UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN AREQUIPAFACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y FORMALESESCUELA DE QUIMICA

QUIMICA ORGANOMETALICADra.: MARIA ELENA TALAVERA NEZMg. JULIA LILIANS ZEA ALVAREZ

TEMA: OBTENCION DEL GLUCONATO FERROSO Y DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DE HIERRO POR ESPECTOFOTOMETRIA UV

Trabajo realizado por:HIDALGO PREZ CYNTHIA

AREQUIPA-PER2012

NDICEINTRODUCCINI2.-Objetivos13.- Fundamentos14.- Metodologa (obtencin del gluconato ferroso)115.- Metodologa (determinacin de la concentracin de hierro)116.- Bibliografia 15

INTRODUCCIN

El hierro es un micro elemento que forma parte de los glbulos rojos de la sangre junto con una protena que, combinada con cuatro molculas de hierro, constituye la hemoglobina. Para que el oxigeno llegue a todas las clulas del cuerpo es necesario que este sea transportado por la hemoglobina una vez que el oxigeno se haya unido al hierro en los pulmones.Una carencia produce una falta de glbulo rojos y el exceso hemocromatosis, es por ello que se realiza la produccin de suplementos que nos dan el requerimiento diario de hierro, adems de que este est presente en los vegetales como en fuentes animales.En este trabajo se presenta la obtencin de un suplemento digerible de hierro, el gluconato de hierro a partir del gluconato de calcio y sulfato ferroso, adems de la determinacin de su concentracin mediante el mtodo espectrofotomtrico.

2.- OBJETIVOS:2.1.- Obtener un suplemento de hierro digerible.2.2.- Determinar la concentracin de hierro presente en el suplemento obtenido por mtodos instrumentales.2.3.- Estudiar a los elementos que favorecen y desfavorecen la absorcin del hierro en nuestro organismo.3.- FUNDAMENTOS:El hierro es un microelemento que forma parte de los globulos rojos de la sangre junto con una protena que, combinada con cuatro molculas de hierro, constituye la hemoglobina. Para que el oxigeno llegue a todas las clulas del cuerpo es necesario que este sea transportado por la hemoglobina una vez que el oxigeno se haya unido al hierro en los pulmones.El hierro forma parte de muchas enzimas encargadas de transformar los alimentos en energa.Una carencia de hierro produce una falta de globulos rojos lo que determina la aparicin de una enfermedad conocida como anemia. Las personas que carecen de hierro muestran una debilidad en el cuerpo, palidez, problemas respiratorios y una mayor facilidad a las infecciones. Un buen nivel de hierro proporcionara energa y reforzara el sistema inmunitario y la mente.Sin llegar a presentar esta enfermedad, una carencia de hierro puede manifestarse mediante una serie de signos corporales como: Debilidad corporal Palidez de la piel Ritmo cardiaco rpido Fatiga habitual Mayor probabilidad de infeccin Dificultad en la respiracin Hormigueo en las puntas de los dedos de las manos o de los pies, sensacin de frio por encima de la normalidad.Por otra parte el exceso de hierro es perjudicial para la salud. Administracin en dosis elevadas mediante suplementos constituye un veneno muy potente.La acumulacin de excesivo hierro en el organismo constituye una enfermedad metabolica conocida como hemocromatosis que puede producir graves dolencias al hgado (cancer al hgado o cirrosis) o al corazn y es responsable de casos de artritis o de diabetes.FUENTES DE HIERRO: Fuentes animales de hierro: El hierro contenido en la carne se conoce como hierro heme, que es el hierro que se obtiene de la hemoglobina de la sangre de los animales. Este tipo de hiero es de ms fcil absorcin que el hierro no heme, que es el que se puede obtener de los vegetales. Entre las carnes ms ricas en hierro se encuentra el hgado, sobre todo el hgado de pollo. Otras fuentes minerales ricas en este mineral son el hgado de ternera, la carne de ternera, la de cordero y ciertos mariscos como las ostras o los mejillones. En menor proporcin, la carne de pollo o la carne de cerdo magro son buenas fuentes de hierro de procedencia animal. Fuentes vegetales del hiero: los vegetales son ricos en hierro no heme porque no poseen hemoglobina.. entre los alimentos vegetales que contienen mas hierro se encuentran los cereales integrales (como el trigo, la avena, la cebada u otros preparados con cereales enriquecidos), las legumbres (frijoles, garbanzos o guisantes) ciertas frutas u hortalizas (acelgas, espinacas o patatas) y las nueces. Suplementos: Otra forma de adquirir este mineral es mediante suplementos. Existen las siguientes posibilidades: Gluconato Ferroso: se digiere bien Sulfato ferroso: es la forma mas usual y de bajo precio de tomar suplementos de hierro, aunque puede producir problemas estomacales y estreimiento con mayor facilidad. Fumarato ferroso: se digiere bien. Espirulina: facilita la absorcin del hierro, por lo que se aade aalgunos suplementos.La dosis habitual de suplementos de hierro suele ser entre 30 y 90 mg diarios. Los suplementos de hierro solamente deben tomarse bajo prescripcin mdica, despus que este haya efectuado un diagnostico adecuado de los motivos del origen de la falta de este mineral.Los suplementos de hierro se absorben mejor cuando se toman en ayunas pero a veces producen problemas de estomago. En este caso, es mejor tomarlos durante las comidas.Este micromineral u oligoelemento, interviene en la formacin de la hemoglobina y de los glbulos rojos, como as tambin en la actividad enzimtica del organismo. Dado que participa en la formacin de la hemoglobina de ms esta decir que transporta el oxgeno en sangre y que es importante para el correcto funcionamiento de la cadena respiratoria Las reservas de este mineral se encuentran en el hgado, el bazo y la mdula sea. Se clasifica en hierro hmico y no hmico: El hmico es de origen animal y se absorbe en un 20 a 30%. Su fuente son las carnes (especialmente las rojas). El no hmico, proviene del reino vegetal, es absorbido entre un 3% y un 8% y se encuentra en las legumbres, hortalizas de hojas verdes, salvado de trigo, los frutos secos, las vsceras y la yema del huevo.Para mejorar la absorcin del hierro no hmico siempre es bueno consumir conjuntamente alimentos que contengan vitamina C. Los inhibidores de la absorcin de hierro no hmico son: el t, caf, la leche bovina, la clara del huevo, el salvado de trigo y los productos de soya. La falta de hierro en el organismo puede producir mala sntesis proteica, deficiencia inmunitaria, aumento del cido lctico, aumento de noradrenalina, menor compensacin de enfermedades cardiopulmonares y anemia. La forma de identificarlo que demuestra carencia de hierro es una menor respuesta al estrs, menor rendimiento laboral, alteracin en la conducta y mala regulacin trmica.

