COLOQUIO 9_resuelto

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QUÍMICA ANALÍTICA II AÑO 2019 
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COLOQUIO 9 
TÉCNICAS SEPARATIVAS 
 
PROBLEMA 1. Determinación de vitaminas A, D y E en leche por cromatografía líquida. 
Tratamiento de la Muestra: 
0,5 mL 12,5 mL 18,5 mL 30 mL Residuo seco 10 mL 
 
Cromatograma SP: 
 
Vitamina E: tiempo de retención 7,3 min. 
26 mm 0,05 µg L-1 x 3 µL 
21 mm CVitEx 5 µL 
 
CVitE= (21 mm x 0,05 µg L-1 x 3 µL)/(26 mmx 5 µL)=0.024 µg L-1 
CVitE=0.024 µg L-1 x 10/0,5x 100/98.3 x 1 L/1000 mL x 100 = 0.05 µg/100 mL 
 
Vitamina A: tiempo de retención 18,6 min. 
65 mm 0,30 µg L-1 x 3 µL 
52 mm CVitAx 5 µL 
 
CVitA= (52 mm x 0,30 µg L-1 x 3 µL)/ (65 mm x 5 µL)= 0.144 µg L-1 
CVitA=0.144 µg L-1 x 10/0,5 x 100/95,5 x 1 L/1000 mL x 100 = 0.302 µg/100 mL 
 
Vitamina D: ningún pico del cromatograma de la muestra tiene un tiempo de retención que 
coincida con la solución patrón de Vitamina D. La misma puede que no esté presente en la 
muestra, o que esté en cantidades por debajo del límite de detección. 
 
PROBLEMA 2. Determinación de la exposición a benceno por cromatografía gaseosa. 
Tratamiento de la Muestra: 
10mL 11 mL 
 
 5 mL 5 mL Residuo seco 1 mL 
 
p-cresol: tiempo de retención 3,4 min 
35 mm 7,5 mg L-1 x 3 µL 
21 mm Ccresolx 5 µL 
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Ccresol= (21 mm x 7.5 mg L-1x 3 µL)/ (35 mm x 5 µL)= 2,7 mg L-1 
Ccresol= 2.7 mg L-1 x 1/5 x 11/10 x 1 L/1000 mL x 100 = 0.06 mg/100 mL 
 
Fenol: tiempo de retención 4,55 min 
60 mm 10 mg L-1 x 3 µL 
80 mm Cfenoll x 5 µL 
 
Cfenol= (80 mm x 10 mg L-1 x 3 µL)/ (60 mm x 5 µL)= 8 mg L-1 
Cfenol= 8 mg L-1 x 1/5 x 11/10 x 100/95.5 x 1 L/1000 mL x 100 = 0.18 mg/100 mL 
 
PROBLEMA 3. Cromatografía gaseosa. Determinación de pesticidas (α y β) en grasa animal. 
Tratamiento de la Muestra: 
5.38 g 15 mL Residuo seco 50 mL 
 
 1 mL 100 mL 
 
α: tiempo de retención 35 s 
85 mm 0,02 mg L-1 x 5 µL 
87 mm Cαx 4 µL 
 
Cα= (87 mm x 0,02 mg L-1 x 5 µl)/ (85 mm x 4 µL)= 0,025 mg L-1 
Cα=0,025mg L-1 x 100/1 x 50 mL/5,38 g x 1 L/1000 mL x 1000 g/1 Kg =23,2 mg/Kg 
 
β: tiempo de retención 75 s 
23 mm 0,04 mg L-1 x 5 µL 
23 mm Cαx 4 µL 
 
Cα= (23 mm x 0,04 mg L-1 x 5 µL)/ (23 mm x 4 µL)= 0,05 mg L-1 
Cα= 0,05mg L-1 x 100/1 x 50 mL/5,38 g x 1 L/1000 mL x 1000 g/1 Kg =46,5 mg/Kg 
 
 
PROBLEMA 4. Determinación de plaguicida en papas por cromatografía liquida. 
Tratamiento de la Muestra: 
100 g 250 mL 50 mL Residuo seco 1 mL 
CM0,1 mg/Kg x 100 g/1 mL x 1 Kg/1000 g x1000 mL/1L x 1/4= 2,5 ppm 
 
SP: 
CSP=408.2 mg/1L x 98/100 = 400 ppm 
 
RL: 0 a 5 mg de plaguicida/ L 
Matraces de 10 mL 
 
Conc. SP = 0, 1, 2, 3, 4 y 5 ppm 
 
Vmatraz2= 1 ppm x 10 mL / 400 ppm = 0.025 mL 
Planteamos una dilución previa de la SP: 
 
