA……………………………………....7

1. PRINCIPIO DE FOTOCOLORIMETRIA……………………………72. TRANSMITANCIA Y ABSORBANCIA…………………………..….7 3. LEYES DE LA ABSORCIÓN……………………………………..….8

3.1. LEY DE LAMBERT……………………………………………83.2. LEY DE BEER………………………………………………...93.3. LEY DE BEER –

LAMBERT………………………………....104. MÉTODOS FOTOMÉTRICOS………………………………………

104.1. ESPECTROFOTOMETRÍA DE EMISIÓN…………………104.2. FOTOMETRÍA DE

LLAMA…………………………………..114.3. ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN…………….114.4. MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS………………………12

ESPECTROFOTÓMETRO………………………………….13

A. FUNCIONAMIENTO…………………………………………………13B. PARTES BÁSICAS…………………………………………………..14C. COMPONENTES DE UN ESPECTRÓMETRO…………………..14

FOTOCOLORÍMETRO DE MERK SQ 118………………..19

IV. EQUIPOS, MATERIALES Y RACTIVOS…………………..20V. PROCEDIMIENTO…………………………………………...23VI. RESULTADO……………………………………………..…..24VII. CONCLUSIONES………………………………………...…..27

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VIII. RECOMENDACIONES……………………………………...27IX. CUESTIONARIO……………………………………………..28X. BIBLIOGRAFÍA……………………………………………….32

I. INTRODUCCIÓN

La colorimetría es una de las técnicas empleadas con mayor asiduidad en los laboratorios de Bioquímica. Esta técnica suministra información cualitativa y cuantitativa sobre sustancias en disolución. El colorímetro es un instrumento diseñado para dirigir un haz de luz paralela monocromática a través de una muestra líquida y medir la intensidad del haz luminoso emergente.

La fracción de luz incidente absorbida por una solución a una longitud de onda está relacionada con el paso óptico y con la concentración de la especie absorbente. Estas dos relaciones están combinadas en la ley de Lambert-Beer: Log Io / I = ∈ c l

Los espectros de absorción, gráficos que relacionan absorbancia con longitudes de onda, son frecuentemente utilizados en Bioquímica para la caracterización e identificación de biomoléculas.

En esta práctica se realizará un sencillo análisis espectrofotométrico sobre la concentración de metales pesados en determinadas bebidas, que pueden causar ciertas dificultades en la salud humana.

II. OBJETIVOS

Analizar los principios de la técnica del fotocolorímetro.

La calibración y el manejo adecuado del fotocolorímetro.

Determinar la cantidad de metales pesados en bebidas como gaseosas,

cerveza y vino, para luego hacer una comparación entre las bebidas de

supermercado y las bebidas de dudosa procedencia.

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III. MARCO TEÓRICO

COLORIMETRÍA

Se conoce como colorimetría a la ciencia encargada de medir los colores para obtener la cuantificación de los mismos, favoreciendo así su estandarización.

Para llevar a cabo las mediciones colorimétricas es necesario tomar como punto de comparación la llamada “curva espectral codificada” que permite asignar valores numéricos a la respuesta de estímulos de colores. Una vez asignados los valores se hace una suma de los mismos y se obtiene la cuantificación del o los colores.

 El fundamento de la colorimetría se basa en que si se pasa luz blanca a través de una solución coloreada, algunas longitudes de onda se absorben con preferencia sobre las otras.

A lo largo del tiempo las pruebas de colorimetría se han apoyado de los avances tecnológicos. Uno de los instrumentos que ayudan a llevar a cabo una medición colorimétrica más precisa es el colorímetro.

COLORÍMETRO

Un colorímetro es una herramienta que identifica el color y el matiz para una medida más objetiva del color.

El colorímetro es un instrumento que permite medir la absorbancia de una solución en una específica frecuencia de luz a ser determinada. Es por eso, que hacen posible descubrir la concentración de un soluto conocido que sea proporcional a la absorbancia.

En sentido literal, colorímetro significa medidor de color. Siguiendo este significado, cualquier instrumento que cuente con la capacidad de identificar un color para facilitar su medida es un colorímetro.

En términos generales, el colorímetro es el dispositivo que permite la cuantificación de un color y permite su comparación

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con otro. Una vez hecha la cuantificación, el valor numérico asignado al color estudiado permitirá su adecuada clasificación en la escala de colores.

A. FUNCIONES DEL COLORÍMETRO

El colorímetro tiene tres funciones específicas, que son: 

1. Determinar el valor numérico de un color.2. Llevar a cabo una comparación entre colores.3. Establecer la intensidad y los matices del color estudiado.

