Relazione determinazione della caffeina in cocacola e red bull, Chimica analitica II

Leonardo Calabresi relazioni chimica analitica 2

Determinazione della caffeina in Coca-Cola e Red Bull

Scopo dell'esperienza

Determinare la quantità di caffeina presente nella Coca-Cola e nella Red Bull, utilizzando l'apparecchiatura per HPLC tramite il metodo di calibratura esterna.

Materiale utilizzato

• Apparecchiatura per cromatografia liquida LC-18
• Metanolo e acqua per eluente (fase mobile)
• Soluzioni caffeina di concentrazioni: 0.02 μg/μl, 0.1 μg/μl, 0.25 μg/μl
• Coca-Cola e Red Bull da analizzare

Procedimento

Condizioni in cui si effettua l’esperimento:

• Lunghezza della colonna silice derivatizzata RP-18 μm: 15cm
• Fase mobile: acqua e metanolo in proporzioni 50:50 vol/vol
• Flusso: 0.8 ml/min
• Velocità carta: 1 cm/min
• Sensibilità rilevatore: iniziale 0.08, finale 0.32
• Rivelazione UV: λ = 275 nm (massimo della caffeina)
• Quantità di campione iniettato ogni volta: 3μl

Avviando l'apparecchiatura, si inietta direttamente la Coca-Cola nel cromatografo; sul cromatogramma si distinguono due picchi uno dei quali è relativo alla caffeina. Il picco della caffeina viene identificato facendo una controprova iniettando, allo stesso modo, della Coca-Cola senza caffeina; il picco mancante identificherà quello della caffeina.

Ora si iniettano le soluzioni standard già preparate in precedenza; in modo da ottenere dei valori sul cromatogramma che, successivamente, ci consentano di costruire una retta di calibrazione per la determinazione esatta della caffeina nei campioni. Infine, per concludere l’esperienza si inietta il campione di Red Bull.

È necessario ripetere le operazioni di analisi più volte per ogni singolo campione o standard; ciò ci consente di minimizzare l’errore facendo una semplice media dei valori rilevati. Durante l’analisi è possibile che i picchi sul cromatogramma escano “fuori scala”; per evitare ciò occorre regolare opportunamente la sensibilità dello strumento.

Elaborazione dati

Una volta ottenuti i cromatogrammi è possibile effettuare le misurazioni che ci consentono di calcolare i valori richiesti. Per fare ciò si utilizza il metodo dello standard esterno, che consiste nel preparare una retta di calibrazione a partire da soluzioni a concentrazione nota di caffeina; riportando le aree dei picchi ottenuti dall'analisi cromatografica contro le relative concentrazioni.

L’analisi successiva dei campioni di Coca-Cola e Red Bull viene effettuata comparando le aree dei picchi dei campioni con la suddetta retta di taratura ricavando la concentrazione incognita di caffeina.

Si dovrebbe ottenere una retta di calibrazione lineare che ci permetta di identificare accuratamente la concentrazione di caffeina nei campioni analizzati.