ESPECTROSCOPIA DE ABSORCION ATÓMICA Y FLAMOMETRIA

1. Descríbanse las diferencias entre espectroscopia de emisión atómica y de absorción atómica.

2. Defina:a) Atomizaciónb) ensanchamiento de la presiónc) ensanchamiento de Dopplerd) nebulizador de tubo concéntricoe) lámpara de cátodo huecof) interferencia espectralg) interferencia químicah) lámpara de descarga sin electrodos

3. ¿Por qué la emisión atómica es más sensible a la inestabilidad de la flama que la absorción atómica?

4. ¿Por qué se emplea la modulación de la fuente en la espectroscopia de absorción atómica?

5. En una flama de hidrógeno/oxígeno, un pico de absorción atómica para hierro decreció en presencia de grandes concentraciones de ion sulfato:a. Sugiérase una explicación para esta observación.b. Sugiéranse tres métodos posibles para compensar la interferencia potencial de sulfato en una determinación cuantitativa de hierro.

6. ¿Por qué las líneas de una lámpara de cátodo hueco generalmente son más angostas que las líneas emitidas por los átomos en una flama?

7. Cuál es la ventaja de usan en algunos casos un horno de grafito en lugar de una flama de medición?

8. En el intervalo de concentración de 500 a 2000 ppm de U se encuentra una interrelación lineal entre la absorbancia a 351.5 nm y la concentración. A concentraciones menores la relación se convierte en no lineal a menos que se introduzcan alrededor de 2000 ppm de una sal de un metal alcalino. Explique.

9. ¿Cuál es el objetivo de un estándar interno en los métodos de emisión en flama? Investigue en consiste la técnica de adición de estándar.

10. Cómo funciona un aparato de AAS de doble haz?

11. ¿Cuáles son las diferencias de un quemador para aire-acetileno y otro para acetileno-óxido nitroso? ¿Cuándo se emplea cada uno?

12. Se determinó el sodio en una serie de muestras de cemento mediante espectroscopia de emisión de flama. El fotómetro de flama fue calibrado mediante una serie de estándares que contienen 0, 20, 40, 60 y 80 g de Na2O por mililitro. Las lecturas del instrumento para estas soluciones fueron 3.1, 21.5, 40.9, 57.1 y 77.3a. Trace una gráfica con los datos.b. Calcule la ecuación de la recta.c. Calcule las desviaciones estándar para la pendiente.d. Se obtuvieron los datos siguientes para muestras duplicadas de 1.0 g de cemento disueltas en HCI diluido a 100.0 mL después de la neutralización.Lecturas de emisión:

KjkDuplicado 1 Duplicado 2 Duplicado 3

Blanco5.1 4.8 4.9

Muestra A28.6 28.2 28.9

Muestra B40.7 41.2 40.2

Muestra C73.172.1Se tiró

Calcule el porcentaje de Na2O en cada muestra. ¿Cuáles son las desviaciones estándar para el promedio de cada determinación.

13. En una determinación de Mn una muestra desconocida dio una lectura de emisión de 45 a 403.3 nm, mientras que la misma solución con un agregado de 100g/ mL de Mn, dio una lectura de 83.5. Las medidas fueron corregidas por radiación de fondo. Calcular la concentración de Mn en la muestra original.

14. Una curva de calibración para la determinación de estroncio por emisión, se trazó con los siguientes datos:

Una solución desconocida que tiene Sr fue dividida en dos alícuotas. Una de ellas dio una lectura de 21 mientras que a la segunda se le adicionaron 2 ppm de Sr y dio una lectura de 30. Ambas lecturas fueron corregidas por radiación de fondo.a) Determinar si en dichas muestras hay interferencias de radiación;b) Calcular la concentración de Sr en ppm.

15. 0.1320 g de una muestra que contiene potasio se disolvió y se llevó a 250.00 mL en matraz. Esta solución, libre de interferencias espectrales, dio una lectura de emisión de 37. A la misma se le agregaron las siguientes cantidades de potasio, obteniéndose las siguientes lecturas:

Determinar la concentración de potasio como KCl%

16. Se disolvieron 0.5000 g de una muestra que contiene Li y se llevó a un volumen final de 500.0 mL. De esta solución se tomaron 2 alícuotas de 5.00 mL c/u y se colocaron en dos matraces de 50.00 mL. A una se le agregaron 5.0 mL de una solución patrón de 50 ppm de Li y luego de enrasar se leyó su señal. La lectura libre de interferencias espectrales fue de 60%. La otra se enrasó con A.D. y su señal dio 50%. Simultáneamente se prepararon y midieron soluciones de calibración, tomándose el volumen de solución patrón que se indica en la tabla y llevando a 100.0 mL:

a) Calcular el % Li en la muestra original.

