C3 Fotometría y espectroscopia 3.6 Fotómetro de llama
Experimento: Determinación del contenido de sodio y potasio en zumos de frutas
Núm. de pedido del experimento:
12388
La fotometría de llamas constituye un caso especial de la espectroscopia de emisión. Se aumenta el nivel de energía de los electrones exteriores de los metales alcalinos y alcalinotérreos mediante la aplicación de una llama caliente. Al regresar a su estado básico, estos electrones emiten una radiación de una longitud de onda característica (espectro de líneas). La intensidad de la radiación emitida es directamente proporcional a la concentración del elemento correspondiente, así que mediante la calibración con soluciones cuyo contenido de los elementos que vamos a determinar nos sea conocido, se pueden conocer estas cantidades. El fotómetro de llama se utiliza de forma rutinaria para determinar los contenidos de sodio, potasio y calcio en los alimentos. Para ello, las muestras son incineradas a una temperatura máxima de 500° C y se vuelven a absorber con cloruro de hidrógeno diluido. Las muestra líquidas, como los zumos de frutas, se pueden emplear directamente para la fotometría de llamas. Así mismo, se utiliza esta técnica para el análisis de suelos y plantas, para lo que es necesario extraer previamente las sales metálicas de suelos y plantas. Debido a la fácil excitabilidad de los metales alcalinos y alcalinotérreos, se pueden determinar incluso concentraciones mínimas en dichos elementos.
La determinación del contenido de sodio y potasio en los zumos de fruta ofrece información importante para saber si son genuinos. Los zumos de naranja correctamente elaborados, sin adulterar, contienen unas concentraciones de sodio de 10 mg/l. Si aparecen valores por encima de los 30 mg/l, son indicativos de una elaboración incorrecta o de manipulación no autorizada. En el zumo de manzana, generalmente el contenido en sodio se sitúa por debajo de 20 mg/l. Valores por encima de los 30 mg/l también deben hacernos sospechar de una manipulación ilícita. El contenido de Na y K se determina directamente a partir del zumo de fruta diluido (la pulpa de la fruta debe ser previamente eliminada por centrifugación). Para evitar la ionización parcial, que inhibiría la emisión de luz, se añade cloruro de cesio a la solución de muestra. Para las curvas de calibración se utilizan series de dilución entre 5 y 50 mg/l de las soluciones de calibración para K y Na. Las soluciones de calibración, al igual que las diluciones de los zumos (1:1, 1:10, 1:50), se preparan con agua bidestilada. Tras elaborar las curvas de calibración para el Na y el K, pueden medirse las muestras de análisis y determinarse su contenido en iones de sodio o potasio, teniendo en cuenta el factor de dilución, a partir de la curva de calibración
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Material Fotómetro de llama con filtro para Na, K, Ca Compresor de aire para fotómetro de llama Separador de agua para la alimentación de aire Válvula reductora de presión para gas natural Soluciones de calibración para Na, K, Ca (Piezas pequeñas, sustancias químicas, etc.)
35646.93 35647.93 35647.00 35646.04 35646.10
Rangos de longitudes de onda y limites de determinación para Na, K, Ca Elemento Na K Ca
Longitud de onda 589 nm 766.5 nm 422.7 nm
Limites de determinación 3-100 ppm 3-100 ppm 5-100 ppm