B. APLICACIONES DEL COLORÍMETRO

Entre las principales aplicaciones del colorímetro se encuentran: 

Clasificación de colores. Pruebas de absorbancia. Corrección de errores en monitores y pantallas. Calibración de colores de impresoras. Caracterización de polímeros en base a su color. Análisis de concentraciones químicas.

C. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Los colorímetros se basan en el principio de que la absorbancia de una sustancia es proporcional a su concentración, y es por eso que las sustancias más concentradas muestran una lectura más elevada de absorbancia. Se usa un filtro en el colorímetro para elegir el color de luz que más absorberá el soluto, para maximizar la precisión de la lectura.

Los sensores miden la cantidad de luz que atravesó la solución, comparando la cantidad entrante y la lectura de la cantidad absorbida.Se realiza una serie de soluciones de concentraciones conocidas de la sustancia química en estudio y se mide la absorbancia para cada concentración, así se obtiene una gráfica de absorbancia respecto a concentración. Por extrapolación de la absorbancia en la gráfica se puede encontrar el valor de la concentración desconocida de la muestra.

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FOTOCOLORIMETRÍA

1. PRINCIPIO DE FOTOCOLORIMETRIA

Todas las sustancias pueden absorber energía radiante, aun el vidrio que parece ser completamente transparente absorbe radiación de longitudes de ondas que no pertenecen al espectro visible; el agua absorbe fuertemente en la región del infrarrojo.

La absorción de las radiaciones ultravioletas, visibles e infrarrojas depende de la estructura de las moléculas, y es característica para cada sustancia química.

Cuando la luz atraviesa una sustancia, parte de la energía es absorbida; la energía radiante no puede producir ningún efecto sin ser absorbida.El color de las sustancias se debe a que éstas absorben ciertas longitudes de onda de la luz blanca que incide sobre ellas y solo dejan pasar a nuestros ojos aquellas longitudes de onda no absorbidas.

La espectrofotometría ultravioleta-visible usa haces de radiación del espectro electromagnético, en el rango UV de 80 a 400 nm, principalmente de 200 a 400 nm y en el de la luz visible de 400 a 700 nm, por lo que es de gran utilidad para caracterizar los materiales en la región ultravioleta y visible del espectro.Al campo de luz uv de 200 a 400 nm se le conoce también como rango de uv cercano, la espectrofotometría visible solamente usa el rango del campo electromagnético de la luz visible, de 400 a 700 nm.Además, no está de más mencionar el hecho de que la absorción y trasmitancia de luz depende tanto de la cantidad de la concentración como de la distancia recorrida.

2. TRANSMITANCIA Y ABSORBANCIA

Cuando un rayo de luz de una determinada longitud de onda de intensidad Io incide perpendicularmente sobre una disolución de un compuesto químico que absorbe luz o cromóforo, el compuesto absorberá una parte de la radiación incidente (Ia) y dejará pasar el resto (It), de forma que se cumple: Io = Ia + It

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La transmitancia (T) de una sustancia en solución es la relación entre la cantidad de luz transmitida que llega al detector una vez que ha atravesado la muestra, It, y la cantidad de luz que incidió sobre ella, Io, y se representa normalmente en tanto por ciento: % T = It/Io x 100

La transmitancia nos da una medida física de la relación de intensidad incidente y transmitida al pasar por la muestra. La relación entre %T y la concentración no es lineal, pero asume una relación logarítmica inversa.

La absorbancia (A) es un concepto más relacionado con la muestra puesto que nos indica la cantidad de luz absorbida por la misma, y se define como el logaritmo de 1/T, en consecuencia:

A = log 1/T = -log T = -log It/ Io.

Cuando la intensidad incidente y transmitida son iguales (Io = I t), la transmitancia es del 100% e indica que la muestra no absorbe a una determinada longitud de onda, y entonces A vale log 1 = 0.

La cantidad de luz absorbida dependerá de la distancia que atraviesa la luz a través de la solución del cromóforo y de la concentración de éste.

3. LEYES DE LA ABSORCIÓN

Cuando un haz pasa a través de una solución que absorbe radiación, parte del haz es absorbido. La cantidad de luz absorbida se encuentra bien definida y se ajusta a ciertas leyes físicas.

3.1. LEY DE LAMBERT

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La ecuación de la absorbancia constituye la base de la ley de Lambert (también conocida como ley de Bouguer). Para una solución de concentración unidad, la relación puede ponerse en la forma: A= ab, donde a es la absortividad del líquido y b la longitud del recorrido óptico.

