Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático Universidad Nacional de Piura Facultad de Ingeniería Industrial !P! Ing! Agroindustrial
Curs Curso: o:
Método todoss de Análi nálisi siss de Alime liment ntos os..
Docente: Docente:
Ing. Tulio Tulio Guido Vignolo Vignolo Boggio. Boggio.
Informe:
Determinación de p ! acide".
In Integrantes: Ba!ona #uerta rosa Mar$a. Córdo%a Car#uapoma Mar$a &ugenia. Garc$a Córdo%a Gianela. Talledo 'amuna 'amuna(ue (ue Arnold. Arnol d. )ec#a:
I!" IN#R$%UCCI$N
Viernes* +, de Diciem-re del +/0.
LABORATORIO DE PH Y ACIDEZ
1os ácidos orgánicos presentes en los alimentos influ!en en el sa-or* color ! la esta-ilidad de los mismos. 1os %alores de acide" pueden ser mu! %aria-les* por e2emplo* en el caso de las frutas* %ar$an desde *+ a *3 4* en man"anas de poca acide" #asta de , 4 en el limón 5al ácido c$trico puede constituir #asta , 4 de los sólidos solu-les totales de la porción comesti-le6. 1os ácidos predominantes en frutas son: el c$trico 5en la ma!or$a de las frutas tropicales6* el málico 5&2. man"ana6* el tartárico 5&2. u%as ! tamarindo6. &l p es una medida de la acide" o de la alcalinidad de una sustancia. 1os ácidos ! las -ases tienen una caracter$stica (ue nos de2a poder medirlos* es la concentración de los iones de #idrógeno. 1os ácidos fuertes tienen altas concentraciones de iones de #idrógeno ! los ácidos dé-iles tienen concentraciones -a2as. &l p entonces es un %alor numérico
(ue
e7presa
la
concentración
de
iones
de
#idrógeno.
&l método más e7acto ! com8nmente más usado para medir el p es usando un medidor de p 5o p9metro6 ! un par de electrodos. n medidor de p es -ásicamente un %olt$metro mu! sensi-le* los electrodos conectados al mismo generarán una corriente eléctrica cuando se sumergen en soluciones. &l p presente en el alimento será el resultado de los sistemas amortiguadores naturales (ue predominen en el mismo. 1os sistemas amortiguadores 5o ;-uffers<6 son me"clas de ácidos 5o -ases6 dé-iles ! sus sales. 1a ;capacidad -uffer< se #a definido como la resistencia al cam-io de p (ue muestra una solución cuando se le somete a ganancia o pérdida de ácido o álcali. &n este la-oratorio mediante la a!uda de la ingeniera a cargo de la materia conoceremos el mane2o del p9metro ! del grado de acide" ! alcalinidad (ue puede tener una muestra.
II!" $&'#I($) *! Conocer el grado de alcalinidad ! acide" de una muestra. +! Aprender el funcionamiento del =9metro en las muestras.
III!" ,ARC$ #$RIC$ Ing. Tulio Guido Vignolo Boggio
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LABORATORIO DE PH Y ACIDEZ
- P. &l p es un indicador de acides o -asicidad de una sustancia. 1os ácidos ! las -ases tienen una caracter$stica (ue nos de2a poder medirlos* es la concentración de los iones de #idrógeno. 1os ácidos fuertes tienen altas concentraciones de iones de #idrógeno ! los ácidos dé-iles tienen concentraciones -a2as. &l p entonces es un %alor numérico (ue e7presa la concentración de iones de #idrógeno. 9
=otencial de #idrógeno 5p6:
&s el logaritmo negati%o de la concentración del ión #idrógeno en una solución acuosa o el logaritmo del rec$proco de la concentración de iones #idrógeno. &l %alor del p es la acide" o alcalinidad de una sustancia e7presada en términos de la relación entre la fuer"a electromotri" 5&6 e7presada en %olts* entre un electrodo de %idrio ! uno de referencia cuando se sumergen en el agua* ! la fuer"a electromotri" 5&s6 e7presada en %olts* entre los mismos electrodos cuando se sumergen en una solución reguladora de referencia. p > 9 1og ?@ 9
Como se mide el =#:
na manera simple de determinarse si un material es un ácido o una -ase es utili"ar papel de tornasol. &l papel de tornasol es una tira de papel tratada (ue se %uel%e color rosa cuando está sumergida en una solución ácida* ! a"ul cuando está sumergida en una solución alcalina. 9
&scala de p:
1os n8meros a partir del al en la escala indican las soluciones ácidas* ! a /0 indican soluciones alcalinas. Cuanto más ácida es una sustancia* más cercano su p estará a cuanto más alcalina es una sustancia* más cercano su p estará a /0. Algunas sustancias no son ni altamente ácidas ni altamente alcalinas sino (ue están más cercanas al punto neutro* p>. 1os ácidos son sustancias (ue li-eran iones de #idrogeno cuando se disuel%en en agua / #asta ,* ! los -ásicos son las sustancias (ue al disol%erse en agua */ #asta /0 li-eran iones de #idro7ilo 5E96.
