Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA SETOR DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA CURSO DE FARMÁCIA ANDRESSA MELO JULIA BUENO LUÍZA RIBEIRO TAINÁ KRYK DETERMINAÇÃO ESPECTROFOTOMÉTRICA DE HIDROQUINONA EM SOLUÇÃO PONTA GROSSA 2022 ANDRESSA MELO JULIA BUENO LUÍZA RIBEIRO TAINÁ KRYK DETERMINAÇÃO ESPECTROFOTOMÉTRICA DE HIDROQUINONA EM SOLUÇÃO Trabalho apresentado como requisito parcial à obtenção do título de graduando na Universidade Estadual de Ponta Grossa, Área de Ciências Biológicas e da Saúde, do curso de Farmácia. Prof. Sandra Stets PONTA GROSSA 2022 DETERMINAÇÃO ESPECTROFOTOMÉTRICA DE HIDROQUINONA EM SOLUÇÃO 1. Introdução A hidroquinona ou 1,4-Benzenediol é um composto derivado do fenol, que contém dois grupos hidroxila ligados a um anel benzênico, na posição para, em sua estrutura química. No ambiente, é encontrada na forma de cristais finos e brancos, que devem ser armazenados em recipientes hermeticamente fechados, protegidos do ar, uma vez que sofre fácil oxidação se tornando escuros (FARMACOPÉIA BRASILEIRA, 2010). Figura 1. Fórmula estrutural da Hidroquinona A hidroquinona (C6H6O2) é um composto muito utilizado na indústria farmacêutica na manipulação de pomadas, cremes e géis durante o tratamento de hiperpigmentações cutâneas, e associado com outros ácidos pode trazer resultados muito satisfatórios. Ela é capaz de atuar nas células produtoras de melanina, bloqueando a produção e aumentando a degradação das células responsáveis pelo armazenamento de melanina, os melanossomos. Figura 2. Fórmula estrutural da Orto-Fenantrolina Já a Orto-Fenantrolina (C12H8N2) é um ligante quelato aromático de nitrogênio que forma complexos com metais de baixo número de oxidação. Quando este metal se trata do Fe2+, forma-se um complexo de cor vermelho-alaranjado. Na temperatura ambiente se apresenta na forma monohidratada como um sólido branco inodoro. O procedimento é baseado na reação de oxidação da molécula de hidroquinona e redução do ferro (III) para ferro (II) em meio ácido (pH=3), e posterior reação do ferro (II) gerado com 1,10-fenantrolina, formando um composto colorido, capaz de ser identificado no espectrofotômetro em 510 nm. Figura 3. Reação de oxidação de hidroquinona na presença de Fe (III) em tampão Clark-Lubs, resultando no produto p-quinona e formação de um complexo entre o Fe (II) e 1,10-fenantrolina A técnica Uv-Vis é uma técnica comumente utilizada nos laboratórios devido sua alta sensibilidade, baixo custo e simplicidade operacional. Assim, no presente estudo foi analisado a curva de calibração da hidroquinona na presença de Fe (III) reduzindo para Fe (II) e posterior formação de um complexo com 1,10-fenantrolina em tampão Clark-Lubs. 2. Objetivos: Preparar soluções de Cloreto de Ferro (III), Hidroquinona, Orto-Fenantrolina e solução tampão Clark-Lubs, a fim de determinar a colorimetria de Hidroquinona na espectroscopia UV-Vis. Plotar um gráfico de absorbância (eixo y) em função da concentração de Hidroquinona (eixo x), a fim de determinar a equação da reta e a curva analítica. 3. Procedimento experimental: Materiais utilizados 1 pipeta 5 mL 2 balões volumétricos 100 mL 2 balões volumétricos 50 mL 2 copos de béquer 50 mL 3 copos de béquer 100 mL 4 espátulas 5 pipetas de pasteur Marcador para quadro branco Micropipeta de volume variável Micropipeta de volume fixo (1000 uL) Pera Pipeta volumétrica (2 mL) Reagentes e equipamentos utilizados Água destilada Álcool Etílico Balança analítica Cloreto de Ferro III (FeCl36H2O) Cloreto de Potássio (KCl) Espectrofotômetro Hidroquinona (C6H6O2) Orto-Fenantrolina (C12H8N2) pHmetro Solução de Ácido Clorídrico 0,1 mol/L (HCl) Preparação da solução de Cloreto de Ferro (III) 1. Pesou-se 0,2737 g de FeCl36H2O em uma balança analítica, com o auxílio de uma espátula e um copo de béquer de 100 mL. 2. Adicionou-se aproximadamente 20 mL de água destilada no béquer contendo o FeCl36H2O. 3. Agitou-se a solução em movimentos circulares, mantendo o fundo no béquer apoiado na bancada. 4. Transferiu-se a solução para o balão volumétrico de 100 mL previamente identificado com o nome da solução (Cloreto de Ferro III) e sua concentração (0,01012 mol/L). 