La relación mutua de estas medidas viene dada por:

A= ab = - log(T) = - log (I1/I) = log(I/I1)

Luego Log(I/I1) = ab, entonces I/I1 = (10)ab y I1 = I(10)-ab o bien

I = I1(10)ab

Cada una de estas relaciones es una expresión matemática de la ley de Lambert e indican que la cantidad de luz absorbida depende de la absortividad del líquido y de la longitud del trayecto óptico a través de la solución, en el supuesto de que la longitud de onda y la muestra permanezcan constantes, mostrando que existe una relación logarítmica entre la transmitancia y el recorrido óptico a través de la muestra. Por tal razón si λ y a permanecen constantes A es directamente proporcional a b (A a b) para resolver la proporcionalidad se introduce una constante a que recibe el nombre de absortividad específica y por lo tanto A= ab.

3.2. LEY DE BEER

Hay otra relación similar entre la transmitancia y la concentración de la solución.

Para un trayecto óptico dado, la absorción vendrá dada por: A = ac, siendo c la concentración del material absorbente, A la absorbancia y a la absortividad de la muestra. Al igual que antes las relaciones son:

A = ac = -log(T) = -log(I1/I) = log(I/I1), además,

log(I/I1) = ac, entonces, (I/I1) = 10ac , I = I110ac o bien I1 = I10-ac

Estas expresiones, son todas ellas, formas de la Ley de Beer y muestran la relación entre el grado de absorción y la concentración para una longitud de onda y espesor dados. Por tal razón si λ y a permanecen constantes A es directamente proporcional a C (A a C), para resolver la proporcionalidad se

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introduce una constante a que recibe el nombre de absortividad específica y por lo tanto A= aC.

3.3. LEY DE BEER - LAMBERT

La combinación de las leyes de Beer y Bouguer da lugar a la ley de Beer-Bouguer, más conocida como la ley de Beer- Lambert simplemente Ley de Beer.

La combinación de las dos relaciones permite escribir que:

A = abc = - logT = - log (I1/I) = log(I/I1) = log (1/T) = abc luego log(I/I1) = abc

Entonces (I/I1) = 10abc o bien I1 = I10-abc e I = I110abc

En conclusión en la ley de Beer A = abc o A = εbc

Estas expresiones muestran que existe una relación lineal entre la absorbancia A, la concentración, C, y el espesor de la trayectoria óptica de una solución dada, (A C), para resolver la proporcionalidad se introduce una constante que es igual ab entonces A = abc, supuestas constantes la longitud del trayecto óptico y la longitud de onda.

4. MÉTODOS FOTOMÉTRICOS

Los métodos espectroscopios de análisis se basan en la medida de la radiación electromagnética emitida o absorbida por la materia.

4.1. ESPECTROFOTOMETRÍA DE EMISIÓN:

La espectrometría de emisión es una técnica analítica que hace uso de la radiación electromagnética emitida por una muestra material (sólido, líquido o gas) previamente excitada mediante energía eléctrica.

La cantidad de energía requerida para excitar la mayoría de las muestras es muy grande, por lo que se produce la disociación de cualquier compuesto químico en sus elementos. Esto hace que el

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espectro de emisión sea característico de los átomos presentes en la muestra. Estará, pues, constituido por un conjunto de líneas finas y bien definidas, a diferencia de los espectros moleculares que, como ya se indicó, están constituidos por bandas más o menos anchas.

La espectrometría de emisión puede utilizarse con fines analíticos cualitativos y cuantitativos. La variable cualitativa es la longitud de onda de las líneas emitidas, que permite la identificación de elementos, mientras que la variable cuantitativa es la intensidad de las líneas espectrales.

4.2. FOTOMETRÍA DE LLAMA

Es una técnica de emisión que utiliza una llama como fuente de excitación y un fotodetector electrónico como dispositivo de medida. Se trata principalmente de un método de análisis cuantitativo y es uno de los métodos más sencillos y precisos para el análisis de metales alcalinos, la mayor parte de los metales alcalinotérreos y algún otro elemento metálico. También es posible realizar un análisis cualitativo examinando todas las longitudes de onda del espectro de emisión (espectrofotometría de llama o fotometría de llama). Su aplicación es limitada si se compara con la espectroscopia de emisión ordinaria, ya que la energía de la llama permite excitar únicamente de 30 a 50 elementos, siendo este número función del tipo de llama utilizada. La muestra debe estar disuelta.