Las necesidades diarias de hierro son del orden de los 8 a 11 mg./da, requiriendo un 50% adicional las mujeres y los hombres deportistas y hasta doble las mujeres deportistas (20 a 25 mg./da) Recomendaciones: Efectuar una adecuada seleccin de alimentos, Incluir carne en las comidas, Incluir fuentes de Vitamina C en cada comida, Suprimir grandes cantidades de t o caf con las comidas, Suprimir cantidades excesivas de cido actico (vinagre). El hierro es uno de los metales ms abundantes en la Tierra. Representa alrededor del 5 % de la corteza terrestre y es el segundo metal en abundancia luego del aluminio y el 4to en abundancia por detrs del oxgeno, silicona y aluminio. Es el componente principal del ncleo terrestre (80%). Es un metal esencial para la mayora de las diferentes formas vivientes y para la fisiologa humana normal. La cantidad promedio de hierro en nuestro organismo es de alrededor de 4,5 gr. lo que representa el 0.005%. El hierro es un componente fundamental en muchas protenas y enzimas que nos mantienen en un buen estado de salud. Alrededor de dos tercios de hierro de nuestro organismo se encuentra en la hemoglobina, protena de la sangre que lleva el oxgeno a los tejidos y le da la coloracin caracterstica. El resto se encuentra en pequeas cantidades en la mioglobina, protena que suministra oxgeno al msculo, y en enzimas que participan de reacciones bioqumicas (oxidacin intracelular). El hierro se absorbe en forma diferente segn sea hierro hmico o hierro no hmico. En promedio solo se absorbe el 10% a 15% del hierro ingerido a travs de la dieta. CLASIFICACION:El hierro hmico es fcil de absorber mientras que el hierro no hmico es convertido por medio del cido clorhdrico presente en el estmago a hierro ferroso y as es capaz de ser absorbido en el intestino delgado, precisamente en el duodeno y parte alta del yeyuno. El transporte se realiza en la sangre, mayormente a travs de una protena proveniente del hgado, llamada transferrina y es distribuido en los tejidos. Es almacenado en forma de ferritina o hemosiderina en el bazo, el hgado y la medula sea. En ausencia de sangrado (incluyendo la menstruacin) o embarazo su prdida es mnima. Se excreta principalmente en las heces. Por otra parte el exceso de hierro es perjudicial para la salud. Administracin en dosis elevadas mediante suplementos constituye un veneno muy potente.Funciones: Transporte y depsito de oxgeno en los tejidos: El grupo hemo o hem que forma parte de la hemoglobina y mioglobina est compuesto por un tomo de hierro. Estas son protenas que transportan y almacenan oxgeno en nuestro organismo. La hemoglobina, protena de las sangre, transporta el oxgeno desde los pulmones hacia el resto del organismo. La mioglobina juega un papel fundamental en el transporte y el almacenamiento de oxgeno en las clulas musculares, regulando el oxgeno de acuerdo a la demanda de los msculos cuando entran en accin. Metabolismo de energa: Interviene en el transporte de energa en todas las clulas a travs de unas enzimas llamadas citocromos que tienen al grupo hemo o hem (hierro) en su composicin. Antioxidante: Las catalasas y las peroxidas son enzimas que contienen hierro que protegen a las clulas contra la acumulacin de peroxido de hidrgeno (qumico que daa a las clulas) convirtindolo en oxgeno y agua. Sntesis de ADN: El hierro interviene en la sntesis de ADN ya que forma parte de una enzima (ribonucletido reductasa) que es necesaria para la sntesis de ADN y para la divisin celular. Sistema nervioso: El hierro tiene un papel importante en sistema nervioso central ya que participa en la regulacin los mecanismos bioqumicos del cerebro, en la produccin de neurotransmisores y otras funciones enceflicas relacionadas al aprendizaje y la memoria como as tambin en ciertas funciones motoras y reguladoras de la temperatura.FUENTES NATURALES DE HIERROLas siguientes tablas mencionan los miligramos (mg) de hierro hmico y no hmico presentes en una porcin de alimento. Alimentos con hierro no hmico

