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Estandarización de una técnica cuantitativa para determinar etanol en una
muestra problema por microdifución y espectrofotometría.
Reporte de estancia I y II
Ramos, S, J; Martínez, J, F
Departamento de Ingeniería Agroindustrial, Universidad Politécnica de Guanajuato, Avenida
Universidad Norte S/N. Predio “La Palma”, Cortázar, Guanajuato, CP 38343
Resumen
En el presente trabajo se llevó acabo la estandarización una técnica para cuantificar alcohol en
muestras problema mediante una curva de calibración creada a base de concentraciones
conocidas de etanol en un rango de 1% a 5% v/v, dichas soluciones fueron previamente
sometidas a microdifución en celdas improvisadas con tapas superiores de cajas Petri las cuales
en su interior contenían dos compartimientos, uno con una solución de carbonato de potasio
saturado en combinación con la muestra problema y en la otra una mezcla sulfocromica, dicha
celda se colocó en él interior de una estufa de secado y posteriormente leídas en el
espectrofotómetro a una longitud de onda de 400 nanómetros.
Palabras clave: estandarización, etanol, mezcla sulfocromica, microdifución.
Introducción
El etanol (C2H6O) es un líquido incoloro, volátil, con un olor característico y sabor picante.
También se conoce como alcohol etílico. Sus vapores son más pesados que el aire. El etanol se
utiliza industrialmente para la obtención de acetaldehído, vinagre, butadieno, cloruro de etilo y
nitrocelulosa, entre otros. Es muy utilizado como disolvente en síntesis de fármacos, plásticos,
lacas, perfumes, cosméticos, etc. También se utiliza en mezclas anticongelantes, como
combustible, como antiséptico en cirugía, como materia prima en síntesis y en la preservación de
especímenes fisiológicos y patológicos. El llamado alcohol desnaturalizado consiste en etanol al
que se le agregan sustancias como metanol, isopropanol o, incluso, piridinas y benceno. Estos
compuestos desnaturalizantes son altamente tóxicos por lo que, este tipo de etanol, no debe de
ingerirse. Para la determinación de alcohol de usan diversos métodos la mayoría de ellos
costosos o no muy eficaces, y entre esos métodos se creyó que combinando la microdifución y
espectrofotometría se podía obtener una técnica eficaz para su cuantificación.
La espectrofotometría UV-visible es una técnica analítica que permite determinar la
concentración de un compuesto en solución. Se basa en que las moléculas absorben las
radiaciones electromagnéticas y a su vez que la cantidad de luz absorbida depende de forma
lineal de la concentración. Para hacer este tipo de medidas se emplea un espectrofotómetro, en
el que se puede seleccionar la longitud de onda de la luz que pasa por una solución y medir la
cantidad de luz absorbida por la misma.
La microdifución es una técnica que sirve para hacer reaccionar vapores empleando una celda
con un pequeño espacio de cabeza, la cual en si interior contiene dos o más compartimientos,
dicha celda debe estas completamente sellada.
Objetivo
Estandarizar una técnica combinada para cuantificar etanol a través de microdifución y
espectrofotometría en muestras problema por medio de una curva de calibración realizada a
partir de lecturas de absorbancia obtenidas en un espectrofotómetro.
Justificación
Debido al elevado costo de las técnicas cuantitativas más confiables para determinar etanol en
muestras problema, es necesario estandarizar una técnica que nos reduzca dichos costos, y que
al mismo tiempo presente una alta confiabilidad en los resultados, ya que este tipo de
determinación es una de las más importantes en industrias dedicadas a producir etanol.
Materiales y métodos
Se prepararon 5 soluciones de etanol a concentraciones conocidas (1%,2%,3%4% y 5%), una
solución de carbonato de potasio saturada, una solución de ácido sulfúrico al 13.72%, una
mezcla sulfocromica la cual fue realizada con una solución de 500 ml de ácido sulfúrico al
12.88% mas 0.75g de dicromato de potasio, posteriormente se realizó un barrido en el
espectrómetro para determinar en qué longitud de onda arrojaba un valor de absorbancia
confiable para realizar la curva de calibración, dicha longitud de onda fue 400 nm, el siguiente
paso fue calibrar a cero el espectrofotómetro en la opción de fotometría y a una longitud de onda
de 400 nm con la solución de ácido sulfúrico al 13.72%, después de esto de prosiguió a crear
una solución que bajo las condiciones mencionadas nos diera una lectura de absorbancia igual
a 1, dicha absorbancia nos dio al mezclar 1 ml de la mezcla sulfocromica más 1.6 ml de la
solución de ácido al 13.72%, a continuación se realizó una solución a la que llamaremos solución
madre la cual es equivalente a la solución que nos arrojó absorbancia de 1 ya que se mezcló
20ml de mezcla sulfocromica y 32 ml de la solución de ácido sulfúrico al 13.72%, posteriormente
dentro de las tapas superiores de cajas Petri ( celdas improvisadas) se introdujeron dos
taparroscas, la primera contenía 3 ml de la solución madre y la otra 2ml de la solución de
carbonato de potasio saturada más 1 ml de una de las muestras de etanol ( naturalmente esto se
realizo 5 veces ya que son el número de soluciones conocidas de etanol) y dichas celdas fueron
selladas herméticamente con cinta plástica, y colocadas en el interior de una estufa de secado a
35°C por 20 minutos exactamente cada una, inmediatamente y sin demora de tiempo
transcurridos los 20 minutos para cada celda se leyeron en el espectrómetro el contenido de la
tapa con la solución madre para después realizar una curva de calibración “absorbancia vs
concentración de etanol”.
Resultados
Absorbancia Concentración de etanol
0.765 1%
0.694 2%
0.517 3%
0.488 4%
0.4 5%
En base a estos resultados de se procedió a comprobar el poder de esta técnica obteniendo los
siguiente tabla.
Concentración real Concentración dada por esta técnica
Absorbancia
Muestra preparada a 4.5% 4.348% 0.46
Concentración determinada por cromatografía de gases 2.28%
2.207% 0.661
Concentración de un marca de cerveza comercial 3.9%
4.071 0.486
Conclusiones
La mayoría de las técnicas para la determinación cuantitativa de etanol suelen ser poco
confiables debido a diferentes factores o muy costosas, en este trabajo se demuestra que tiene
una alta confiabilidad y que prácticamente no es muy costosa, lo cual la hace una técnica
excelente para cuantificar alcohol en una muestra problema de cualquier tipo, de igual manera
se llegó a la conclusión de que al sacar la celda de la estufa y quitarle la cinta plástica hay que
leer inmediatamente en el espectrofotómetro ya que la solución madre después de reaccionar
dentro de la celda, su color el altamente degrado por la luz y/o el oxígeno en muy poco tiempo, lo
cual afecta directamente la lectura de la absorbancia, este es el único inconveniente que se le
pudo atribuir a la técnica.
y = -10.648x + 9.2462R² = 0.9967
0
1
2
3
4
5
6
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
% de alcohol
Lineal (% de alcohol)
Eje "x" abs, Eje "y" % de etanol
Bibliografía
http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/12etanol.pdf
http://www.uco.es/dptos/bioquimica-biol-mol/pdfs/08_ESPECTROFOTOMETR%C3%8DA.pdf
http://www.outreach.canterbury.ac.nz/chemistry/documents/ethanol.pdf
http://www.udea.edu.co/portal/page/portal/bibliotecaSedesDependencias/unidadesAcademicas/F
acultadMedicina/BilbiotecaDiseno/Archivos/Departamentos/Alcoholes-farmacologia-toxicologia-
medicina-udea.pdf
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