Determinação fluorimétrica de quinino em água tônica
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Determinação fluorimétrica de quinino em água tônica


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Uberlândia

2017

Universidade Federal de Uberlândia

Campus Santa Mônica

Instituto de Química

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA

Determinação fluorimétrica de quinino em água tônica

Bacharelado em Química Industrial

Disciplina: Análise Instrumental Experimental

Alunos: Aline Carvalho

 Felipe Cavalcanti

 Maurício Lima

 Caroline Silva de Freitas

1. Introdução

A fluorescência é um processo de fotoluminescência onde os átomos ou moléculas

são excitados através da absorção de radiação eletromagnética (Figura 1). Então as

espécies excitadas relaxam ao estado fundamental, liberando o excesso de energia como

fótons (Figura 2).

Figura 1 \u2013 Esquema do processo de excitação de uma molécula ou átomo através

da absorção atômica.

FONTE: Princípios de análise instrumental / Douglas A. Skoog, F. James Holler e

Timothy A. Nieman; trad. Ignez Caracelli et al. \u2013 5. ed. \u2013 Porto Alegre: Bookman, 2002.

A técnica de fluorescência molecular possui alta sensibilidade intrínseca, sendo

de uma a três vezes maior que a da espectroscopia de absorção. Em determinadas

condições controladas, pode-se determinar a presença de uma única molécula por meio

da espectroscopia de fluorescência.

Figura 2 \u2013 Diagrama de níveis energéticos mostrando alguns processos que ocorrem

durante (a) absorção de radiação incidente, (b) relaxação não-radiativa e (c) emissão de

fluorescência por espécies moleculares.

FONTE: Princípios de análise instrumental / Douglas A. Skoog, F. James Holler e

Timothy A. Nieman; trad. Ignez Caracelli et al. \u2013 5. ed. \u2013 Porto Alegre: Bookman, 2002.

 A vantagem dos métodos de fluorescência está na faixa linear de concentração,

que é efetivamente maior que a encontrada na espectroscopia de absorção. No entanto, os

métodos de fluorescência são menos utilizados devido à baixa quantidade de espécies que

fluorescem com intensidade apreciável.

 Todas as moléculas absorventes apresentam potencial para fluorescerem, porem

muitos compostos não o fazem porque suas estruturas possuem meios de liberar energia

proveniente da excitação por meio de relaxação não-radiativa mais rápida que a emissão

fluorescente.

 As moléculas que possuem anéis aromáticos apresentam emissão fluorescente

mais intensa e mais útil. Assim como compostos carbonílicos alicíclicos, alifáticos, e

ainda estruturas que apresentam duplas conjugadas também fluorescem. Estudos mostram

que a rigidez aumenta efetivamente a fluorescência.

2. Objetivos

\u2022 Determinar por meio fluorimétrico o teor de sulfato de quinino em água tônica;

\u2022 Construir a curva analítica;

\u2022 Conhecer a técnica utilizada na prática fluorimétrica e manusear o equipamento
responsável pela medida de fluorescência.

3. Parte experimental

3.1 Materiais utilizados

\u2022 Fluorímetro Thermo Scientific fuontec-filter fluorometer;

\u2022 Solução padrão estoque de sulfato de quinino (10 mg L-1);

\u2022 Solução 0,2 mol L-1 de H2SO4;

\u2022 6 Balões volumétricos de 50 mL;

\u2022 1 Balão volumétrico de 10 mL;

\u2022 Amostra de água tônica;

\u2022 Pipeta volumétrica de 5 mL;

\u2022 Cubeta de Quartzo;

\u2022 Béquer de 50 mL.

3.2 Procedimentos

4.

Preparar soluções padrões contendo,

0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 mg L-1 de

sulfato de quinino a partir da diluição

da solução padrão estoque de sulfato

de quinino (10 mg L-1).

Essas diluições devem ser feitas em

balões de 50 mL e os volumes devem

ser completados com solução 0,2 mol

L-1 de H2SO4.

Escolher os filtros com comprimento

de onda de excitação = 365 nm; e

comprimento de onda de emissão de

fluorescência = 415 nm.