Alimentos ricos en hierro hmico DEFICIENCIA DE HIERRO

Segn la Organizacin Mundial de la Salud (OMS) la deficiencia de hierro se considera el primer desorden nutricional en el mundo. Aproximadamente el 80 % de la poblacin tendra deficiencia de hierro mientras que el 30 % padecera de anemia por deficiencia de hierro. El desarrollo de la deficiencia de hierro es gradual y el comienzo se da con un balance negativo de hierro es decir cuando la ingesta de hierro de la dieta no satisface las necesidades diarias. Se produce una disminucin en el depsito de hierro del organismo pero los niveles de hemoglobina permanecen normales. Por otro lado la anemia por deficiencia de de hierro (anemia ferropnica) es un estado avanzado en la disminucin del hierro. Aqu los niveles de hemoglobina se encuentran por debajo de lo normal. ABSORCION Y FACTORES QUE AFECTAN LA MISMAUn adulto sano absorbe aproximadamente entre 10% y 15% del hierro de la dieta. Pero dicha absorcin estar influenciada por diferentes factores que pueden favorecerla o disminuirla. As mismo depende del tipo de hierro que se consuma. La absorcin de hierro hmico es del 15% al 35% y no es significativamente afectada por la dieta. Contrariamente la absorcin del hierro no hmico es del 2% al 20% y tiene gran influencia de otros componentes de la dieta. FAVORECEN LA ABSORCION Vitamina C (cido ascrbico): mejora la absorcin del hierro no hmico ya que convierte el hierro frrico de la dieta en hierro ferroso, el cual es ms soluble y puede atravesar la mucosa intestinal. Otros cidos orgnicos: cido ctrico, cido lctico y cido mlico tambin benefician la absorcin de hierro no hmico. Protenas de la carne: adems de proveer hierro hmico (altamente absorbible) favorecen la absorcin de hierro no hmico promoviendo la solubilidad del hierro ferroso. Vitamina A: mantiene al hierro soluble y disponible para que pueda ser absorbido ya que compite con otras sustancias, polifenoles y fitatos, que unen hierro y lo hacen poco absorbible. La combinacin de vitamina A con hierro se usa para mejorar la anemia ferropnica (por deficiencia de hierro).REDUCEN LA ABSORCION: cido ftico (fitatos): se encuentra en arroz, legumbres y granos enteros. Si bien las legumbres y los cereales tienen alto contenido de hierro no hmico, no se los considera una buena fuente de hierro ya que tambin son ricos en fitatos, los que inhiben la absorcin del hierro no hmico. Pequeas cantidades de cido ftico (5 a 10 mg) pueden disminuir la absorcin del hierro no hmico en un 50 %. La industria alimenticia ha disminudo el contenido de fitatos utilizando enzimas, como las fitasas, capaces de degradar el cido fitico y as aumentar el uso del mismo. Taninos: se encuentran en algunas frutas, vegetales, caf, t (negro, verde) vinos, chocolate, frutos secos y especias (organo). Pueden inhibir la absorcin ya que se combinan con el hierro formando un compuesto insoluble. Protenas vegetales: las protenas de la soja (tofu) tiene un efecto inhibitorio en la absorcin del hierro no hmico que no depende del contenido de fitatos. Calcio: cuando el calcio se consume junto al hierro en una comida, el calcio disminuye la absorcin de hierro hmico como el no hmico. El calcio tiene un efecto inhibitorio que depende de sus dosis.DOSIS RECOMENDADAS DE HIERROEn la siguiente tabla se exponen los valores de la ingesta diaria recomendada de hierro segn el Departamento de Nutricin del IOM (Institute of Medicine: Instituto de Medicina) tanto para infantes, nios y adultos.