4.3. ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN

Es una técnica muy relacionada con la fotometría de llama ya que se utiliza una llama para atomizar la disolución de la muestra de modo que los elementos a analizar se encuentran en forma de vapor de átomos. Ahora bien, en absorción atómica existe una fuente independiente de luz monocromática, específica para cada elemento a analizar y que se hace pasar a través del vapor de átomos, midiéndose posteriormente la radiación absorbida.

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En la siguiente figura se compara un esquema de espectrofotómetro de emisión de llama (a) y él de absorción atómica (b).

4.4. MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS

Se consideran como una de las mejores y más utilizadas técnicas instrumentales a disposición del científico, para la adquisición de información tanto cuantitativa como cualitativa.

Los métodos espectroscópicos se clasifican según la región del espectro electromagnético que esté implicada; siendo las más

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importantes las regiones de rayos X, ultravioleta, visible, infrarroja, microondas y radiofrecuencia.

ESPECTROFOTÓMETRO

El espectrofotómetro es un instrumento que permite comparar la radiación absorbida o transmitida por una solución que contiene una cantidad desconocida de soluto, y una que contiene una cantidad conocida de la misma sustancia.

Es un instrumento usado en el análisis químico que sirve para medir, en función de la longitud de onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a dos haces de radiaciones y la concentración o reacciones químicas que se miden en una muestra. También es utilizado en los laboratorios de química para la cuantificación de sustancias y microorganismos.Hay varios tipos de espectrofotómetros, puede ser de absorción atómica o espectrofotómetro de masa y visuales.

Este instrumento tiene la capacidad de proyectar un haz de luz monocromática a través de una muestra y medir la cantidad de luz que es absorbida por dicha muestra. Esto le permite al operador realizar dos funciones:

Dar información sobre la naturaleza de la sustancia en la muestra.

Indicar indirectamente qué cantidad de la sustancia que nos interesa está presente en la muestra.

A. FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento del espectrómetro está basado en la descomposición de la luz en las diferentes longitudes de onda que la componen a partir del fenómeno de refracción que sucede en un prisma o a partir del fenómeno de difracción de la luz que se produce en una red difracción. Además este instrumento mide los ángulos en los cuales se presentan

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los máximos del patrón de difracción. Estos ángulos son diferentes y característica de la naturaleza de la fuente que emite la luz. Las componentes básicas de un espectrómetro es un conjunto de lentes, un colimador, una rejilla de difracción y un ocular, anteriormente detectar el espectro se hacía a simple vista, pero hoy en día se pueden usar sensores de luz que marcan los máximos y mínimos o también se pueden fotografiar los espectros.

B. PARTES BÁSICAS

Este se compone de cuatro componentes básicos: un foco productor del haz de radiación o de partículas que se va a investigar; un analizador que separa el haz de acuerdo con las propiedades que se desea analizar; un detector que mide su cantidad y un elemento que registra los resultados en forma de gráfica, diagrama o fotografía.

C. COMPONENTES DE UN ESPECTRÓMETRO

1. FUENTE DE LUZ

La fuente de luz que ilumina la muestra debe cumplir con las siguientes condiciones: estabilidad, direccionabilidad, distribución de energía espectral continua y larga vida. Las fuentes empleadas son: lámpara de wolframio (también llamado tungsteno), lámpara de arco de xenón y lámpara de deuterio que es utilizada en los laboratorios atómicos.

2. MONOCROMADOR

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El Monocromador aísla las radiaciones de longitud de onda deseada que inciden o se reflejan desde el conjunto, se usa para obtener luz monocromática.Está constituido por las rendijas de entrada y salida, colimadores y el elemento de dispersión. El colimador se ubica entre la rendija de entrada y salida. Es un lente que lleva el haz de luz que entra con una determinada longitud de onda hacia un prisma el cual separa todas las longitudes de onda de ese haz y la longitud deseada se dirige hacia otra lente que direcciona ese haz hacia la rendija de salida.

3. COMPARTIMIENTO DE MUESTRA

Es donde tiene lugar la interacción, R.E.M con la materia (debe producirse donde no haya absorción ni dispersión de las longitudes de onda). Es importante destacar, que durante este proceso, se aplica la ley de Lambert-Beer en su máxima expresión, en base a sus leyes de absorción, en lo que concierne al paso de la molécula de fundamental-excitado.

4. REGISTRADOR

Convierte el fenómeno físico, en números proporcionales al analito en cuestión.

