introducción a la medida analítica

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA,
UNIVERSIDAD DE GRANADA
LICENCIATURA EN FARMACIA
ANÁLISIS QUÍMICO GRUPO 2º F
CURSO 2004/2005
PROBLEMAS. RELACIÓN 1ª
INTRODUCCIÓN A LA MEDIDA ANALÍTICA.
1.
La concentración de ión sulfato en aguas naturales puede determinarse midiendo
la “turbidez” que aparece cuando se añade un exceso de BaCl2 a una cantidad
medida de la muestra. Para determinar el contenido en SO42- de una muestra de
agua “potable” se tomaron 20 ml de la misma y tras adicionar el reactivo
precipitante se enrasó a 50 ml con agua destilada. Paralelamente se prepararon una
serie de patrones para la calibración del método, la medida de los mismos dio los
siguientes valores:
[SO42-] mg·l-1
Lectura del
turbidímetro
2.50
0.058
5.00
0.148
10.00
0.258
15.00
0.398
20.00
0.461
A) Representar los datos y obtener la ecuación de mínimos cuadrados de la
relación entre las variables.
B) Calcular la [SO42-] de la muestra analizada por triplicado, si al medirlas se
obtubieron los siguientes valores de la variable dependiente 0.167, 0.170 y 0.165 y
estimar la reproducibilidad del método calculando la desviación estándar y la
desviación estandar relativa.
Resultado: A) r = 0’991; r = 0’997. B) 15’75ppm; 1’5%
2.
Para calcular la concentración de Ca(II) en una disolución de suero se utilizó un
electrodo selectivo de iones calcio. En la calibración del método, suponiendo que
CARLOS JIMÉNEZ LINARES
Febrero de 2005
Página 1 de 7
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA,
UNIVERSIDAD DE GRANADA
LICENCIATURA EN FARMACIA
ANÁLISIS QUÍMICO GRUPO 2º F
CURSO 2004/2005
PROBLEMAS. RELACIÓN 1ª
existe una relación lineal entre el potencial (mV) y el pCa, se obtuvieron los
siguientes resultados:
pCa
E, (mV)
5.00
-53.8
4.00
-27.7
3.00
+ 2.7
2.00
+31.9
1.00
+65.1
Determinar la concentración molar de ión calcio de una muestra en la que la
medida del potencial de electrodo fue de 20.3 mV. Asímismo, obtener la
expresión de la línea recta que mejor se ajusta a la “función de calibración”.
(Nota: La notación “p” se define como -log [Ca(II)]).
Resultado: 3’63.10-3M; y = 92,86 – 29’74x
3. Una muestra de 5.00 ml de sangre se trató con ácido tricloroacético para precipitar
las proteínas. Después de la centrifugación, la disolución resultante se llevó a pH
= 3 y se extrajo con dos porciones de 5 ml de metilisobutilcetona que contenía
como agente complejante la sal amónica del ácido 1-pirrolidincarboditiónico
(APDC). El contenido en Pb (II) de la muestra, se determinó por Espectrometría
de Absorción Atómica aspirando el extracto directamente en la llama y midiendo
a 283.3 nm, obteniéndose una lectura de absorbancia (A) de 0.502. Paralelamente
la medida de alícuotas de 5 ml de disolución acuosa tratadas de la misma manera,
que contenían 0.100; 0.200; 0.300; 0.400; 0.500 y 0.600 ppm de Pb dieron
respectivamente los siguientes valores de A: 0.090; 0.195; 0.295; 0.396; 0.498 y
0.599. Calcular las partes por millón (ppm) de Pb(II) en la muestra.
Resultado: 0’50ppm
4.
Se determinó el cromo (Cr) de una muestra acuosa mediante Espectroscopía de
Absorción Molecular usando la metodología de adición de patrón (utilizando
CARLOS JIMÉNEZ LINARES
Febrero de 2005
Página 2 de 7
LICENCIATURA EN FARMACIA
ANÁLISIS QUÍMICO GRUPO 2º F
CURSO 2004/2005
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA,
UNIVERSIDAD DE GRANADA
PROBLEMAS. RELACIÓN 1ª
volúmenes diferentes de una disolución patrón de Cr de 12.2 ppm y llevando
siempre a un volumen final de disolución de 50 ml). A partir de los datos
recogidos en la siguiente tabla, calcular la concentración de Cr en la muestra
original.