1 mL x Cdil = 0.025 mL x 400 ppm 
 Cdil=10 ppm 
 Dil. SP=10/400=25/1000 
 
 
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Matraz 1 2 3 4 5 6 
Csp (ppm) 0 1 2 3 4 5 
Vsp (mL) 
(D=25/1000) 
0 1 2 3 4 5 
 Vf= 10 mL 
 
 
PROBLEMA 5.Cromatografía líquida. 
Para una columna dada, una misma temperatura de trabajo y un flujo de 1 mL/min, se 
obtuvieron los siguientes valores según la fase móvil aplicada: 
 
Fase móvil 
Tiempos de retención (min) Ancho de pico (min) 
Analito A Analito B Analito A Analito B 
Metanol:Agua (70:30) 3,7 2,0 2,0 2,0 
Metanol:Agua (60:40) 5,0 3,5 2,0 2,0 
Metanol:Agua (50:50) 8,5 5,2 2,5 2,0 
Metanol:Agua (40:60) 10,5 7,5 1,2 1,8 
¿Cuál proporción de fase móvil utilizaría? Justifique. 
 
Respuesta: Se calculan las resoluciones entre los picos. 
 
 
 
Fase móvil Rs 
Metanol:Agua (70:30) 0.85 
Metanol:Agua (60:40) 0.75 
Metanol:Agua (50:50) 1.46 
Metanol:Agua (40:60) 2 
 
Sabiendo que a partir de una Rs=1,5 tenemos buena resolución, se selecciona la fase móvil: 
Metanol:Agua (40:60) 
 
PROBLEMA 6. Determinación de Ibuprofeno en plasma. 
Se prepararon una serie de soluciones patrones de ibuprofeno a distintas concentraciones, se 
inyectaron y se obtuvieron los siguientes resultados (λ = 264 nm): 
 
y = 4643,6x + 3894,2
R² = 0,9964
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
0 5 10 15 20 25
A
re
a
Conc. IBU (µg L-1)
 2 


, ,R B R A
S
B A
t t
R
W W
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Luego se administró por vía oral una muestra de 10 mg/kg de ibuprofeno a una rata de 
laboratorio. Se tomaron muestras de sangre a diferentes tiempos después de la administración 
del fármaco y se sometieron a análisis por HPLC, inyectando el mismo volumen que la solución 
patrón.Se obtuvieron los siguientes resultados (λ = 264 nm): 
Tiempo (h) Área del pico Conc. Predicha (µg. L-1) 
0 0 0 
0,5 92436 19,1 
1,0 81198 16,6 
1,5 52748 10,5 
2,0 38979 7,6 
2,5 24501 4,4 
3,0 21464 3,8 
3,5 18730 3,2 
4,0 15389 2,5 
Determine la concentración de ibuprofeno en el plasma sanguíneo para cada tiempo dado y 
grafique la concentración vs. tiempo. 
 
¿Cuál es la mayor concentración alcanzada en plasma? 
La mayor conc. encontrada en plasta fue 19.1µg L-1 a la media hora de la inyección. 
¿Cuándo se pierde el 50% de ibuprofeno? 
A las 2 horas se pierde aprox. la mitad del máximo encontrado en plasma. 
 
PROBLEMA 7. Electroforesis capilar 
Cierto catióninorgánico tiene una movilidad electroforética de 4.31×10-4 cm2s-1 V-1. El 
coeficiente de difusión de este mismo ion es de 9.8×10-6 cm2 s-1. Si este ion se separa de otros 
cationes mediante electroforesis capilar de zona con un capilar de 50.0 cm, ¿cuál es la cantidad 
de platos N que podría esperarse si seaplica un voltaje de: 
a) 5.0 kV? 
b) 10.0 kV? 
c) 30.0 kV? 
Respuesta: 
 Entonces: a) N=4.31×10-4 cm2 s-1 V-1 x 5000 V / 2 x 9.8×10-6 cm2 s-1= 109949 
 b)N=4.31×10-4 cm2 s-1 V-1 x 10000 V / 2 x 9.8×10-6 cm2 s-1= 219898 
 c) N=4.31×10-4 cm2 s-1 V-1 x 30000 V / 2 x 9.8×10-6 cm2 s-1= 659694 
 