5. FOTODETECTORES

En los instrumentos modernos se encuentra una serie de 16 fotos detectores para percibir la señal en forma simultánea en 16 longitudes de onda, cubriendo el espectro visible. Esto reduce el tiempo de medida, y minimiza las partes móviles del equipo.

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6. FUENTES DE ENEGIA RADIANTE (FER)

La fuente de energía debe producir un haz de radiación, cuya potencia sea suficiente para facilitar la detección y mediación.

6.1. LÁMPARAS DE FILAMENTO DE TUNGSTENO

Se utilizan para longitudes de onda del espectro visible y el ultravioleta próximo. Son fuentes de un espectro continuo de energía radiante entre 320-2500 nm.

6.2. LÁMPARAS DE HIDRÓGENO Y DEUTERIO

Producen un espectro continuo en la región ultravioleta entre 175-400 nm.

6.3.  LÁMPARAS DE VAPORES DE MERCURIO

Emiten un espectro discontinuo o espectro de líneas que se utilizan para calibración de longitudes de onda, se emplean solo para espectrofotómetros y cromatografía HPLC.

6.4. LÁMPARA INCANDESCENTE DE NERNST

Constituido por filamentos que están hechos de óxidos metálicos. Operan en un rango de 2 a 15nm.

¡PRECAUCIONES!

Las subidas y bajadas bruscas de tensión producen sufrimiento de la lámpara y cambios en las lecturas de la Absorbancia.

La lámpara tiene una vitalidad limitada y se debe vigilar para que funcione bien el aparato

7. CELDAS

El recipiente donde se pone la muestra tiene una estructura particular

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pues cuenta con dos lados opacos y dos lados transparentes, los lados opacos sirven para que se pueda coger. Los lados transparentes son atravesados por la luz monocromática que al atravesar el recipiente irá al detector. Es muy importante no ensuciar los lados transparentes pues si se ensucia el resultado que nos dé el fotocolorímetro será afectado por las huellas digitales que dejemos en el recipiente.Está hecho de cuarzo y podemos encontrarlo en diferentes tamaños, el alto se mantiene lo que varía es el largo pues hay de diferentes capacidades: 1mL, 2mL y 5mL.

8. DETECTOR

El detector es una parte fundamental del fotocolorímetro pues esta es la que registrará la cantidad de luz monocromática que no es absorbida al traspasar la muestra, esta es la parte fundamental de nuestra medición ya que en base a esto será que podremos saber cuánta concentración de sustancia tenemos en nuestra muestra.

Las características que son relevantes en un el detector es que tenga: sensibilidad elevada al tipo de rayo con longitud de onda específico que se le es disparado, tiempo de respuesta rápida, buena disponibilidad para la ampliación.

PARTES DEL DETECTOR

A. FOTOTUBO

Los fototubos son un tipo de transductores sensibles a la luz, la cual se transforma en corriente eléctrica. Están formados por un tubo que se encuentra al vacío o relleno con algún gas inerte (argón o similar). Actualmente han sido sustituidos en gran medida por los fotoresistores y los fotodiodos.

Este dispositivo funciona según el efecto fotoeléctrico: los fotones inciden sobre un cátodo, dispersando electrones que son atraídos por el ánodo. La corriente que se genere en el tubo depende de la frecuencia (o longitud de onda) y de la intensidad de la luz incidente. El espectro de radiación al que responde el cátodo viene determinado por el material de éste.

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El cátodo es un semiconductor que contiene uno o varios de estos metales alcalinos: sodio, potasio, rubidio o cesio, combinados químicamente con bismuto, antimonio u óxido de plata. La superficie del cátodo contiene un exceso crítico del metal alcalino que disminuye la afinidad de aquella hacia los electrones, favoreciendo así la emisión fotoeléctrica.

B. TERMOPAR

Un termopar es un dispositivo para la medición de temperatura, basado en efectos termoeléctricos. Es un circuito formado por dos conductores de metales diferentes o aleaciones de metales dife-rentes, unidas en sus extremas y entre cuyas uniones existe una diferencia de temperatura, que origina una fuerza electromotriz efecto Seebeck.

La fuerza electromotriz generada por el termopar está en función de la diferencia de temperatura entre la unión fría y caliente, pero más específicamente, ésta es generada como un resultado de los gradientes de temperatura las cuales existen a lo largo de la longitud de los conductores.

En nuestro caso este parte del DETECTOR nos ayudaría a identificar la luz infrarroja basándonos en el calentamiento de una de las uniones. Claro está que usaríamos para esto la radiación infrarroja.

