IRON DETERMINATION IN A SAMPLE OF LIVER WITH ORTHOPHENANTHROLINE FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA LIC. EN QUÍMICA ANÁLISIS QUÍMICO DETERMINACION DE NITROGENO EN UNA MUESTRA DE HIGADO CON ORTO- FENANTROLINA IRON DETERMINATION IN A SAMPLE OF LIVER WITH ORTHOPHENANTHROLINE Jennifer Bocanegra y Deissy Sánchez RESUMEN En el presente artículo se presentarán las observaciones y datos obtenidos a partir de la determinación de hierro en una muestra de hígado la cual se trato con orto- fenantrolina, produciendo un complejo de color rojo llamado ferroína. A partir de este complejo que se formó también en la muestra patrón se realizaron todos los pasos de validación de un proceso analítico como son: curva de calibración, límites de detección y cuantificación, precisión, sensibilidad, exactitud, carta de control y cantidad de hierro presente en la muestra. Anterior a esto se hizo la respectiva calibración de los equipos y materiales a usar durante la práctica, además de ello se trabajó con una muestra patrón (sal de Mohr) utilizando 10 concentraciones distintas que luego fueron analizadas en 4 equipos de marca diferente en donde se tomaron las respectivas absorbancias haciendo el barrido espectral para localizar la longitud de onda a trabajar durante el proceso analítico. PALABRAS CLAVE Método Orto-fenantrolina, Calibración, Hierro, Espectrofotometría, ley de Beer, Absorbancia, Análisis, Curvas, Precisión, exactitud, sensibilidad ABSTRACT In this article we present the observations and data obtained from the determination of iron in a liver sample which was treated with ortho- phenanthroline, producing a red complex called ferroin. From this complex is also formed in the standard sample were carried out all steps of validation of an analytical process such as: calibration curve, detection and quantification limits, precision, sensitivity, accuracy, control chart and quantity of iron present in the sample This was done before the respective calibration of equipment and materials to use during practice, it also worked with a sample (Mohr salt) using 10 different concentrations were then analyzed in 4 different brand teams where absorbance by taking the respective spectral scanning to find the length of walk to work during the analytical process. KEY WORDS
Laboratorio de analisis quimico, determinacion de hierro con ortofenantrolina en una muestra de higado
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IRON DETERMINATION IN A SAMPLE OF LIVER WITH ORTHOPHENANTHROLINE
FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
LIC. EN QUÍMICA
ANÁLISIS QUÍMICO
DETERMINACION DE NITROGENO EN UNA MUESTRA DE HIGADO CON ORTO-FENANTROLINA
IRON DETERMINATION IN A SAMPLE OF LIVER WITH ORTHOPHENANTHROLINE
Jennifer Bocanegra y Deissy Sánchez
RESUMEN
En el presente artículo se presentarán las observaciones y datos obtenidos a partir
de la determinación de hierro en una muestra de hígado la cual se trato con orto-
fenantrolina, produciendo un complejo de color rojo llamado ferroína. A partir de
este complejo que se formó también en la muestra patrón se realizaron todos los
pasos de validación de un proceso analítico como son: curva de calibración, límites
de detección y cuantificación, precisión, sensibilidad, exactitud, carta de control y
cantidad de hierro presente en la muestra.
Anterior a esto se hizo la respectiva calibración de los equipos y materiales a usar
durante la práctica, además de ello se trabajó con una muestra patrón (sal de Mohr)
utilizando 10 concentraciones distintas que luego fueron analizadas en 4 equipos de
marca diferente en donde se tomaron las respectivas absorbancias haciendo el
barrido espectral para localizar la longitud de onda a trabajar durante el proceso
analítico.
PALABRAS CLAVE
Método Orto-fenantrolina, Calibración, Hierro, Espectrofotometría, ley de Beer,
Fig. 2. Estructura química de la ferroína. Consiste en 3 moléculas de OP (ortofenantrolina) alrededor de un átomo central de Fe. Los átomos de carbono de la ferroína
están representados con sombras grises. Los átomos de N están representados en blanco
Comentario [JB2]: Los datos de color rojo son los que no cumplen la ley de Beer.
Comentario [JB3]: La gráfica de residuos nos muestra la dispersión de los datos, los más alejados son los que no cumplen la ley de Beer.
