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Física Trabajo Práctico: Polarimetría 1 2006 Altillo.com

POLARIMETRÍA 1

 

OBJETIVO:

Determinar la pureza del azúcar comercial (sacarosa) conociendo el poder rotatorio específico de la misma en solución acuosa, con luz de sodio y a temperatura ambiente.

FUNDAMENTO:

Se basa en la propiedad que tiene el vector campo eléctrico de una onda electromagnética (en este caso luz natural) que luego de atravesar un polarizador (cristal o lámina que deja pasar luz que vibra en un solo plano) y posteriormente una muestra, si esta última tiene actividad óptica, producirá una rotación del eje de la luz polarizada incidente, que se apreciará utilizando un analizador (que no es más que otro polarizador) una escala graduada. Este es el principio del funcionamiento de un polarímetro:

Utilizando la ley de Biot para soluciones, se puede calcular el poder rotatorio específico de una muestra, a una determinada longitud de onda y temperatura

α= [α] . l .Cc

α: ángulo de rotación

[α]: rotación óptica específica (º.ml.dm-1.g-1)

l: longitud del tubo (dm)

Cc: concentración de la muestra (g/ml)

MATERIALES:

- Polarímetro de Laurent, con lámpara de sodio

- Probetas ce 50 ml con tapón

- Sacarosa (azúcar blanca comercial)

- Agua

- Vasos plásticos

- Pipeta de 10 ml

- Regla

DATOS:

[α] sacarosa: +66,37º ml/cm.g

Peso de sacarosa: 20,127 g

Sensibilidad de la balanza: 0,001 g

Sensibilidad del polarímetro: 0,1º

Longitud del tubo: 22,0 cm

Sensibilidad de la regla: 0,1 cm

Probeta: 50 ml

Aproximación de la probeta: 1 ml

MÉTODO:

- En primer lugar, colocar agua en el tubo del equipo, llevar a cero la escala del mismo y determinar en el visor el semi-campo de penumbra con el cual se trabajará.

- Disolver la sacarosa en la probeta (0,40 g/ml) y con la ayuda de los vasos y la pipeta realizar diluciones a partir de la madre, de manera de obtener soluciones de 0,08; 0,16; 0,24 y 0,32 g/ml. Leer el ángulo de rotación de cada una de las soluciones.

- Graficar ºrot = f(Cc) para la muestra y para una concentración 100% a partir del dato teórico de α.

- Informar la pureza de la muestra de sacarosa.

RESULTADOS:

Muestra   Teórico
Cc (g/ml) º rotación   Cc (g/ml) º rotación
0,000 0   0,000 0
0,081 4,1   0,403 58,8
0,161 15,5      
0,242 26,3      
0,322 36,5      
0,403 45,2      

  Muestra Teórico
º rotación 45,1 58,8
Cc (g/ml) 0,309 ± 0,002 0,403 ± 0,003

% sacarosa: (77 ± 1) %

CONCLUSIÓN:

Si bien la curva de calibración nos da valores aceptables, difiere de los datos teóricos o esperados para la muestra. Esto se debe a que la muestra posee un grado considerable de impurezas, con lo cual aplicando la ley de Biot se pudo determinar la pureza de la muestra. Como dato referido a la obtención de la curva, la diferencia respecto a lo esperado pudo estar dado por la inexperiencia del operador al utilizar el equipo y definir el semicampo de penumbra, en este caso dado por la luz amarilla emitida por la lámpara de Sodio; y también, por no emplear material volumétrico adecuado para realizar las diluciones.

Finalmente podemos concluir que la sacarosa es un hidrato de carbono, dextrógiro debido a que gira la luz polarizada hacia la derecha. Esto se determina ya que al aumentar la concentración el poder rotatorio fue aumentando.

Anexo cálculos auxiliares:

α=[α] . l . Cc

α: ángulo de rotación

[α]: rotación óptica específica (º.ml.dm-1.g-1)

l: longitud del tubo (dm)

Cc: concentración de la muestra (g/ml)

ΔCc= ((Δºrot/ºrot) + (Δrot.esp/rot.esp) + (Δlong/long)) . Cc

Cc= 20,127 g / 50 ml= 0,403 g/ml

 

 

 

 

Muestra:

ecuación de la recta: y= (118,47 . x) - 2,6051

y= º rotación= (118,47 . 0,403) - 2,6051= 45,13831º= 45,1º

Cc= α / ([α] . l)= 45,1º / (66,37º.ml.dm-1.g-1 . 2,2dm)= 0,308874491 g/ml

ΔCc= ((0,1/45,1) + (0,01/66,37) + (0,01/2,20)) . 0,308874491 g/ml= 0,002135379 g/ml= 0,002 g/ml

Cc Muestra= (0,309 ± 0,002) g/ml

Teórico:

ecuación de la recta: y= (145,91 . x)

y= º rotación= (145,91 . 0,403)= 58,80173º= 58,8º

Cc= α / ([α] . l)= 58,8º / (66,37º.ml.dm-1.g-1 . 2,2dm)= 0,40270111 g/ml

ΔCc= ((0,1/58,8) + (0,01/66,37) + (0,01/2,20)) . 0, 40270111 g/ml= 0,002576 g/ml= 0,003 g/ml

Cc Teórica= (0,403 ± 0,003) g/ml

 

%= Cc Muestra / Cc Teórica . 100

Δ%= ((ΔCcM/CcM) + (ΔCcT/CcT)) . %

%= 0,309 g/ml / 0,403 g/ml . 100= 76,67493797%

Δ%= ((0,002/0,309) + (0,003/0,403)) . 76,67493797%= 1,067059092%= 1%

%= (77 ± 1)%