A Determinação de Quinina em Água Tônica

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Determinação de quinina em água tônica

Letícia Santos Garcia

Fernando Carlos Malheiros Machado

OUTUBRO/2018

Introdução

A espectroscopia é o estudo da interação da radiação eletromagnética com a matéria. E a partir disso, é possível realizar diversas análises: quantitativas, identificando a concentração de substâncias; e qualitativas, identificando substâncias de interesse. Compostos diferentes absorvem e emitem radiações em específicos comprimentos de onda, sendo possível, assim, a identificação de tais compostos com uso de técnicas espectrofotométricas. E dentre as principais técnicas espectrofotométricas, encontra-se a espectrofluorimetria, objeto de estudo nesta prática. Tal técnica baseia-se na ocorrência da fluorescência.

A fluorescência é um processo de fotoluminescência no qual os átomos ou moléculas são excitados através da absorção de radiação eletromagnética. Em seguida as espécies excitadas relaxam ao estado fundamental, liberando o excesso de energia como fótons.        

A intensidade da fluorescência varia de acordo com os orbitais envolvidos na transição de estado eletrônico fundamental para o estado eletrônico excitado: processos que envolvem transição eletrônica de orbital não-ligante a orbital anti-ligante caracterizam fluorescências mais fracas quando comparadas a processos que envolvem transição eletrônica de orbital ligante a orbital antiligante, característicos de fluorescências fortes. Além disso, sabe-se que moléculas que apresentam sistema extenso de duplas ligações conjugadas e estruturas rígidas, graças à formação de anéis aromáticos, apresentam elevada fluorescência.

         Um exemplo de molécula que apresenta as características acima descritas é a quinina (Figura 1), substância alcaloide de sabor amargo e que apresenta funções antimaláricas, antitérmicas e analgésicas. É um estereoisômero da quinidina e pode ser utilizada como flavorizante (substância natural ou artificial capaz de conferir ou acentuar o sabor e o aroma de alimentos e bebidas) da água tônica. Apresenta anéis aromáticos e cíclicos, que lhe conferem a capacidade de fluorescência. Tal estrutura molecular apresenta absorção na região do ultravioleta nos comprimentos de onda máximos de 250 nm e 350 nm.

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Figura 1. ​Fórmula estrutural da molécula de quinina.

 

Objetivos

Deseja-se determinar analiticamente a quantidade de quinina presente na água tônica mediante determinação fluorimétrica pelo método da curva analítica.

Materiais e Métodos

 Utilizou-se 50 mL água tônica da marca Antárctica, que foi previamente transferida para um béquer e deixada sob agitação para eliminação do CO2. Preparou-se 12 soluções a partir da solução padrão de quinina (100mg/L) e da solução de H2SO4 0,25 mol/L em balões volumétricos de 50,00 mL, conforme a Tabela I.

Tabela I.​ Preparo das soluções padrões de quinina

Balão (50,00ml)	Cquinina (mg L-1)	Vquinina (mL)	VH2SO4 (mL)
1	0,0	0,00	5,0
2	1,0	0,50	5,0
3	2,0	1,00	5,0
4	3,0	1,50	5,0
5	4,0	2,00	5,0
6	5,0	2,50	5,0
7	6,0	3,00	5,0
8	8,0	4,00	5,0
9	10,0	5,00	5,0
10	16,0	8,00	5,0
11	20,0	10,00	5,0
12	30,0	15,00	5,0

Para o preparo destas soluções os volumes de quinina e da solução de H2SO4 foram transferidos utilizando buretas. O intuito de adicionar um volume um volume fixo de H2SO4 é de protonar a quinina (que não é fluorescente) ao quinino (que é fluorescente), com objetivo de tornar as medições de fluorescência possíveis.

Após completar os volumes indicados na tabela as soluções tiveram o menisco completado nos balões volumétricos com água utilizando uma pisseta. As soluções foram, então, homogeneizadas. Para a medida da intensidade de fluorescência foi utilizado o quininômetro, ilustrado na Figura 2.

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Figura 2. Ilustração do quininômetro.

Preparou-se, também, 3 soluções para cada amostra já desgaseificada em balões volumétricos de 50,00 mL, conforme a Tabela II. Novamente o ácido foi adicionado para protonar a quinina.

Tabela II.​ Preparo das amostras de água tônica

Amostra	Balão (50,00mL)	Vamostra (mL)	VH2SO4 (mL)
Antártica	13	5,00	5,0
14	5,00	5,0
15	5,00	5,0

Resultados e discussão

Durante o procedimento, 12 balões contendo concentrações crescentes de quinina (Tabela I) tiveram suas intensidades de emissões medidas no quininômetro.  A Tabela III apresenta os valores de intensidade de emissão medidos, com a remoção da interferência com o auxílio da medida da solução branco. No branco há todos os componentes da solução com exceção ao analito, assim, com a leitura do branco é possível identificar a interferência desses componentes. Logo, com a subtração desse valor dos demais valores dos balões que contém o analito, é possível retirar essa interferência.