DETERMINAÇÃO SIMULTÂNEA DE CAFEÍNA E ÁCIDO BENZÓICO EM REFRIGERANTES COM BASE NA PROPRIEDADE ADITIVA DAS ABSORBÂNCIAS DOS COMPONENTES DE UMA MISTURA

Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia – Campus Jequié[pic 1]

Departamento de Química e Exatas - DQE

Disciplina: Química Analítica Intrumental – Farmácia

Professora: Anaildes Lago de Carvalho

Alunos: Alaine Azevedo Barbosa, Laís Barbosa da Silva e Carlos Alberto Passos lima Júnior

DETERMINAÇÃO SIMULTÂNEA DE CAFEÍNA E ÁCIDO BENZÓICO EM REFRIGERANTES COM BASE NA PROPRIEDADE ADITIVA DAS ABSORBÂNCIAS DOS COMPONENTES DE UMA MISTURA

[pic 2]

Jequié – Bahia

Julho – 2017

1. INTRODUÇÃO

A espectrofotometria traz métodos analíticos capazes de determinar a absorbância e a transmitância que átomos e moléculas possuem em uma determinada região do espectro eletromagnético. Quando analisamos espectrofotometricamente dois analitos em conjuntos, ou seja, em uma mistura, estamos o determinando simultaneamente. Esta determinação é realizada baseada na Lei de Beer, onde a absorbância é diretamente proporcional à concentração de espécies absorventes de luz na amostra. Para misturas, a Lei de Beer diz que compostos com mais de uma espécie colorida pode ser aplicada em determinado comprimento de onda, tendo assim a propriedade de Aditividade, onde cada espécie possui absortividade diferente uma da outra e somadas resultam na absorbância, como mostra a equação a seguir:

A = aMI . b . CMI + aNI. b . CNI

A = a MII . b . CMII + aNII . b . CNII

 É importante destacar que misturas com dois componentes em determinado comprimento de onda, aplica-se a propriedade em que a espécie analisada deve absorver comprimento de onda conhecido sendo comprimento de onda da absorção diferenciado das demais substâncias presentes na mistura. Ainda segundo a Lei de Beer, quando um feixe de radiação monocromática atravessa uma solução contendo dois componentes, admite-se que a quantidade de energia absorvida por um não interfira na outra. Baseado nesta lei foi observado em prática uma mostra de refrigerante, que em sua composição possui corantes, adoçantes, antioxidantes, água e outras substâncias. Entre elas está o ácido benzóico, responsável por garantir a conservação do líquido e a inibição de desenvolvimento de microrganismo que causam alteração de odor e sabor do produto (juntamente com outras substâncias), com um limite máximo de 0,05g/100ml permitido pela ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) e a cafeína, responsável pelas propriedades de redução da sensação de fadiga e de sonolência e maior rapidez de raciocínio propagadas pelos fabricantes. Com base na Resolução da ANVISA, bebidas energéticas brasileiras (incluindo refrigerantes) não poderão conter mais do que 350mg/l de cafeína. Através da espectrofotometria, determinações simultâneas de substâncias, como de cafeína e ácido benzóico em refrigerante são importantes para averiguar o teor e absortividade de cada uma delas no composto em diferentes comprimentos de onda, ou seja, se está dentro do permitido pelas agências regulatórias, pois um maior nível destas substâncias podem causar danos à saúde leves a graves, como: dores de cabeça, tonturas, vômitos e fadiga. E quando o caso se torna mais grave, a presença do benzeno causa danos neurológicos, cânceres e outras doenças graves em usos mais prolongados do ácido benzoico. Já o excesso de cafeína pode causar danos como: aumento da frequência cardiorrespiratória e convulsões.

1. OBJETIVOS

Aplicar a propriedade aditiva entre absorbâncias de componentes de uma mistura na determinação simultânea do teor de cafeína e ácido benzóico em amostras de refrigerantes usando-se espectrofotometria de absorção molecular na região do ultravioleta.

1. MATERIAIS

• Espectrofotômetro que forneceu varredura na região do ultravioleta (entre 200 e  350 nm);
• Cubetas de quartzo;
• Banho de ultrasom;
• Béqueres;
• Balão volumétrico de 50, 100 mL;
• Solução de HCl 0,1 mol/L;
• Amostra de refrigerante de limão não diet (Sprite);
• Solução padrão de cafeína 200 mg/L;
• Solução padrão de ácido benzóico 100 mg/L

1. PREOCEDIMENTOS

PARTE A: PREPARO DOS PADRÕES DO ÁCIDO BENZÓICO E DA CAFEÍNA

Soluções padrão de ácido benzóico 2, 4, 6, 8 e 10 mg/L em HCl 0,010 mol/L:

Para o preparo da solução de 2 mg/L, em um balão volumétrico de 50,0 mL adicionou-se 5,0 mL de HCl 0,1 mol/L e 1 mL da solução estoque, preparada anteriormente por outros grupos, e diluiu-se com água até a marca de aferição. Para preparar os outros padrões usou-se 2, 3, 4 e 5 mL da solução estoque seguindo o mesmo procedimento.

Soluções padrão de cafeína 4, 8, 12, 16 e 20 mg/L em HCl 0,010 mol/L:

Para o preparo da solução de 4 mg/L, em um balão volumétrico de 50,0 mL adicionou-se 5,0 mL de HCl 0,1 mol/L e 1 mL da solução estoque, preparada anteriormente por outros grupos, e diluiu-se com água até a marca de aferição. Para preparar os outros padrões usou-se 2, 3, 4 e 5 mL da solução estoque seguindo o mesmo procedimento.

PARTE B: PREPARO DAS AMOSTRAS DE REFRIGERANTE

Pipetou-se alíquotas de 250, 500 e 1000µl da amostra de refrigerante, já sonicada, para balões volumétricos de 100,0 mL, adicionou-se 5,0 mL de HCl e diluiu-se até a marca de aferição com água deionizada.

PARTE C: OBTENÇÃO DAS ABSORTIVIDADES DAS SOLUÇÕES PADRÃO E DA AMOSTRA

Obteve-se as absorbâncias de cada solução padrão e cada amostra nos dois comprimentos de onda 230 e 275 nm, em que se encontram as máximas absorbâncias para cafeína e ácido benzóico.

1. RESULTADOS E DISCRUSÃO

Após medir as absorbâncias de cada soluções padrão e das amostras nos comprimentos de ondas 230 e 275 nm, em que se observam as máximas absorbâncias para cafeína e ácido benzóico, encontrou-se os seguintes resultados:

Tabela 1- Absorbâncias das soluções padrão e amostras para o comprimento de onda 230 nm.