Preparar a amostra de quinino em

água tônica: Agitar uma amostra de

água tônica para eliminar o CO2.

Pipetar 0,1 mL para um balão de 10

mL. Completar o volume com

solução 0,2 mol L-1 de H2SO4 e

homogeneizar

Medir o sinal de fluorescência do

equipamento usando uma solução

contendo 1,0 mg L-1 de sulfato de

quinino. Em seguida, medir a solução

contendo 0,2 mol L-1 de H2SO4.

Logo após, medir o sinal de

fluorescência das demais soluções

padrões e também a amostra da água

tônica.

Com os dados obtidos, construir uma

curva de calibração. Plotar as

unidades arbitrárias de fluorescência

no eixo y e as concentrações da

soluções padrão no eixo x. Obter a

equação da reta.

Calcular o teor de sulfato de quinino

na água tônica em g L-1 usando a

equação da reta obtida na curva de

calibração. Analisar a amostra em

triplicata e apresentar o resultado com

desvio padrão.

5. Resultados e discussões

Com a utilização de um aparelho de fluorimetria obteve-se a intensidade de

fluorescência das soluções de sulfato de quinino , com concentrações de 0,2 mg L-1, 0,4

mg L-1, 0,6 mg L-1, 0,8 mg L-1 e 1,0 mg L-1 . A análise fluorimetrica foi efetuada utilizando

os filtros de 365 nm (excitação) e 415 nm (emissão). Os valores obtidos encontram-se

expressos na Tabela 1.

Tabela 1 \u2013 Valores de intensidade de fluorescência de sulfato de quinino nos filtros

de 365 nm e 415nm, em diferentes concentrações

Com os dados obtidos obteve-se uma reta correspondente à intensidade de

fluorescência, apresentado no Gráfico 1.

Gráfico 1 \u2013 Curva de calibração para a solução de sulfato de quinino com

\u3bb excitação= 365 nm e \u3bb emissão= 415 nm

Com base no gráfico construído obteve-se a equação da reta (Equação 1) e

um coeficiente de correlação (R2) igual à 0,998.

y = 1,002x + 0,015 (Equação 1)

y = 1,0029x + 0,0152

R² = 0,9981

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

In
te

n
si

d
a

d
e

Quinino (mg/L)

Concentração (mg L-1) Fluorescência (FIU)

0,2 0,21

0,4 0,44

0,6 0,63

0,8 0,82

1,0 1,00

Logo, pata determinar o sulfato de quinino na \u201cÁgua Tônica\u201d obteve-se a

leitura de fluorescência da amostra, utilizando os mesmos filtros de \u3bb excitação= 365 nm

e \u3bb emissão= 415 nm. A intensidade de fluorescência obtida foi igual à 0,57 FIU, obteve-

se uma nova curva de calibração com base nesse valor, apresentada no gráfico 2.

Gráfico 2 \u2013 Linha de tendência da intensidade de fluorescência em relação à

concentração (mg L-1) das leituras efetuadas. A seta indica a concentração de sulfato

de quinino na \u201cÁgua Tônica\u201d.

Com base na equação 1, calculou-se o valor do teor de sulfato de quinino na

\u201cÁgua Tônica\u201d e obteve-se um valor igual à 55,3 mg L-1. Os valores obtidos por todos os

grupos do laboratório encontram-se expressos na Tabela 2, juntamente com o valor médio

e o desvio padrão.

Tabela 1 \u2013 Valores de intensidade de fluorescência da água tônica.

y = 1,0029x + 0,0152

R² = 0,9981

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

In
te

n
si

d
a

d
e

Quinino (mg/L)

Grupo Concentração de quinino na

\u201cÁgua Tônica\u201d (mg L-1)

1 64,2

2 63,9

3 55,3

4 56,8

Média (mg L-1) 60,05

Desvio padrão 4,6608

6. Conclusão

O experimento proporcionou uma interação com o fluorimetro, onde podemos

compreender o funcionamento do instrumento e a quantificação do composto analisado.

Pode-se verificar que a intensidade da fluorescência é proporcional à concentração da

molécula fluorescente, uma vez que a concentração é diretamente proporcional à

intensidade de fluorescência. A determinação do teor de