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LABORATORIO DE PH Y ACIDEZ
Medición de p con algunos elementos:
-A A-CA-INI%A% / ACI%0 1a Alcalinidad !Fo Acide" #ace referencia a la a-undancia de iones de #idrogeno en una disolución acuosa 5en relación con los iones presentes en agua pura6. 1a acide"* se refiere a su capacidad para reaccionar con una -ase fuerte #asta un determinado %alor de =. Al o-tener su medida* se permite cuantificar las sustancias acidas presentes en un cuerpo de aguas o un residuo l$(uido* con el fin de neutrali"ar ! adecuar el agua para un determinado fin o aplicación* además se toma 5la acide" con =H6. &ncontramos por lo general (ue las fuentes como el CE+atmosférico* ácidos orgánicos* descomposición de materia %egetal o animal ! contenido en ácidos f8l%icos. =or otra parte tenemos (ue la Alcalinidad es causada principalmente por los -icar-onatos* car-onatos e #idró7idos presentes en la muestra. 1a alcalinidad es un indicador importante (ue permite la coagulación (u$mica. Generalmente la alcalinidad en aguas residuales es ligeramente ma!or a las naturales* por las descargas de (u$micos. 1os conceptos de =* Alcalinidad ! Acide" se relacionan mutuamente de-ido a (ue el = de la muestra se utili"a como criterio para determinar si la capacidad amortiguadora de una muestra de agua se #a de medir en función de su acide" o en función de su alcalinidad. &n este sentido los conceptos de =* Acide" ! Alcalinidad* se aseme2an muc#o a los de temperatura ! calor.
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I(!" ,A#RIA-)1 2UIP$) / RAC#I($)
•
• • •
MAT&IA1&J (asos de
precipitación! Pipetas! (arillas de vidrio! Colador1 cuc3illo1
&KI=EJ &alan5a! Cocina el6ctrica! Potenciómetro con
•
&ACTIVEJ Fenol7taleína! .idró8ido de
sodio!
un electrodo de vidrio!
tabla para picar y
•
cortar! &ureta! Insumos4 tomate1
•
yuca1 cerve5a! Agua destilada!
•
(!" PR$C%I,IN#$ 9!*! PRPARACI:N % -A ,U)#RA 1a determinación de acide" ! de p de productos alimenticios l$(uidos tales como 2ara-es* 2ugos* %inos ! -e-idas claras (ue no contienen cantidades aprecia-les de dió7ido de car-ono 5CE +6 presenta pocos pro-lemas. =ara productos (ue contienen dió7ido de car-ono disuelto u ocluido ! otros casos espec$ficos consultar AEAC 5por &2. en la determinación de p de productos de cereales tales como pan ! otros productos #orneados ! pastas* se prepara un e7tracto suspendiendo / g en / ml de agua ! se mide el p del l$(uido so-renadante* decantado pre%iamente6. Ing. Tulio Guido Vignolo Boggio
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9!+! ACI%0 #$#A- #I#U-A&-! A! Fundamento4 &n el procedimiento usual para determinar la concentración total de ácidos* una al$cuota de la solución (ue contiene el ácido se titula con una solución estándar de álcali #asta el punto en el cual una cantidad e(ui%alente de la -ase #a sido aLadida. &ste punto final puede detectarse mediante indicadores 5cam-io de color6* electrométricamente 5pmetro6* etc.