5. Adicionou-se mais água no copo de béquer, agitou-se e transferiu-se ao balão volumétrico novamente. O procedimento repetiu-se até o volume aproximar-se do menisco. 6. Acertou-se e conferiu-se o menisco com o auxílio de uma pipeta de Pasteur contendo água destilada. 7. Verificou-se a vedação do balão volumétrico, segurando-o pela tampa. 8. Agitou-se a solução. Preparação da solução de Hidroquinona 1. Pesou-se 0,056 g de Hidroquinona em uma balança analítica, com o auxílio de uma espátula e um copo de béquer de 50 mL. 2. Adicionou-se aproximadamente 10 mL de água destilada no béquer contendo a Hidroquinona. 3. Agitou-se a solução em movimentos circulares, mantendo o fundo no béquer apoiado na bancada. 4. Transferiu-se a solução para o balão volumétrico de 50 mL previamente identificado com o nome da solução (Hidroquinona) e sua concentração (1.10-3 mol/L). 5. Adicionou-se mais água no copo de béquer, agitou-se e transferiu-se ao balão volumétrico novamente. 6. Acertou-se e conferiu-se o menisco com o auxílio de uma pipeta de Pasteur contendo água destilada. 7. Verificou-se a vedação do balão volumétrico, segurando-o pela tampa. 8. Agitou-se a solução. Preparação da solução de Orto-Fenantrolina 1. Pesou-se 0,03985 g de Orto-Fenantrolina em uma balança analítica, com o auxílio de uma espátula e um copo de béquer de 50 mL. 2. Com o auxílio de uma pipeta de 5 mL e pera, adicionou-se 5 mL de álcool etílico no béquer contendo a Orto-Fenantrolina. 3. Agitou-se a solução em movimentos circulares, mantendo o fundo no béquer apoiado na bancada. 4. Transferiu-se a solução para o balão volumétrico de 50 mL já previamente identificado com o nome da solução (O-Fen) e sua concentração (4.10-3 mol/L). 5. Adicionou-se água no copo de béquer, agitou-se e transferiu-se ao balão volumétrico novamente. O procedimento repetiu-se até o volume aproximar-se do menisco, que foi acertado e conferido. 6. Verificou-se a vedação do balão volumétrico, segurando-o pela tampa. 7. Agitou-se a solução. Preparação do Tampão Clark-Lubs 1. Pesou-se 0,0080 g de KCl em uma balança analítica, com o auxílio de uma espátula e um copo de béquer de 100 mL. 2. Adicionou-se aproximadamente 20 mL de água destilada no béquer contendo o KCl. 3. Agitou-se a solução em movimentos circulares, mantendo o fundo no béquer apoiado na bancada. 4. Transferiu-se a solução para o balão volumétrico de 100 mL. 5. Adicionou-se mais água no copo de béquer, agitou-se e transferiu-se ao balão volumétrico novamente. O procedimento repetiu-se até o volume aproximar-se do menisco, que foi acertado e conferido. 6. Verificou-se a vedação do balão volumétrico, segurando-o pela tampa. 7. Agitou-se a solução. 8. Obteve-se uma solução aquosa de KCl 1.10-3 mol/L 9. Transferiu-se a solução para um novo copo de béquer de 100 mL. 10. Mediu-se o pH com o auxílio do pHmetro. 11. Com o auxílio de uma pipeta de Pasteur, adicionou-se gotas de HCl 0,1 mol/L na solução de KCl. 12. Mediu-se o pH da solução novamente, com o auxílio do pHmetro. 13. Adicionaram-se mais gotas de HCL 0,1 mol/L a solução atingir pH 3. 14. Transferiu-se a solução tampão ao mesmo balão volumétrico utilizado para a solução de KCl 15. Com o auxílio do marcador para quadro banco, identificou-se o balão com o nome da solução(Tampão Clark-Lubs) Preparação das Soluções para a Curva de Calibração 1. Identificou-se, de 1 a 5, balões volumétricos de 10 ml. O sexto balão foi identificado como branco. 2. Com o auxílio de uma pipeta e pera, adicionou-se 2 mL do Tampão Clark-Lubs em todos os tubos. 3. Com uma micropipeta de volume variável, adicionou-se as seguintes quantidades da solução de hidroquinona 1.10-3 mol/L. Tabela 1. Volumes da solução de hidroquinona 1.10 -3 mol/L adicionados a cada balão volumétrico de 10 mL, a fim de obter-se uma nova concentração desejada. 4. Com o auxílio de uma micropipeta de volume fixo, adicionou-se 1000 uL das soluções de O-Fen 4.10-3 mol/L e Cloreto de Ferro (III) 0,01012 mol/L, em todos os balões volumétricos. 