C. AMPLIFICADOR Y LECTURA

El amplificador es una parte culminante de nuestro fotocolorímetro y nos sirve para amplificar la señal dada por el detector debido a que esta última es muy pequeña. Solo de esta manera, amplificando la señal eléctrica, será que podrá ser procesada y para poder interpretarse en un lenguaje numérico.Un amplificador puede modificar la señal transformándola de continua en alterna o viceversa; filtrarla de componentes no deseados. El procesador de señal también puede realizar operaciones matemáticas como diferenciación, integración o conservación logarítmica, con el fin de poder mostrarnos los datos pertinentes de la muestra dada.

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FOTOCOLORIMETRO DE MERK SQ 118

Este equipo es un fotómetro, que cuantifica las muestras, por radiación emitida por la lámpara halogenada; que emite radiación de rango visible.La cuantificación la realiza en miligramos/L, como requisito para llevar acabo la cuantificación la muestra debe ser contener un pigmento; de ser transparente se le puede adherir un colorante (lugol) si se desea analizar la muestra transparente sin modificar el color se necesita un fotómetro que absorbe UV (espectrómetro).

A. CARACTERISTICAS

Tiene una lámpara de luz halogenada. Monocromador. Detector fotódico de silicio. Lecturas desde 340 nm hasta 820 nm. Mide concentración, absorbancia y trasmitancia. Realiza 253 métodos diferentes, de los cuales 234 métodos para

medir concentraciones de sustancias específicas, 12 métodos para medir absorbancia y 12 métodos para medir trasmitancia a diferentes longitudes de onda.

Rango de temperatura de lectura óptima es de 10 a 50 C°

B. FUNCIONES

1. Impresión del resultado2. Indicación del resultado3. Resultado al ordenador4. Numero de orden5. Lista de métodos 6. Lista de parámetros 7. Lista de funciones8. Adelantar páginas9. Tiempo de lectura10.Fecha11.Hora

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12. Idioma 13.Medición automática 14.Medición automática conectar15.Conexión ordenador Bandrate 9600 ISO16.Conexión ordenador Bito datos 8SI17.Conexión ordenador Bito stop 1SI18.Conexión ordenador parit SBDDSI19.Conexión ordenador retardo 0.040 ms.20.Test ordenador.21.Test teclado.22.Test lectura.23.Test impresión. 24.Test rotor de filtro. 25.Test filtros.26.Test fotómetro 127.Test fotómetro 2 umbral 128.Test aparato.

IV. EQUIPOS, MATERIALES Y RACTIVOS

A. EQUIPOS

Fotocolorímetro de Merck sq 118

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B. MATERIALES

Cinco tubos de ensayo y gradilla

Pipeta

Pisceta

Papel toalla desechable

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C. REACTIVOS

Gaseosa de supermercado (S) Gaseosa de dudosa procedencia (B)

Vino tinto de supermercado (S) Vino tinto de dudosa procedencia (B)

V. PROCEDIMIENTO

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1. MEDICION DE PARÁMETROS

Con ayuda de la profesora, quien previamente nos explicó el uso del fotocolorímetro de Merck SQ 118 y el funcionamiento de todas sus teclas. Anotamos en cuadros cinco métodos diferentes con sus diez respectivos parámetros. El resultado se muestra en líneas más adelante.

2. CONCENTRACION DE LAS MUESTRAS ANALIZADAS.

Con ayuda de pipeta y de la propipeta medimos en los tubos de ensayo un volumen de 10 mililitros con las diferentes muestras que tenemos. Percatándonos de que los tubos de ensayo se encuentren limpios por fuera para que no impidan un correcto resultado.

Llevamos estas muestras al fotocolorímetro de Merck SQ 118 y aplicando los diferentes métodos encontramos la cantidad de metales pesados, en miligramos, que existen por cada litro de muestras.

VI. RESULTADO

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1. Resultados de los parámetros utilizando diferentes métodos

Arsénico Ar[164]1.Nombre del método Tc Arsénico Ar2. Numero de articulo -3. Margen de medición 0,05-0,64. Unidad mg/l5. tiempo de redacción 15+60 min6. Cubeta 20mm rectangular7. Longitud de onda 495nm8. Calibración y factor SI9. Evaluación lineal 10. Factor 0,96

Mercurio Mg[162]

1.Nombre del método Tc Mercurio Hg2. Numero de articulo -3. Margen de medición 0,025-1,04. Unidad mg/l5. tiempo de redacción 5+0min6. Cubeta 50mm7. Longitud de onda 565nm8. Calibración con factor SI9. Evaluación lineal 10. Factor 0,563