0
5
10
15
20
25
0 1 2 3 4 5
Ti
e
m
p
o
 (
h
)
Conc. IBU (µg L-1)
2
eVN
D


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PROBLEMA 8. Electroforesis capilar 
Se desea determinar Doxorrubicina (antraciclina utilizada en los tratamientos contra la 
leucemia y el cáncer de mama) en muestras de plasma. Para ello, las áreas del pico de 
electroforesis capilar con detector de fluorescencia se midieron en función de la concentración 
de DOX para elaborar una curva de calibrado: 
Conc. (nM) Área pico 
0,10 0,10 
1,00 0,80 
5,00 4,52 
10,00 8,32 
20,00 15,7 
30,00 26,2 
50,00 41,5 
a) Determinar la concentración de dos muestras de concentración desconocida de DOX que se 
inyectaron bajo las mismas condiciones que las soluciones patrón, si sus áreas son 11,3 y 6,97. 
 
Muestra 1 = 13.5 nM 
Muestra 2 = 8.3 nM 
 
b) En las condiciones de trabajo, el pico de DOX requirió 300 s para llegar al detector de 
fluorescencia. ¿Qué tiempo requeriría si se duplicara el voltaje aplicado? ¿Qué tiempo 
requeriría si se duplicara la longitud del capilar con el mismo voltaje aplicado? 
 
Tiempo de migración: 
 
 
Dado que el tiempo de migración es inversamente proporcional al voltaje, si duplico el 
mismo, el tiempo será la mitad, o sea 150 s. 
En el caso de la longitud del capilar, el tiempo de migración es directamente proporcional a 
este parámetro, por lo tanto, el tiempo será el doble: 600 s. 
 
 
PROBLEMA 9. Cromatografía líquida. Determinación de colorantes presentes en bebidas 
comerciales. 
La determinación de tartrazina en muestras de jugos comerciales se realizó a través de un 
método cromatográfico de fase reversa.La fase móvil consistió de una mezcla 
(metanol:acetato de amonio 0.08 mol L−1) a un flujo constante de 1 mL min-1. 
Curva de calibrado: se prepararon 5 soluciones por duplicado de tartrazina a partir de una 
solución patrón de 100 mg L-1. Los volúmenes que se tomaron fueron: 0, 3, 6, 9, 12 y 15 mL 
y = 0,8351x + 0,027
R² = 0,9982
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 10 20 30 40 50 60
A
re
a 
d
e
l p
ic
o
Conc. DOX (nM)
m
e eo
lL
t
V 

()
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que se colocaron en matraces de 50 mL, que finalmente se enrasaron con agua milliQ. Se 
analizó cada solución inyectando 20 μL de cada una. 
Por otro lado se analizaron dos muestras comerciales: 
 Muestra 1: jugo listo para consumo sabor Naranja-Durazno. Rótulo: contiene 
Tartrazina y Amarillo Ocaso. 
 Muestra 2: jugo en polvo. Rótulo: contiene Tartrazina y Amarillo Ocaso. Se pesó la 
totalidad del contenido del sobre y se disolvió con agua Milli-Q, enrasando a 1000 mL, 
quedando así preparada la solución de la muestra 2. 
Las soluciones se centrifugaron a 6000 rpm durante 2 minutos. Luego se analizó cada muestra 
inyectando 20 μL de cada solución. 
 
En base a los cromatogramas presentados en la Figura 1: 
1. Seleccionar el tiempo de retención de tartrazina. 
Tiempo de retención ~ 2.4 min 
2. Tomar las alturas de los picos de cada solución correspondiente a la curva de calibrado. 
Realizar la gráfica de Altura de pico (mAU) vs. Concentración de Tartrazina (mg L-1). 
Conc. (ppm) 0 6 12 18 24 30 
Alturas (mAU) 0 86.7 166.7 253.3 336.7 420 
 0 83.3 163.3 246.7 326.7 410 
 
3. Reconocer los picos de Tartrazina en los cromatogramas de las muestras incógnitas 
comparando el tiempo de retención. Medir la altura de los mismos. 
Con el tiempo de retención de Tartrazina, identifico los picos en ambas muestras. 
Altura T en M1 = 13,3 mAU 
Altura T en M2 = 380 mAU 
 
4. Cuantificar Tartrazina en las muestras 1 y 2 utilizando la curva de calibrado. Expresar el 
resultado en mg % de tartrazina. 
 
M1= 0,918 mg L-1 x 1 L / 1000 mL x 100 = 0,1 mg% 
 
M2= 27,49 mg L-1 x 1 L / 1000 mL x 100 = 2,7 mg% 
 
y = 13,8x + 0,633
R² = 0,9999
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 5 10 15 20 25 30 35
A
lt
u
ra
 (
m
A
U
)
Conc. Tartrazina (ppm)