5. Realizou-se a leitura das soluções no espectrofotômetro UV-Vis calibrado a 511 nm. BALÃO [HQ] VOLUME Branco 0 0 1 1.10-5 100 µl 2 2.10-5 200 µl 3 3.10-5 300 µl 4 4.10-5 400 µl 5 5.10-5 500 µl 4. Resultados e discussão: Na figura 4, temos a formação de compostos coloridos dados pela oxidação de hidroquinona na presença de Fe (III) em tampão Clark-Lubs. Pode-se observar que os tubos do lado direito apresentam maior intensidade em sua coloração alaranjada devido ao aumento gradativo da concentração utilizada no experimento, o tubo da esquerda (tubo branco) apresenta todos os reagentes exceto a solução de hidroquinona, por isso é usado como controle, é o primeiro tubo colocado no equipamento para garantir melhor leitura dos tubos seguintes e assim ser o tubo padrão. Figura 4. Reações colorimétricas Após o preparo das soluções, descrito no processo experimental, realizou-se a leitura da Absorbância das soluções com concentrações diferentes da substância com isso obtivemos os resultados demonstrados na tabela 2: Tabela 2. Concentrações e Absorbâncias lidas no espectrofotômetro Com essa leitura foi possível plotar uma curva analítica com o programa Excel, essa curva é dada pelos valores de absorbância e concentração, o gráfico se apresenta abaixo: BALÃO [HQ] Absorbância Branco 0 0 1 1.10-5 0,220 2 2.10-5 0,443 3 3.10-5 0,677 4 4.10-5 0,904 5 5.10-5 1,146 Gráfico 1. Relação entre a concentração de hidroquinona na solução com a absorbância lida no espectrofotômetro. Notou-se na curva analítica, a obtenção de uma equação da reta que é y=22903x-0,0076, onde temos o coeficiente angular (22903) e o coeficiente linear (0,0076). Por meio do valor do coeficiente angular, é possível saber se a reta é crescente, decrescente ou constante. Já o coeficiente linear mostra o ponto em que a reta intercepta o eixo vertical y. De acordo com a ANVISA, o coeficiente de correlação ou R² deve estar acima de 0,990 e o resultado do coeficiente foi 0,9998 indicando uma correlação agradável entre as variáveis. Com base nos resultados encontrados pode-se cogitar a possibilidade de utilizar a equação da reta para fazer a determinação da concentração do analito, pois houve grande proporção linear entre os valores de absorbância encontrados. 5. Conclusões: A formação da coloração específica da reação de oxidação do analito, serviu para identificá-lo no espectrofotômetro UV-Vis. Através dos resultados obtidos, foi criado uma curva de calibração gerada pela medida da absorbância da hidroquinona em várias concentrações conhecidas. y = 22903x - 0,0076 R² = 0,9998 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 0 0,00001 0,00002 0,00003 0,00004 0,00005 0,00006 A b s o rb â n c ia Concentração de Hidroquinona https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/retas.htm Pode-se observar que a realização da leitura da absorbância foi satisfatória. A curva apresentou linearidade, visto que quanto maior a concentração do analito, maior foi a sua absorbância, comprovado pelo valor de R que foi de 0,9998. Concluindo assim, a prática atingiu os objetivos propostos durante a aula no que se diz respeito a preparação de soluções e determinação da equação da reta e da curva analítica da hidroquinona. Essa curva analítica pode ser utilizada em análises de concentrações desconhecidas de hidroquinona. 6. Bibliografia: ANVISA. AGENCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Farmacopeia Brasileira, volume 1. 5ª Ed. Brasilia,2010b. BACCAN, N., ANDRADE, IC, GODINHO, O. E. S et al. Química Analitica Quantitativa Elementar. 3 ed. São Paulo: Edgard Blucher LTDA, 2004 HYDROQUINONE. [S. l.], 2022. Disponível em: https://www.sigmaaldrich.com/BR/pt/product/sial/h9003. Acesso em: 11 mar. 2022. RODRIGUES, Raul. Equação reduzida da reta: qual é e para que serve? Mundo Educação. Disponível em: <https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/equacao-reduzida-reta.htm>. Acesso em: 14 Mar. 2022. SKOOG et al. Fundamentos de Química Analítica. 8ª Edição. Thomson 1,10-PHENANTHROLINE. [S. l.], 2022. Disponível em: https://www.sigmaaldrich.com/BR/pt/product/sial/h9003. Acesso em: 11 mar. 2022.
Compartilhar