Plomo Pb[114]1.Nombre del método Tc Plomo Pb2. Numero de articulo 148333. Margen de medición 0,10-5,04. Unidad mg/l5. tiempo de redacción 0+0min6. Cubeta 16mm redonda7. Longitud de onda 525nm8. Calibración con factor SI9. Evaluación lineal 10. Factor 4,55

Cromo Cr[025]1.Nombre del método Cromo Cr

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2. Numero de articulo 147583. Margen de medición 0,10-3,04. Unidad mg/l5. tiempo de redacción 5+0min6. Cubeta 10mm rectangular7. Longitud de onda 550nm8. Calibración con factor SI9. Evaluación lineal 10. Factor 1,299

Cadmio Cd[115]1.Nombre del método Tc Cadmio Cd2. Numero de articulo 148343. Margen de medición 0,025-1,004. Unidad mg/l5. tiempo de redacción 5+0min6. Cubeta 16mm redonda7. Longitud de onda 525nm8. Calibración con factor SI9. Evaluación lineal 10. Factor 0,54

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2. resultados de las concentraciones de metales pesados de las muestras analizadas, en miligramos por mililitro.

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Con los resultados obtenidos se puedo comparar que existe una gran diferencia entre los productos obtenidos en los supermercados con los de dudosa procedencia en cuanto a metales pesados.

Siendo el DQO y el plomo los metales que más abundan en lo productos de dudosa procedencia.

VII. CONCLUSIONES

Se estableció un conocimiento sobre el FOTOCOLORÍMETRO MERK SQ 118, y sus diferentes 28 funciones con sus respectivos parámetros.

Se realizó una cierta cantidad de lecturas con el fotocolorímetro en la cual llevado a una tabla; se observó la presencia de ciertas sustancias que no garantizan la inocuidad de ciertos productos, como en el caso de algunas gaseosas, vinos y cervezas que tenían un gran concentrado de metales pesados que producen diversos tipos de daños a nuestro organismo.

VIII. RECOMENDACIONES

Luego de realizar la lectura de la muestra escogida se enjuaga la cubeta con agua destilada y realizar la siguiente lectura.

En la ubicación del espectrofotómetro, evitar lugares que estén sometido a irradiaciones intensas de luz o calor.

Usar cubetas perfectamente limpias (sin residuos de muestras diferentes a la que se va medir, enjuagarlas antes con agua destilada y escurrir).

No tocar las cubetas con la mano por las paredes a través de las cuales pasa el rayo de luz Las celdillas, para evitar que la grasa de las manos altere la lectura.

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IX. CUESTIONARIO

1. Defina:

ONDAS LONGITUDINALESEs aquel fenómeno físico-mecánico donde la dirección de vibración y la propagación de una perturbación (en un medio) coinciden (paralelos).

CELDAS UVEstá diseñado para alojar una serie de accesorios opcionales (como por ejemplo: Esfera de Integración, Microceldas, Sipper, etc). Las celdas que se utilizan en el espectrofotómetro por lo general están hechas de Vidrio o Cuarzo, pero si la aplicación requiere rango Visible, y el solvente es agua, pueden utilizarse celdas de Plástico descartable. Las dimensiones de estas celdas varían según la aplicación, pero las más comunes son las de 1 cm de paso óptico.

BANCO ÓPTIMOEs la parte del instrumento que recibe la intensidad de radiación monocromática de la muestra, y la transforma a un valor de señal eléctrica. Esta señal eléctrica es medida y comparada con respecto a un valor de referencia (Blanco de control), para presentar un valor numérico que nosotros podamos entender

TUBOS FOTO EMISORESEl tipo de Detector más usado es el Tubo Fotomultiplicador. Este detector utiliza el fenómeno de la “Foto Emisión” para generar un pequeño flujo de corriente, el cual es amplificado y medido en forma proporcional a la cantidad de radiación incidente sobre el detector. Cada fotón que cae sobre el detector incide sobre una placa que desprende 3 o 5 electrones, los cuales chocan a su vez sobre otras placas, generando un efecto de cascada.

Un Detector Tubo Fotomultiplicador presenta las siguientes ventajas:

Alta Sensibilidad en todo el Rango. Repetibilidad de la señal. Baja Fluctuación de la señal de Absorbancia. Deriva mínima Bajo Nivel de Ruido.

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2. Explique los métodos fotocolorímetros más importantes y cuáles son sus aplicaciones.