TOXICIDADSe puede producir una sobredosis de hierro (toxicidad aguda) en los nios menores de 6 aos ante una ingesta accidental de suplementos de hierro dando vmitos , diarrea, dolor abdominal llegando a dificultades respiratorias, coma y muerte. Altas dosis de suplementos de hierro en adultos pueden traer complicaciones gastrointestinales como constipacin, nausea, vmitos, diarrea, especialmente si son tomados con el estomago vaco.Existe un alto potencial de tener toxicidad de hierro dado que muy poca cantidad d hierro es excretado por el organismo. Adems el hierro tiende a acumularse en los tejidos y rganos cuando sus depsitos estn saturados. Los individuos con hemocromatosis pueden desarrollar una sobrecarga de hierro. La hematocromatosis es una enfermedad hereditaria que altera el metabolismo del hierro haciendo que se acumule en grandes cantidades en el organismo a lo largo de toda su vida ocasionando dao a distintos rganos. Los individuos con anemias severas (que no son causadas por deficiencia de hierro) que necesitan trasfusiones de sangre tambin pueden desarrollar una sobrecarga de hierro.Ante la deficiencia de hierro, la terapia con suplementos de hierro puede ocasionar si: irritacin gastrointestinal, nausea, vmitos, diarrea, constipacin, heces oscuras. El Instituto de Medicina de la Academia Nacional de Ciencias (Institute of Medicine of the National Academy of Sciences) ha establecido la ingesta mxima tolerable de hierro para individuos sanos. Personas con hemocromatosis hereditaria, con cirrosis heptica y otros problemas hepticos pierden tener efectos adversos con ingestas menores a stas.

4.- METODOLOGIA ( OBTENCION DEL GLUCONATO FERROSO):

Por reaccin de soluciones acuosas calientes de gluconato de calcio y sulfato ferroso, por medio de lo cual se forman gluconato ferroso y sulfato de calcio insoluble. La mezcla Se filtra mientras est caliente para reducir la solubilidad del sulfato de calcio y el material filtrado se evapora hasta su cristalizacin.Tambin puede producirse calentando soluciones recin preparadas de carbonato ferroso con la cantidad adecuada de acido gluconico en solucin acuosa.En la siguiente ecuacin:

+ FeSO4 C12H22FeO14.2H2O + CaSO4

Gluconato de calcioGluconato ferroso

C12H22O14CaC12H22O14Fe

430.373 g/mol482.1702 g/mol

Estequiometricamente las cantidades de gluconato de calcio que reacciona y la de gluconato ferroso que se forma es:

430g/mol gluconato de calcio + 154.85 g/mol FeSO4 445.85 g/mol de gluconato ferroso + 136 g/mol de CaSO4430g/mol + 154.85 g/mol 445.85 g/mol de + 136 g/mol de CaSO4