Comentario [JB4]: Esta es la gráfica con los datos que no cumplen la Ley de Beer
Comentario [JB10]: ESTE EQUIPO PRESENTA UNA DESVIACIÓN MUCHO MAYOR EN TODOS SUS DATOS EN COMPARACIÓN CON LOS OTROS TRES. PUEDE DEBERSE A UNA MALA CALIBRACIÓN DEL EQUIPO ANTES DE USARSE O AL MANEJO DE LAS CONCENTRACIONES O DE TRAZAS PRESENTES EN LAS MUESTRAS A ANALIZAR.
Comentario [JB5]: Los puntos coloreados corresponden a las desviaciones a la ley de Beer.
IRON DETERMINATION IN A SAMPLE OF LIVER WITH ORTHOPHENANTHROLINE
Comentario [JB7]: CONCENTRACIONES QUE NO CUMPLEN LA LEY DE BEER
Comentario [JB8]: CONCENTRACIONES EN DONDE NO SE CUMPLE LA LEY DE BEER
IRON DETERMINATION IN A SAMPLE OF LIVER WITH ORTHOPHENANTHROLINE
CURVA DE CALIBRACION BECKMAN
Concentración Absorbancia
0,02 0,031
0,1 0,031
2,5 0,456
5 0,883
10 1,475
CURVA DE CALIBRACION SHIMADZU
Concentración Absorbancia
1 0,175
2 0,38
2,5 0,436
10 1,431
CURVA DE CALIBRACION HITACHI
Concentración Absorbancia
0,2 0,22
10 1,032
15 1,356
CURVA DE CALIBRACIÓN SPECTRONIC
20
Concentración Absorbancia
0,02 0,013
0,1 0,017
2 0,475
5 1
10 1,602
00,10,20,30,40,50,60,70,80,9
11,11,21,31,41,51,61,71,8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
AB
SOR
BA
NC
IA
CONCENTRACIÓN
SHIMADZU: A vs C
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
0 5 10 15 20
AB
SOR
BA
NC
IA
CONCENTRACIÓN
HITACHI: A vs C
-0,10
0,10,20,30,40,50,60,70,80,9
11,11,21,31,41,51,61,71,8
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
AB
SOR
BA
NC
IA
CONCENTRACIÓN
BECKMAN: A vs C
-0,2-0,1
00,10,20,30,40,50,60,70,80,9
11,11,21,31,41,51,61,71,8
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
AB
SOR
BA
NC
IA
CONCENTRACIÓN
SPECTRONIC 20: A vs C
Comentario [JB9]: EL SPECTRONIC, SHIMADZU Y BECKMAN PRESENTARON MAYOR LINEALIDAD, ES DECIR UNA MENOR DESVIACIÓN EN LOS DATOS EN COMPARACION CON EL HITACHI, SIENDO LOS DOS ULTIMOS LOS QUE PRESENTARON MAYOR NUMERO DE CONCENTRACIONES EN DONDE SE CUMPLIA LA LEY DE BEER.
IRON DETERMINATION IN A SAMPLE OF LIVER WITH ORTHOPHENANTHROLINE
TABLA 3: DATOS CURVA DE RINGBOM CON
CEN
TRA
CIÓN
MARCA DEL EQUIPO Y
RESPECTIVAS
ABSORBANCIAS TRANSMITANCIAS %
LO
G [
SAL
] ABSORTANCIA A' A-A'
(ppm
)
HIT
AC
HI
BE
CK
MA
N
SHI
MA
DZ
U
SPEC
TRO
NIC
20
HI
TA
CH
I
BE
CK
MA
N
SHI
MA
DZ
U
SPEC
TRO
NIC
20
DA
TO
S
HI
TA
CH
I
BE
CK
MA
N
SHI
MA
DZ
U
SPEC
TRO
NIC
20
HI
TA
CH
I
BE
CK
MA
N
SHI
MA
DZ
U
SPEC
TRO
NIC
20
HI
TA
CH
I
BE
CK
MA
N
SHI
MA
DZ
U
SPEC
TRO
NIC
20
0,02 0,05
0,0
31
8,7
1E-
03 0,013
89
,1
3
93,
11
98,
0 97,05
-
1,7