Problema
(ml)
Patrón (ml)
Absorbancia
(A)
10.00
0.0
0.201
10.00
10.0
0.292
10.00
20.00
0.378
10.00
30.00
0.467
10.00
40.00
0.554
Resultado: 28’00ppm
5.
La sacarina reacciona con el resorcinol en presencia de ácido sulfúrico para dar un
producto de alta fluorescencia. Con concentraciones conocidas de sacarina, se
obtuvieron los siguientes datos, aplicando el método aceptado y un fluorímetro de
filtro estándar. Los pares listados a continuación muestran en cada caso la
intensidad de fluorescencia correspondientes a la concentración de sacarina en
ppm: 1.0 ppm  2.40; 5 .0 ppm  12.0; 10.0 ppm  25.0; 15.0 ppm  36.5;
20.0 ppm  49.0; 25.0 ppm  61.0; 30.0 ppm  68.5; 35.0 ppm  66.0;
40.0 ppm  63.4. A) Determinar dentro de qué intervalo de concentración la
intensidad de fluorescencia es una función lineal de la concentración. B) ¿ Cual es
la concentración de sacarina si al analizarse una disolución de la misma cinco
veces por separado dió los siguientes valores de intensidad de fluorescencia: 7.71;
7.73; 7.75; 7.77; 7.79? C) ¿ Cual sería la concentración en una muestra (expresada
en mg.kg-1) si se hubiera partido para cada análisis de 0.505 g de un preparado
farmacéutico y una vez disueltos y añadidos los reactivos necesarios se hubiera
enrasado a 50 ml?.
Resultado: A) 1’0-30ppm; B) 2’91ppm; C) 288mg/Kg
CARLOS JIMÉNEZ LINARES
Febrero de 2005
Página 3 de 7
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA,
UNIVERSIDAD DE GRANADA
LICENCIATURA EN FARMACIA
ANÁLISIS QUÍMICO GRUPO 2º F
CURSO 2004/2005
6.
PROBLEMAS. RELACIÓN 1ª
La identificación y la determinación de drogas de fenotiazina se realiza
comúnmente por métodos de fluorescencia. En el análisis de la cloropromazina se
obtuvieron los siguientes datos (cada par muestra en cada caso la intensidad de
fluorescencia correspondiente a la concentración de patrón): 0.00 ppm  0.00;
0.10 ppm  7.50; 0.20 ppm  14.8; 0.30 ppm  22.6; 0.40 ppm  30.0; 0.50
ppm  37.7. Calcular la concentración de cloropromazina en una disolución que
presenta una intensidad de fluorescencia de 18.7.
Resultado: 0’25ppm
7.
Una disolución patrón de Fe (II) se llevó a las diluciones propiadas para dar las
concentraciones en dicho ión que se recogen en la tabla. Se desarrolló el complejo
de hierro(II)-1,10-fenantrolína tomando alícuotas de 25.0 ml de las mismas y
enrasando cada una de ellas a 50.0 ml. Los valores de Absorbancia medidos a 510
nm fueron:
[Fe(II)] en las disoluciones
originales; ppm
A (  = 510 nm)
4.00
0.160
10.0
0.390
16.0
0.630
24.0
0.950
32.0
1.260
40.0
1.580
Representar los datos obtenidos y encontrar la mejor ecuación que relacione la A
con la concentración de Fe(II). El método se empleó para la determinación de
rutina de hierro en tres muestras de agua freática de diferente procedencia. Para
ello se tomaron “de cada muestra” alícuotas de 25.0 ml y se sometieron al
procedimiento recomendado (Volumen final de medida 50 ml), obteniéndose los
siguientes datos:
CARLOS JIMÉNEZ LINARES
Febrero de 2005
Página 4 de 7
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA,
UNIVERSIDAD DE GRANADA
LICENCIATURA EN FARMACIA
ANÁLISIS QUÍMICO GRUPO 2º F
CURSO 2004/2005
PROBLEMAS. RELACIÓN 1ª
Muestra 1: 0.675, 0.678, 0.673, 0.674, 0.677
Muestra 2: 0.068, 0.064, 0.066, 0.066; 0.067
Muestra 3: 1.555; 1.551; 1.559; 1.555; 1.553
Determinar la concentración (en ppm de Fe) de cada una de las muestras, así
como su desviación estandar relativa. ¿Que habría sido más recomendable en el
análisis de las muestras 2 y 3?.
