Colorimetria

El colorímetro es un aparato diseñado para medir la concentración de color de ciertas sustancias. Un uso práctico que este aparato tiene es la medición de concentración de soluto que se encuentra en una solución.

Al estudio de la concentración de los colores se conoce como colorimetría. Gracias a esta ciencia se pueden obtener valores para los colores, para de esta manera poder estandarizarlos o inclusive reproducirlos. Para poder lograr esto se necesita tener algún punto de comparación y para esto se utiliza la “curva espectral codificada” que da valores numéricos a estímulos de colores obtenidos por algún fotorreceptor. 

Un colorímetro puede medir la cantidad de color gracias a que las sustancias químicas absorben diferentes frecuencias de luz; que son los colores.

La luz está compuesta por diferentes ondas electromagnéticas y cada color contiene una diferente longitud de onda. Estas ondas se propagan a partir de alguna fuente de luz y cuando esta toca cualquier superficie, la onda refleja una parte, que puede ser captada por el ojo humano o en este caso por algún aparato.

Una manera de medir la absorción de luz es con la “Ley de Lambert-Beer”  que es un modelo matemático con el cual se pueden expresar las diferentes absorciones de luz de la materia.

Esta Ley expresa que el efecto de  absorbancia de una sustancia es proporcional a su concentración. Dentro de esta ley la luz puede verse disminuida por tres fenómenos físicos:

1.   La concentración que es el número de materiales de absorción en su trayectoria

2.   La distancia de la longitud de onda o trayecto óptico, que es la distancia que la luz debe atravesar antes de tocar alguna superficie.

3.   La absorbencia o coeficiente de extinción, que es la capacidad de la onda de absorberse en la materia.

Por lo tanto el colorímetro se basa en este principio, donde la cantidad de absorbancia de luz depende meramente de la cantidad de concentración de soluto  que la solución contenga.  Por lo cual, las sustancias que contienen una concentración elevada tienen una lectura de absorbancia mayor, que las que poseen una concentración menor.

Un colorímetro debe contener una fuente de luz, conocida como diodo y un receptor. En estos aparatos es necesario el uso de capsulas o cubetas, para colocar la solución dentro del dispositivo, estas normalmente están compuestas de polietileno y tienen una capacidad alrededor de un mililitro , aunque hay algunas compuestas de cuarzo para ser usadas con luces ultravioleta o infrarrojas.

Dentro de estas cubetas las ondas electromagnéticas pasan a través de estas para que así el receptor logré captarlas.

Para esta práctica se medirá la concentración de soluciones de agua con Sulfato de cobre, CuSO_4, se realizan 5 soluciones con distintas concentraciones cada una y se comparan sus resultados de absorbancia la cual es directamente proporcional a su concentración, posteriormente se realizará una solución problema, esta solución tendrá una concentración desconocida ya que será el resultado de mezclar las 5 soluciones anteriores. Al realizar esta solución se determinará si es cierto que sus propiedades caerán dentro de ciertos límites establecidos por las soluciones anteriores.

Materiales:

Agua

• Sulfato Cúprico

• Pipeta

• Propipeta

• Vaso de precipitados

• Colorímetro

• 6 tubos de ensayo

• Gradilla

Desarrollo:

         La colorimetría es un método de análisis, y se basa en la relación que existe entre la absorción de luz por parte de un compuesto y su concentración. La colorimetría puede darnos información sobre la cantidad de color que tiene una sustancia y/o indicar indirectamente que cantidad de la sustancia que nos interesa esta presente en la muestra, en este caso sulfato de cobre (II).

En esta practica utilizamos de la ley de Lambert-Beer que explica que hay una relación exponencial entre la transmisión de luz a través de una sustancia y la concentración de la sustancia, así como también entre la transmisión y la longitud del cuerpo que la luz atraviesa.

En el experimento usamos el colorímetro conectado a la computadora y con un software especial determinamos la cantidad de color que tiene una solución  graficando los resultados y creando una tabla que iba de la solución mas diluida hasta la mas concentrada. Formando una constante debido a los tipos de soluciones creados que iban aumentando su concentración proporcionalmente y con ello su color.

Primero en 5 tubos de ensayo hicimos diluciones(1:5) (2:5) (3:5) (4:5) (5:5) con el sulfato de cobre (II) como soluto y el agua como solvente.

Después se pasaron  a medir y para ello se utilizaron 5 celdas de muestra que se pusieron en el colorímetro (ya calibrado) y fue formando en la computadora una gráfica donde el color de la sustancia era directamente proporcional a la  concentración y a la absorbancia de luz de cada solución.

Resultados:

Los resultados en esta experimentación fueron favorables ya que se obtuvieron de manera muy precisa la concentración en cada sustancia, dando asi éxito en la practica, algo que complico un poco la practica es que al inicio no sabiamos como utilizar los diferentes materiales ya que algunos del equipo fallaban al utilizarlo, pero de hay en fuera todo empezo y finalizo a la perfección.