0
10
,8
7
6,8
9 2,0 2,95
0,
36
0,0
9
0,1
0 0,09
-
0,
31
-
0,0
6
-
8,0
E-
02 -0,08
0,1
0,13
2
0,0
31
9,2
1E-
03 0,017
73
,7
9
93,
11
97,
90 96,16
-
1,0
0
26
,2
1
6,8
9
2,1
0 3,84
0,
37
0,1
0
0,1
1 0,10
-
0,
24
-
0,0
7
-
8,9
E-
02 -0,08
0,2 0,22
0,0
37
0,0
24 0,022
60
,2
6
91,
83
94,
62 95,06
-
0,7
0
39
,7
4
8,1
7
5,3
8 4,94
0,
38
0,1
1
0,1
2 0,11
-
0,
16
-
0,0
7
-
8,6
E-
02 -0,09
0,5
0,52
1
0,0
39
0,0
86 0,031
30
,1
3
91,
41
82,
04 93,11
-
0,3
0
69
,8
7
8,5
9
17,
96 6,89
0,
40
0,1
4
0,1
6 0,15
0,
12
-
0,1
1
-
5,9
E-
02 -0,11
1
0,97
8
0,0
73
0,1
75 0,026
10
,5
2
84,
53
66,
83 94,19
0,0
0
89
,4
8
15,
47
33,
17 5,81
0,
43
0,2
0
0,2
1 0,20
0,
55
-
0,1
3
-
2,9
E-
02 -0,18
2
0,41
3
0,4
18
0,3
8 0,475
38
,6
4
38,
19
41,
69 33,50
0,3
0
61
,3
6
61,
81
58,
31 66,50
0,
50
0,3
1
0,3
2 0,32
-
0,
09
0,1
1
5,8
E-
02 0,15
2,5
0,61
5
0,4
56
0,4
36 0,456
24
,2
7
34,
99
36,
64 34,99
0,4
0
75
,7
3
65,
01
63,
36 65,01
0,
54
0,3
6
0,3
8 0,38
0,
08
0,0
9
5,5
E-
02 0,08
5
0,86
6
0,8
83
0,9
8 1
13
,6
1
13,
09
10,
47 10,00
0,7
0
86
,3
9
86,
91
89,
53 90,00
0,
71
0,6
4
0,6
5 0,68
0,
15
0,2
5
3,0
E-
01 0,32
10
1,03
2
1,4
75
1,4
31 1,602
9,
29
3,3
5
3,7
1 2,50
1,0
0
90
,7
1
96,
65
96,
29 97,50
1,
06
1,1
9
1,2
0 1,27
-
0,
03
0,2
9
1,7
E-
01 0,34
15
1,35
6
1,4
43
1,4
68 1,523
4,
41
3,6
1
3,4
0 3,00
1,1
8
95
,5
9
96,
39
96,
60 97,00
1,
41
1,7
3
1,7
4 1,86
-
0,
06
-
0,2
9
-
3,9
E-
01 -0,33
TABLA 4: DATOS PARA GRAFICAR
CURVA DE RINGBOM Y CALIBRACION
En la tabla No 4 se observan los datos de
absorción correspondiente para el
segundo laboratorio.
Para poder determinar la sensibilidad del
método se tomaron cuatro muestras con
diferentes concentraciones y se leyeron
en el equipo de marca Beckman a 500
nm.
CON
CEN
TRA
CION
A a
500
nm
%T AB
SO
RT
AN
LO
G [
]
A' A-A' ∆ABS
ORBA
NCIA
S
ppm CIA
0,1 0,0
07
98,
40
1,6
0
-1 0,
2
3
-
0,23
0,032
0,2 0,0
39
91,
41
8,5
9
-
0,7
0
0,
2
3
-
0,19
0,069
0,5 0,1
08
77,
98
22,
02
-
0,3
0
0,
2
4
-
0,13
0,11
1 0,2
18
60,
53
39,
47
0 0,
2
4
-
0,02
GRAFICA 18: TRANSMITANCIA Vs LOG DE LA SAL
DE MOHR
IRON DETERMINATION IN A SAMPLE OF LIVER WITH ORTHOPHENANTHROLINE
GRAFICA 19: ABSORBANCIA Vs LOG DE LA SAL
DE MOHR
En las graficas anteriores 18 y 19 se
puede observar que las concentraciones
utilizadas cumplen la ley de Beer, puesto
que estos valores no tienen ningún dato
anómalo, sino valores con una distribución
lineal lo que indica que no están sujetos a
errores sistemáticos, esto se puede
observar en la ecuación de la recta
mostrada en la siguiente gráfica.