&! ,6todos! *! Acide5 total por titulación lectrom6trica ;Curva de neutrali5ación
b! Reactivos4 NaE */ N. c! Procedimiento4 /. =ipetear / ml de 2ugo de fruta o %ino 5en caso de (ue su muestra sea %inagre medir / ml6 en un %aso de precipitado de +H ml (ue contenga H ml de agua li-re de CE +. +. Determinar el p. 3. Agregar / ml de la solución estándar de NaE */ N ! repetir la lectura del p 0. Continuar agregando %ol8menes de / ml de -ase ! determinar el p después de cada adición. H. Cuando se apro7ime el p a H agregar *H ml de la solución de NaE en lugar de / ml. ,. Continuar tomando medidas de p #asta (ue estas sean apro7imadamente constantes.
d! Cálculos: /. Tra"ar las cur%as de neutrali"ación de p %s. ml de NaE */ N aLadidos ! pFV %s. ml de NaE */ N aLadidos. Ing. Tulio Guido Vignolo Boggio
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+. De la cur%a o-tener el %olumen necesario para neutrali"ar la muestra ! calcular el porcenta2e de acide" 5como c$trico* málico* tartárico o acético seg8n la muestra6.
+! Acide5 total por volumetría4 a! Fundamento4 &l método se -asa en determinar el %olumen de NaE estándar necesario para neutrali"ar el ácido contenido en la al$cuota (ue se titula* determinando el punto final por medio del cam-io de color (ue se produce por la presencia del indicador ácido9-ase empleado.
b! Reactivos4 /. idró7ido de sodio 5NaE6 */ N. +. )enolftale$na al /4 en alco#ol al H4.
c! Procedimiento4 /. =ipetar / ml de 2ugo de fruta o %ino 5H ml en caso de 2ugo de limón o / ml de %inagre6 a un erlenme!er (ue contenga /9+ ml de agua #ir%iendo 5H ml o más si la muestra es coloreada6 +. Continuar calentando por 39, segundos. 3. De2ar enfriar un poco ! titular con NaE */ N usando *H ml6 o más si la cantidad de agua es ma!or6 de fenolftale$na al *H4 #asta coloración rosada. 0. epetir el proceso para una segunda determinación.
d! Cálculos4 Calcular el porcenta2e de acide" como ácido c$trico* málico* tartárico o acético seg8n la muestra comparar los resultados con los o-tenidos en la titulación electrométrica.
N$#A4 =ara muestras mu! coloradas resulta con%eniente usar el método electrométrico.
9!=! %#R,INACI:N % p.! Procedimiento4 na %e" preparada la muestra de acuerdo al procedimiento re(uerido proceda a reali"ar la determinación del p de la muestra. /. Calentar ! cali-rar el medidor de p 5pmetro6 de acuerdo a las instrucciones del aparato.
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+. 1os electrodos de-en mantenerse sumergidos en agua destilada ! la%arse cuidadosamente* antes ! después de usar* con agua destilada 5secar el e7ceso sin frotar el electrodo6. 3. =ara la cali-ración usar soluciones -uffer p ! 0. 0. Agitar la muestra después de la lectura ! repetirla #asta (ue dos lecturas coincidan cercanamente.
&! Cálculos4 sando constante de disociación del ácido predominante de su muestra* calcule el p teórico de la misma. Comparar el %alor teórico con el o-tenido e7perimentalmente.
9!>! PRPARACI:N % )$-UCI$N) A,$R#I?UA%$RA) ;@&UFFR)<4 De acuerdo a los fundamentos teóricos de preparación de soluciones amortiguadoras calcular las cantidades de reacti%os (ue de-e pesar o medir para preparar / ml de -uffer de concentración ! p asignados con anterioridad por el profesor. C#e(uear en el p metro 2unto con el profesor o el au7iliar docente* el p e7perimental de la solución preparada por usted.
(I!" R)U-#A%$)1 CB-CU-$) / C$,PARACI$N /$ %I)CU)I$N % R)U-#A%$) D!*! CB-CU-$) / R)U-#A%$) a< Utili5ando el P. metro4 M&JTA 'uca Tomate Cer%e"a5con gas6
= ,./,5ácido6 0.HH5ácido6 0./,5ácido6
#o +.HoC +0.oC +O./oC
b< Reali5ando la titulación4 " n la yuca4
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Con a!uda de una pipeta colocamos / ml de !uca en un %aso de precipitación* le agregamos 0 gotas de fenolftale$na. LO=3.3 ml L F =7.6 ml Volumende Gasto= L F − LO Volumende Gasto= ( 7.6−3.3 ) ml Volumende Gasto= 4.3 ml
Tomo un color rosado grosella.