Resultado: Muestra 1; 17’13ppm
8.
Para la determinación del vanadio total en una muestra de “almeja malagueña” se
utilizó un método basado en la extracción con metilisobutilcetona (MIBC) del
complejo que forma el V(V) con el ácido 5,5'-metiléndisalicilhidroxámico y
posterior medida de la fase orgánica mediante AAS (Espectroscopía de Absorción
Atómica). Experimentalmente, se utilizó la metodología de adición de patrón
realizada de la forma que aparece en la tabla.
Peso de muestra (g)
µgV añadidos
Af.o.
3.06
0.00
0.015
3.06
6.00
0.028
3.06
12.00
0.041
3.06
18.00
0.054
A partir de los datos recogidos, determinar la concentración de dicho elemento
(expresado en µg V· g-1 o ppm) en la muestra analizada .
Resultado: 2’26 μg/g
9.
Se determina la concentración de etanol en sangre por cromatografía
líquida de alta resolución empleando el método de patrón interno. Se preparan una serie
de disoluciones acuosas de etanol de concentración perfectamente conocida y sobre
ellas se llevan a cabo las mismas operaciones previas que sobre las muestras problema.
Sobre alicuotas de 0.01 µl de cada una de las disoluciones (patrones y muestras) se
CARLOS JIMÉNEZ LINARES
Febrero de 2005
Página 5 de 7
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA,
UNIVERSIDAD DE GRANADA
LICENCIATURA EN FARMACIA
ANÁLISIS QUÍMICO GRUPO 2º F
CURSO 2004/2005
PROBLEMAS. RELACIÓN 1ª
añade 0.1 µl de propanol (0.1 mg/ml) como patrón interno y se diluyen a 1 µl.
Las muestras se inyectan a continuación en el cromatógrafo obteniéndose los siguientes
resultados:
Muetra
Patrones etanol
0.50 mg/ml
0.75 mg/ml
1.00 mg/ml
1.25 mg/ml
1.50 mg/ml
Area pico etanol Area pico propanol
Sangre
5518
7563
10350
13935
15628
12754
11893
12084
12870
12314
9862
10215
9605
12604
13065
12611
Calcular la concentración de etanol en sangre.
Resultado: 0’905 mg/ml
10.
Para determinar sodio y potasio en sangre y suero por fotometría de emisión en
llama se emplea el litio como patrón interno. Dicha sustancia tiene la característica
de que su emisión responde a los cambios en las condiciones de la llama de forma
similar a como lo hace la emisión del sodio y potasio. La siguiente tabla recoge las
concentraciones y señales de emisión correspondientes a los patrones de
calibración de sodio y potasio así como los del litio empleado como patrón
interno.
Concentración (ppm)
Señal de emisión
Na
K
Li
Na
K
Li
0.5
0.5
500
0.43
0.57
31.2
1.0
1.0
500
1.00
1.25
36.3
5.0
5.0
500
4.9
6.4
36.2
10.0
10.0
500
8.8
11.7
31.7
CARLOS JIMÉNEZ LINARES
Febrero de 2005
Página 6 de 7
LICENCIATURA EN FARMACIA
ANÁLISIS QUÍMICO GRUPO 2º F
CURSO 2004/2005
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA,
UNIVERSIDAD DE GRANADA
PROBLEMAS. RELACIÓN 1ª
10 µL de una muestra de sangre y 1.0 mL de disolución patrón de Li de
concentración 5000 ppm, se introducen en un matraz aforado de 10.0mL y se
enrasa al volumen final con agua destilada. Las señales de emisión obtenidas
fueron 2.9 para Na, inferior al límite de detección para K y 32.5 para Li. Se toma
una segunda alicuota de 10 µL de sangre y se lleva a un volumen final de 2.0mL
con una disolución de 500 ppm de Li. En este caso las señales de emisión
obtenidas fueron: Na 13.6, K 1.34 y Li 30.4. ¿Cual es la concentración de Na y K
en la sangre?.
Resultado: Na: 3250ppm; K: 253’4ppm
CARLOS JIMÉNEZ LINARES
Febrero de 2005
Página 7 de 7