17. Se desea determinar H3PO4 por fotometría de llama aprovechando el efecto producido por el Ca. Se preparó una serie de soluciones patrón conteniendo todas 500 ppm de Ca y distintas concentraciones de H3PO4. Se obtuvieron los siguientes datos: Luego se preparó una solución problema con 5.00 mL de la muestra de H3PO4 y 25.00 mL de una solución de Ca de 2000 ppm y se enrasando en matraz a 100.0 mL con A.D. Esta solución muestra una lectura de 71.a. Calcular la M de H3PO4 en la muestra original.b. ¿Qué significa y/o que haría Usted si la lectura de la solución problema fuese de 35?

CROMATOGRAFÍA

1. Definir los siguientes términos:a. Tiempo de retención tRb. Tiempo muerto tMc. Tiempo de retención relativo t’Rd. Velocidad lineal e. Número de platos teórico Nf. Altura de plato teórico Hg. Resolución cromatográfica Rh. Factor de respuesta

2. ¿Qué se entiende por elución?

3. Describir las diferencias entre cromatografía gas – líquido y cromatografía líquida de alta resolución.

4. Un colorante desconocido se piensa que puede ser azul de metileno, ¿cómo se podría comprobar esta suposición utilizando un procedimiento basado en una técnica cromatográfica?

5. ¿Qué debe hacerse para encontrar el eluyente adecuado para una sustancia en una cromatografía en columna?

6. Indique algunas de las aplicaciones de la cromatografía de adsorción en columna y capa fina.

7. Escriba la ficha bibliográfica completa de 5 libros de cromatografía en capa fina y columna (técnica y teoría) especializada.

8. Escriba una lista de eluyentes utilizados en cromatografía en columna en orden de polaridad decreciente (anote su bibliografía).

9. Cuál es la diferencia entre la cromatografía en capa fina y la cromatografía en papel

10. Indicar las diferencias físicas entre una columna tubular abierta y una columna de relleno, ¿cuáles son las ventajas y desventajas de cada una de ellas?

11. Si una mezcla de antraceno y naftaleno se separa por cromatografía sobre alúmina, ¿cuál de los dos hidrocarburos eluirá primero y cuál al último? ¿Cuál sería el más polar?

12. En una columna tubular abierta de paredes recubiertas, de 1000 cm de longitud y 0.25 mm de diámetro, el gas portador (helio) circula a una velocidad de 37 cm/s. El tiempo de retención, tr, para el decano es de 1.27 min, y la anchura a media altura del pico es de 0.88 s. Calcular el factor de capacidad para el decano, el número de platos efectivos de la columna y la altura de plato.

13. Calcular a) el factor de capacidad o de retención k, y b) la resolución Rs, de los siguientes analitos en un sistema cromatográfico por HPLC, con los datos que figuran en la siguiente tabla:

to = 1.12 minc) Indicar si los picos cromatográficos de los componentes de la muestra están bien resueltos; d) calcular el número de platos teóricos efectivos para el 1-naftol.

14. En una columna de 10 cm de longitud, se lleva a cabo la separación cromatográfica de dos sustancias A y B, obteniéndose factores de capacidad de 0.8 y 1.0 respectivamente. a. Si se considera una resolución de 1 para ambos picos, calcular la altura equivalente de plato teórico. b. Si el tiempo de retención de la sustancia no retenida es de un minuto, calcular los anchos de banda en la base de los analitos A y B.

15. En una columna tubular abierta de paredes recubiertas de 15 m de longitud y 0.25 mm de diámetro interno, el gas portador circula a un caudal de 3 mL/min. Sabiendo que los tiempos de retención para el heptanoato de metilo y para el octanoato de metilo son de 60 y 89 s respectivamente, y que el número de platos teóricos de la columna es de 3000, calcular:a. El tiempo muerto (suponer despreciable el espesor de la fase estacionaria)b. El factor de capacidad o de retenciónc. La anchura en la base de cada compuestod. La resolución entre picos e indicar si están resueltos hasta línea base

16. Los datos de la tabla se obtuvieron a partir de un cromatograma de una muestra con tres componentes: Con estos datos, sabiendo que el caudal de fase móvil fue de 1.0 mL/min y teniendo en cuenta que el cromatograma no es ideal, calcular:

a. Volumen muerto de la columna y factor de capacidad de A. ¿Qué indica el resultado obtenido? b. Ancho en la base de los picos. c. Resolución entre los picos de Ay B y entre los picos de B y C. d. ¿Qué eficacia mínima se requiere para que un cuarto componente, D, con tiempo de retención de 4.5 min salga resuelto, al menos aceptablemente de B (Rs=1).

17. En un laboratorio de control de calidad se quiere poner a punto un método de análisis por HPLC en fase inversa de una mezcla de dos compuestos A y B. Se sabe que, en columna de octadecil sílice de 25 cm de longitud y utilizando una fase móvil de metanol-agua, los tiempos de retención son 6.25 y 7.10 min respectivamente, el tiempo muerto es 1.4 min y la resolución es 1.05. a. ¿Cuál debe ser la longitud de la columna para conseguir una resolución de 1.5? b. Calcular los factores de retención de A y B. ¿Serán diferentes en la nueva columna? c. A partir de la siguiente tabla calcular la conconcentración de A y B en la muestra.