•
"
n la cerve5a4 Con a!uda de una pipeta colocamos / ml de cer%e"a en un %aso de precipitación* le agregamos 0 gotas de fenolftale$na. LO=17.8 ml L F =20.2 ml Volumende Gasto= L F − LO
(
)
Volumen de Gasto= 20.2−17.8 ml Volumen de Gasto=2.4 ml •
"
Tomo un color rosado grosella.
n el tomate4 Colocados 0 ml de tomate en un %aso de precipitación con a!uda del = metro se o-tu%o los siguientes datos: Volumende Gasto = L F − LO
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LABORATORIO DE PH Y ACIDEZ Volumende Gasto =( 11.5 −0 ) ml Volumende Gasto =11.5 ml
Cantidad de NaE 5ml6
=
#$
∆ V ∆ Ph
/ + 3 3.H 0 0.H H H.H , ,.H .H O O.H .H / /.H // //.H
0., 0.O 0.0 H./3 H.+O H.3, H.0O H.,0 H. H.3 ,./0 ,.33 ,.0O ,.H ,.0 .++ .HO O./ O./ .0 /./
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+H.3 +0. +H.+ +H.O +H. +,. +,./ +,. +H. +,. +3 +, +,./ +,./ +,.+ +,.+ +,.+ +,.+ +,.3 +,.3
5.55 6.25 5.26 3.33 6.25 4.16 3.13 3.33 3.57 2.38 2.63 3.33 1.85 2.63 1.79 1.39 0.82 0.96 1.52 0.47
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D!+! %I)CU)I:N % R)U-#A%$) 1a cer%e"a es una -e-ida alco#ólica producida por fermentación de a"8cares en medio acuoso* es un medio lleno de ácidos dé-iles (ue captan ! li-eran iones de #idrogeno 5tam-ién llamados protones6 para mantener una cierta relación entre protones li-res ! unidos. 1a medida del p es* en la actualidad* una de 1as medidas anal$ticas más importantes en el control de calidad de la cer%e"a !* por lo general* su %alor oscila alrededor de 0*H. Jin em-argo* en el pasado la costum-re de los maestros cer%eceros era medir la acide" titula-le antes (ue el p* de-ido a (ue era más fácil ! menos caro. [ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of analysis of the association of official analytical chemists. 4.ed. i!"inia# $%&4. $'%4(.) &n la práctica reali"ada en el la-oratorio con la cer%e"a 5con gas6 •
•
inicialmente o-tu%o un p > 0./,* esto (uiere decir (ue tiene un p acido. =ero al calentarlo en la cocina 5para (uitarle el gas6* enfriarlo luego agregándole unas gotas de fenolftale$na ! al reali"ar la titulación tomo un color rosado grosella esto indico (ue se neutrali"o con la -ase.
1os tomates son uno de los %egetales más populares ! se culti%an en muc#as partes en una gran %ariedad. Aun(ue e7isten %arios factores para producir un Ing. Tulio Guido Vignolo Boggio
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saluda-le culti%o de tomate* el p del suelo es importante. &l p del suelo permite (ue tus tomates tomen los nutrientes (ue necesitan. Ji el suelo es demasiado ácido o alcalino impide la a-sorción de los nutrientes. Jeg8n la Asociación Nacional de Pardiner$a* los tomates* como la ma!or$a de los %egetales* prefieren un suelo con ni%eles de p entre ,. ! ,.O. Ju p es 0.0 a 0.,. [ htt(*++,,,.mono"!afias.com+t!a-aos/+deteti+deteti.shtml0i1223M,567LN ) Al reali"ar la práctica se o-tu%o un p# > 0.HH* siendo un p# acido. &n la titulación reali"ada con el peac#imetro* el p# se esta-ili"ó a /./ con • •
un gasto de NaE de //.H ml. 1a !uca es un culti%o perenne con alta producción de ra$ces reser%antes* como fuente de car-o#idratos ! folla2es para la ela-oración de #arinas con alto porcenta2e de prote$nas. 1as caracter$sticas de este culti%o permite su total utili"ación* el tallo 5estacón6 para su propagación %egetati%a* sus #o2as para producir #arinas ! las ra$ces reser%antes para el consumo en fresco o la agroindustria o la e7portación. &l p# del suelo está entre H.H Q O.H. [S8nche2 T.# Salcedo E.# Ce-allos H.# 69fo9! 6.# Mafla :.# Mo!ante N.# Calle F.# ; 6.# =a!amillo :.# Mo!eno I.?. @''%B. Sc!eenin" of sta!ch 9ality t!aits in cassaDa @Manihot 5 '#/&/ (G'.'B. esc9lenta esc9lenta C!ant2B C!ant2B. Sta!ch+St!>e Sta!ch+St!>e# /$ @$B# $J$%) • •
&n la práctica se o-tu%o un p > ,./, es decir tiene un p acido. &n la titulación tomo un color rosado grosella* esto indico (ue se neutrali"o con la -ase.