Los métodos fotocolorímetros sirven para cuantificar sustancias disueltas en líquidos o sólidos mientras sean transparentes a la luz visible, ultravioleta o infrarroja, y está basado en la medida de intensidad de luz monocromática, transmitida a través de soluciones coloreadas, sean que se trate de sustancias naturalmente coloreadas o que se han hecho de tal calidad mediante reacciones químicas adecuadas (midiendo y comparando sus colores), estos son “253”. La ciencia o arte de su uso se denomina fotocolorimetría y está regida por leyes físicas muy estudiadas. Para ello se introduce en el aparato un testigo o patrón con una concentración de sustancia conocida y la muestra a determinar. Se mide la cantidad de color de cada uno y según su relación, se determina la concentración de la muestra (concentración es la cantidad de sustancia disuelta en un volumen determinado de solvente).

El aparato consta de un sistema lumínico para iluminar las muestras y se mide con un sistema electrónico la cantidad de luz que pasa. Esa luz debe ser lo más monocromática posible, por lo que se usan diversos medios para hacerlo: filtros ópticos, redes de difracción y últimamente leds específicos. Los líquidos se colocan en cubetas especiales y los sólidos, como el vidrio, deben estar cortados a la medida del receptáculo que se llama portacubas, que es por donde pasa la luz, teniendo como premisa que el espesor en milímetros de la muestra y el testigo deben ser rigurosamente iguales. Es el equivalente al espectrofotómetro pero este varía las longitudes de onda (los diversos colores) en forma continua y el fotocolorímetro lo hace variando por pasos concretos. Una premisa muy importante para ambos instrumentos es que el color de la luz que pasa por las muestras debe ser del color complementario al color de la muestra cuando se hacen análisis de concentración. En rigor, casi todo análisis de sangre, tierra, metalúrgicos o líquidos se hace con un aparato como los descriptos que pueden ser manuales o automáticos.

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3. ¿Cuáles son las especificaciones del software para el fotocolorímetro Merck SQ-118?

Utilización del sensor colorímetro con el recolector de datos y el software MultiLab

Ejecute el software MultiLab. Conecte el sensor colorímetro a una de las entradas para sensores

del recolector de datos (comenzando desde E/S-1). El sensor es reconocido automáticamente por el software MultiLab.

Presione Configuración en la barra de herramientas principal, y programe la velocidad de muestreo del recolector de datos y el número de muestras. Presione Ejecutar en la barra de herramientas principal para iniciar las mediciones.

4. Explique el método espectrofotométrico común y el método de alta absorbancia

A. Método espectrofotométrico común

Se basa en la relación entre la absorción de la radiación visible o ultravioleta cercana de una solución y la concentración de las especies coloreadas en la solución. Tiene que ser convertido a un complejo coloreado antes del análisis.

La instrumentación básica es todavía relativamente simple y de bajo costo en comparación con los instrumentos que se requieren para las otras técnicas de análisis de metales. El método puede automatizarse fácilmente para el análisis rutinario y da resultados con una buena sensibilidad y precisión. Las desventajas de esta técnica son que a menudo se requiere un control estricto del pH y un estado de oxidación específico y también puede haber problemas con la interferencia de otros metales. Sin embargo, puede predecirse que se utilizará por muchos años especialmente en laboratorios pequeños o en condiciones de terreno.

B. Método espectrofotométrico de alta absorbancia

Este método se emplea cuando las disoluciones de la muestra tienen una gran concentración, lo que origina alta absorbancia o pequeña transmisión.se emplea cuando la transmisión está comprendida entre 0 y 10%.

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En los métodos de alta absorbancia no se usa el disolvente puro para establecer el 100% de transmisión .Se reemplaza por una disolución estándar que es solo algo más diluida que la desconocida.

5. ¿Que se recomienda para realizar un uso correcto de los equipos fotométricos?

Colocar el equipo en un lugar seguro y fuera de riesgos a caídas, golpes o algún daño físico, vibraciones, calor intenso, alta humedad o exposición directa a luz.

Mantener el equipo libre de polvo y suciedad, no tocar la fuente de luz (emisor) ni el transductor (receptor).

Permitir que el equipo se caliente por 10 minutos antes de hacer algún procedimiento.

Verificar el 0 y el 100% T cada vez que se haga alguna lectura o cuando varíe la longitud de onda.

Asegurarse de que las cubetas o tubos de ensayo estén libres de manchas, ralladuras y huellas digitales.

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X. BIBLIOGRAFIA

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Pino Perez, F., & Perez Bendito. (s.f.). Análisis de elementos traza por espectrofotometría de absorción molecular uv-visible. Murcia: San Pablo.

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