Determinar la concentración de una solución problema conociendo el índice de refracción

1. BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE
PUEBLA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICA
LICENCIATURA EN QUÍMICO FARMACOBIOLOGO
ANÁLISIS ESPECTROFOTOMETRICO
REPORTE 3:
CURVAS DE CALIBRACIÓN POR REFRACTOMETRÍA
ALUMNO:
EMMANUEL VARO SANCHEZ
MAESTRA:
JUDITH CABALLERO JIMÉNEZ
FECHA DE ENTREGA
07/02/19

2. Introducción
La curva de calibración es un método muy utilizado en química analítica para
determinar la concentración de una sustancia (analito) en una muestra desconocida,
sobre todo en disoluciones. El método se basa en la relación proporcional entre la
concentración y una determinada señal analítica (propiedad). Conociendo esta
relación, será posible conocer la concentración en una muestra dada mediante la
medida de esa señal. La relación concentración – señal se suele representar en una
gráfica a la que se le conoce como curva de calibración o curva de calibrado.
Es imprescindible que la señal analítica utilizada mantenga una relación
proporcional con la concentración. Las señales más utilizadas son aquellas
cuya relación con la concentración es lineal, al menos en el rango de trabajo. Por
ejemplo, una de las propiedades más utilizadas es la absorbancia (absorción
lumínica) que suele mantener una relación lineal con la concentración de solutos en
disoluciones. Al ser una relación lineal, se puede representar mediante una recta,
de ahí que este tipo específico de curva de calibración se conozca también
como recta de calibración.
La elaboración de una curva de calibrado se puede dividir en dos pasos: preparación
de las disoluciones patrón y obtención de la función señal – concentración
(construcción de la curva propiamente dicha). Una vez obtenida la curva de
calibración se podrá utilizar para conocer la concentración de analito en una muestra
desconocida. Para elaborar una curva de calibrado se parte de varias disoluciones
con una concentración conocida de analito (la sustancia a medir). Estas
disoluciones se conocen como disoluciones patrón. Se han de elaborar una batería
de patrones suficiente para cubrir un rango que incluya la concentración esperada
en las muestras desconocidas. Las concentraciones utilizadas en los patrones
también han de estar dentro del rango válido para la técnica analítica que se va a
utilizar. Es decir, han de estar por encima del mínimo de concentración de analito
cuantificable por la técnica utilizada. Este mínimo es conocido como límite mínimo
cuantificable. También ha de estar por debajo del límite de linealidad. La relación
lineal entre concentración y señal no se suele mantener a altas concentraciones y
el límite de linealidad marca la concentración máxima para la cuál la curva de
calibración sería fiable.
.

3. Objetivo
Determinar la concentración de una solución problema conociendo el índice de
refracción
Resultados y Observaciones
𝑪 𝟐 =
( 𝟏𝑴)( 𝟒𝟓𝒎𝑳)
(𝟓𝟎𝒎𝑳)
= 𝟎. 𝟗
=
( 𝟎. 𝟗)( 𝟒𝟓𝒎𝑳)
(𝟓𝟎𝒎𝑳)
= 𝟎. 𝟖𝟏
=
( 𝟎. 𝟖𝟏)( 𝟒𝟓𝒎𝑳)
(𝟓𝟎𝒎𝑳)
= 𝟎. 𝟕𝟐𝟗
=
( 𝟎. 𝟕𝟐𝟏)( 𝟒𝟓𝒎𝑳)
(𝟓𝟎𝒎𝑳)
= 𝟎. 𝟔𝟒𝟖𝟗
=
( 𝟎. 𝟔𝟒𝟖𝟗)( 𝟒𝟓𝒎𝑳)
(𝟓𝟎𝒎𝑳)
= 𝟎. 𝟓𝟖𝟒𝟎𝟏
=
( 𝟎. 𝟓𝟖𝟒𝟎𝟏)( 𝟒𝟓𝒎𝑳)
(𝟓𝟎𝒎𝑳)
= 𝟎. 𝟓𝟐𝟓𝟔𝟎𝟗
=
( 𝟎. 𝟓𝟐𝟓𝟔𝟎)( 𝟒𝟓𝒎𝑳)
(𝟓𝟎𝒎𝑳)
= 𝟎. 𝟒𝟕𝟑𝟎𝟒𝟖
=
( 𝟎. 𝟒𝟕𝟑𝟎𝟒)( 𝟒𝟓𝒎𝑳)
(𝟓𝟎𝒎𝑳)
= 𝟎. 𝟒𝟐𝟓𝟕𝟒𝟑
=
( 𝟎. 𝟒𝟐𝟓𝟕𝟒)( 𝟒𝟓𝒎𝑳)
(𝟓𝟎𝒎𝑳)
= 𝟎. 𝟑𝟖𝟑𝟏𝟔𝟖