430 g/mol C12H22O14Ca ----------- 448.85 g/mol C12H22O14Fe1 g/mol C12H22O14Ca ----------- X g/mol C12H22O14FeX = 1.043 g/mol de C12H22O14Fe

430g/mol + 154.85 g/mol 445.85 g/mol de + 136 g/mol de CaSO4Las cantidades que se usaran de gluconato de calcio y sulfato ferroso en el proyecto: 1.075 g de gluconato de calcio 0.387 g de sulfato ferroso

Por reaccin de soluciones acuosas calientes de gluconato de calcio y sulfato ferroso, por medio de lo cual se forman gluconato ferroso y sulfato de calcio insoluble. La mezcla Se filtra mientras est caliente para reducir la solubilidad del sulfato de calcio y el material filtrado se evapora hasta su cristalizacin.Tambin puede producirse calentando soluciones recin preparadas de carbonato ferroso con la cantidad adecuada de acido gluconico en solucin acuosa.Descripcin:Polvo fino gris amarillento o amarillo verdoso plido o grnulos, con suave olor a azcar quemada, es afectado por la luz; el hierro ferroso se oxida lentamente a frrico por exposicin al aire; la solucin acuosa es acida frene al tornasol (el color de la solucin depende del pH: es amarillo claro a pH 2, marrn a pH 4.5 y verde a pH 7), el hierro se oxida con rapidez a pH ms elevado.SolubilidadUn gramo en alrededor de 5 mL de agua tibia; prcticamente insoluble en alcohol; forma soluciones sobresaturadas que son estables durante un tiempo; su solubilidad se incrementa con el agregado de acido ctrico o citrato de hierro.ComentariosEs un hematinico, similar a otras sales ferrosas. Sus efectos colaterales y la toxicidad son los mismos que para todos los compuestos de hierro, aunque se sostiene que tiene menos efectos colaterales que el sulfato ferroso. Puede dejar manchas en los dientes si se ingiere sin diluir.5.- METODOLOGIA (DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DE HIERRO POR MEDIO DEL ESPECTOFOTOMETRO):-Preparacin de la muestra:Ya que la muestra esta en solucin se llevara al espectrofotometra a una longitud de onda de 505 nm, efectuando previas diluciones si la muestra de gluconato ferroso estuviese concentrada.- MATERIAL:- Balanza analitica-Cubetas para espectrofotmetro.-Dosificador gotero-Espectrofotmetro-Frasco lavador-Matraces aforados de 100 ml (2).-pHmetro-Pipeta aforada de 2 ml-Pipetas aforadas de 5 ml-Vasos de pp de 100 ml (2). - REACTIVOS:-0.125g de 1,10-fenantrolina (Disolver 0.125 gramos de ortofenantrolina monohidrato en agua destilada, calentando y agitando. Dejar enfriar y llevar a volumen hasta 25 ml en matraz aforado).-2.5 Clorhidrato de hidroxilamina (Disolver 2.5 gramos en 25 ml de agua destilada).-cido sulfrico concentrado y cido sulfrico diluido.-Agua destilada.-Procedimiento:

1.- Preparar una curva de calibrado. 2.- Tomar 25 ml de muestra y transferir a un vaso de pp de 100 ml.3.- Aadir 2.5 ml de la disolucin de clorhidrato de hidroxilamina y 1 ml de disolucin de reactivo de ortofenantrolina.4.- Comprobar que el pH est entre 6 y 9. Si no es as, corregir con disolucin de hidrxido de amonio o de cido sulfrico.5.- Transferir a una fiola de 25 ml, enrasar y homogeneizar.6.- Proceder desde el punto 2 con un blanco de agua destilada exenta de hierro.7.- Esperar un tiempo mnimo de 1 hora y leer la absorbancia a 505 nm, calibrando el 0 de absorbancia (100 % de transmitancia) con el blanco.8.- Determinar la concentracin correspondiente a la curva de calibrado.Para la obtencin de la curva de calibrado se usarn patrones proporcionados por el laboratorio.

6.-BIBLIOGRAFIA:

1.- http://www.botanical-online.com/medicinalshierro.htm2.- http://spanish.alibaba.com/product-gs/ferrous-gluconate-287549811.html3.- http://www.modna.com/public/mft/producto/p4734.htm4.- http://www.zonadiet.com/nutricion/hierro.htm

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