1a fenolftale$na es un compuesto (u$mico orgánico* (ue se o-tiene de la reacción del fenol 5C,HE6 ! el an#$drido ftálico 5CO0E36* en presencia de +JE0. &s un l$(uido -lanco o incoloro sus cristales son incoloros ! es insolu-le en #e7ano sólido. &n (u$mica se utili"a como indicador de = (ue en soluciones acidas permanece incoloro* pero en presencia de -ases se torna de color rosa. [ATLAS 6E 7KMICA# M.A. Fe-!e! Canals# Ediciones =oDe!# S.A. a!celona# $%&&) &n la titulación su o-2eti%o es el de llegar a determinar la cantidad de •
%olumen necesario para (ue se pueda neutrali"ar un ácido 2unto con una -ase lógicamente* en este caso es tal (ue se necesitó un %olumen de +.3
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m15total de NaE entre las 3 muestras anali"adas6* conociéndolo gracias al efecto (ue tu%o el indicador 5fenolftale$na6.
(II!" C$NC-U)I$N)
Con este e7perimento pudimos descu-rir (ue las muestras anali"adas: !uca*
tomate ! cer%e"a tienen un p ácido. Je utili"a como indicador sustancias (u$micas (ue cam-ia su color al cam-iar el p de la disolución. &l cam-io de color se de-e a un cam-io estructural inducido
por la protonación o desprotonación de la especie. &7isten muc#as formas de calcular el = de una sustancia: el papel tornasol* los indicadores de =* los metro de =* etc. Conocerlos todos estos métodos* nos proporciona #erramientas para poder reali"ar mediciones en in%estigaciones
futuras. Al generar disoluciones de una misma solución* pudimos o-ser%ar (ue: cuanto menor es la concentración del reacti%o original* el = disminu!e 5es menos -ásico o menos ácido6.
(III!" RC$,N%ACI$N) 1impiar los tu-os meticulosamente. Después de usar las pro-etas graduadas de-en ser la%adas con agua destilada ! ser en2uagada con la sustancia a usar para pre%enir cual(uier falla en los
resultados. Al usar el metro de =* es de suma importancia en2uagar -ien el electrodo antes de reali"ar una medición: de no #acerlo* se comien"an a o-tener datos errados ! la práctica no se puede terminar. Ji se tiene dos electrodos* es me2or usar uno para las soluciones ácidas ! otro para las soluciones -ásicas: as$ reducimos las posi-ilidades de cometer errores de medición. Ing. Tulio Guido Vignolo Boggio
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Je de-e utili"ar la cantidad e7acta de indicador* !a (ue unas gotas de más afectará el color ! se podr$a interpretar mal el p en el patrón de colores. Tomarse el tiempo suficiente para apreciar la coloración 5el rango de p6.
IE!" RFRNCIA) &I&-I$?RAFICA)
a!mond* CANG. Ku$mica. /a &dición* &ditorial Mc. GraR ill. Mé7ico D.)
+/. AJJECIATIEN E) E))ICIA1 ANA1'TICA1 C&MIJTJ. Efficial met#ods of anal!sis of t#e association of official anal!tical c#emists. 0.ed. Virginia* /O0.
/0p. #ttp:FFRRR.monografias.comFtra-a2os,FdetetiFdeteti.s#tmlSi7""3MRDK1N . ?Jánc#e" T.* Jalcedo &.* Ce-allos .* Dufour D.* Mafla G.* Morante N.* Calle ).* =ére" P.C.*De-ouc D.* Paramillo G.* Moreno I.U. 5+6. Jcreening of starc# (ualit! traits in cassa%a 5Mani#ot +>*,O, p.H6. esculenta esculenta Crant"6
Crant"6. Jtarc#FJtre Jtarc#FJtre* ,/ 5/6* /+Q/. AT1AJ D& KWMICA* M.A. )e-rer Canals* &diciones Po%er* J.A. 9 Barcelona* /OO.
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