CALCULO DE SENSIBILIDAD
ó
TABLA 5: DATOS PARA DETERMINAR
SENSIBILIDAD DEL MÉTODO
CONCENTRACIO
N ppm
A a 500
nm
∆ABSORBAN
CIAS
0,1 0,007 0,032
0,2 0,039 0,069
0,5 0,108 0,11
1 0,218
Ecuación de la recta:
a=-0,011
b= 0,231
r= 0,9989
PENDIENTE = 0,231
A esta concentración el equipo va a
generar un cambio en la lectura de
absorbancia
LIMITES DE DETECCION Y
CUANTIFICACIÓN
Para determinar los limites de detección y
cuantificación se tomo una solución de 0
ppm.
TABLA 6: ABSORBANCIAS DEL BLANCO
A 0 ppm
-0,019
-0,037
-0,039
-0,038
-0,033
DESVIACIÓN ESTANDAR =0,0083
COEFICIENTE DE VARIACIÓN
=
C.V=
= 0,25
Para la cantidad mínima detectable y
cuantificable se obtuvieron los datos así
LD=0,0107ppm siendo la mínima cantidad
de analito que puede ser detectado y
LC=0,358ppm limite donde empieza a ser
cuantificable.
0,00
50,00
100,00
150,00
-1,5 -1 -0,5 0
TRA
NSM
ITA
NC
IA
LOG [ SAL DE MOHR]
TRANSMITANCIA Vs LOG [ SAL DE MOHR]
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
-1,5 -1 -0,5 0AB
SOR
TAN
CIA
LOG [SAL DE MOHR]
ABSORTANCIA Vs LOG[SAL DE MOHR]
y = 0,2308x - 0,0109R² = 0,9978
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0 0,5 1 1,5abso
rban
cia
a 5
00
nm
concentración sal de mohr
A Vs C a 500 nmComentario [JB11]: Los datos presentados en esta gráfica corresponden a los de la tabla numero 4; aquí podemos observar mediante la ecuación de la recta que no hay desviaciones aparentes a la Ley de Beer.
Comentario [JB12]: PARA DETERMINAR LA SENSIBILIDAD SE TOMA EL VALOR MENOR DE LOS ∆ABSORBANCIAS
Comentario [JB13]: Como se puede observar (siguiendo el hipervínculo), el valor de sensibilidad es mucho menor al limite de cuantificación, por lo tanto no es necesario regresar al laboratorio a preparar soluciones más próximas, puesto que con las que se trabajaron fueron las adecuadas para generar sensibilidad en el equipo.
IRON DETERMINATION IN A SAMPLE OF LIVER WITH ORTHOPHENANTHROLINE
Si se observa que existe coherencia con la
sensibilidad del método pues el dato de
sensibilidad esta dentro del rango de los
límites de detección y cuantificación esto
significa que la realización del método fue
la adecuada
PRECISION
TABLA 7: DATOS DE ABSORBANCIA DEL PATRON (SAL DE MOHR)
A a
[0,5ppm]500
nm
0,139
0,128
0,13
0,134
0,159
0,157
0,156
DESTAN:
0,014
PROMEDIO:
0,143
El método fue preciso en un 9%.
CARTA DE CONTROL
TABLA 8: DATOS DE LA CARTA DE CONTROL
x+3d 0,184
x+2d 0,171
x+d 0,157
x 0,143
x-d 0,130
x-2d 0,116
x-3d 0,102
La carta de control indica las zonas en las
que el método resulta confiable, si se sale
de las zonas de confiabilidad se necesitará
volver al laboratorio y realizar la práctica
de nuevo.
CANTIDAD DE HIERRO EN LA MUESTRA:
Para la determinación hierro, se utilizo
hígado de res.
Peso de la muestra= 0,536 g
TABLA 9. ABSORBANCIA DE LA
MUESTRA A 500nm
N° DE
REPLICAS
A a
500nm
1 0,035
2 0,036
3 0,037
4 0,038
5 0,038
6 0,038
7 0,039
8 0,039
9 0,039
10 0,039 PROMEDIO DE
A 0,0378
Absorbancia = 0,0378
Como conocemos el valor de A entonces
se despeja C
í
0,100
0,110
0,120
0,130
0,140
0,150
0,160
0,170
0,180
0,190
1 2 3 4 5 6 7 8 9
CARTA DE CONTROL
x+3d
x+2d
x+d
x
x-d
x-2d
x-3d
IRON DETERMINATION IN A SAMPLE OF LIVER WITH ORTHOPHENANTHROLINE