4. Índice de refracción Grados Brix
1 1.3825 30.5
2 1.3756 26.6
3 1.3723 25.1
4 1.3671 22
5 1.3644 20.4
6 1.3609 18.3
7 1.3582 16.7
8 1.3559 15.1
9 1.3532 13.5
10 1.3509 11.9
Mezcla 1 1.3611 18.4
Mezcla 2 1.3445 7.8
Desarrollo
1. Investigar los fundamentos para elaborar una curva de calibración.
La absorción de la luz por una solución diluida, viene dada por la ley
de Beer, que relaciona la concentración de la fase absorbente con la
radiación. La relación entre la absorción de la luz y el camino recorrido por
ésta (o sea, el espesor de la cubeta, viene dado por las leyes de Lambert.
La fusión de estas leyes empíricas nos da la absorbancia total por un
cuerpo, cuando interacciona con un haz monocromado.
Mediante un método que obedezca la ley de Beer‐Lambert se puede realizar
un análisis cualitativo de cualquier especie en solución, conociendo por
supuesto la longitud de onda de máxima absorbancia del analito, esto
por medio de la determinación de la absorbancia en

5. función de soluciones de concentración conocida a través de la
elaboración de una curva de calibración que las relacione de manera
proporcional y linealmente, para lo que se requiere de un método estadístico.
El método estadístico clásico y que se adecua a las características para la
realización de dicha actividad es el de los Mínimos Cuadrados en los que se
grafica la ordenada (la variable independiente) con los datos de la
respuesta del aparato y la abscisa (variable
dependiente) en donde se coloca la concentración o el tanto por ciento
del analito, lo más habitual (y deseable) es que la gráfica se aproxime a
una línea recta, sin embargo puede darse el
caso de que los valores no coincidan en una recta debido a errores
aleatorios del proceso de medida, el método de los mínimos cuadrados
nos sirve para intentar ajustar la “mejor” línea recta que conecte los
puntos. La ecuación canónica de la recta se expresa matemáticamente
como:
Y = mx + b
2. Graficar en papel milimétrico el índice de refracción en función de la
concentración
Muestra problema:
Índice de refracción 1.3611 Concentración= 0.5913
Índice de refracción 1.3445 Concentración= 0.2595
y = 19.99x - 26.617
R² = 0.9969
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.345 1.35 1.355 1.36 1.365 1.37 1.375 1.38 1.385

6. Conclusiones
La cura de calibración es un método que nos ayuda a realizar una relación entre
dos magnitudes, como puede ser concentración e índice de refracción. Pero para
que nos sea de utilidad las dos magnitudes deben ser conocidas, esto a fin de que
una vez obtenida esta relación y graficada o por regresión lineal obteniendo la
pendiente se puede conocer una de las dos magnitudes, conociendo la otra por
supuesto. Tomando en cuenta también de que se debe tener muestras control
suficientes para abarcar una gran cantidad que se quiere estimar.
Bibliografía
1) https://curiosoando.com/que-es-una-curva-de-calibracion (Consultado: 14
de Febrero de 2019)