ELEMENTOS, COMPUESTOS Y MEZCLAS SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE UN REFRESCO. PROCEDIMIENTO: 1. Separación del CO2 por VOLATIZACIÓN
Tape el refresco con un tapón de hule que que contenga un tubo de desprendimiento de gases. Coloque dentro de un matraz Erlenmeyer de 25 ml de Ba (OH) 2. Caliente suavemente el envase permitiendo que el gas desprendido burbujee dentro de la solución (no quitar el mechero para evitar que el Ba (OH) 2 pase al envase).
2. Separación del colorante por ADSORCION Coloque en otro matraz de Erlenmeyer una porción de refresco, ya sin gas. Añada carbón activado y agite. Filtre al vacío.
3. Extracción del color por ELUCIÓN
Agregue a través del carbón, que contiene el colorante retenido, unos 5 ml. De metanol. Si es necesario adicione unas gotas de hidróxido de amonio en solución.
4. Separación de la esencia por DESTILACIÓN CON ARRASTRE DE VAPOR
Coloque el resto del refresco en un matraz de balón y extraiga por arrastre de vapor. Huela la esencia obtenida.
RESULTADOS: Como primer experimento realizamos la separación del CO 2 del resto del contenido del refresco por medio de la volatización, por medio y utilizando este método pude observar que es muy útil gracias a que el Dióxido de Carbono queda retenido y atrapado en el Hidróxido de Bario de tal manera que el Hidróxido de bario, al estar atrapando las partículas de este, va cambiando de color poco a poco, volviéndolo un poco blancuzco. Al llevarse a cabo este proceso por medio de la aplicación de calor al refresco para que las moléculas de Dióxido de carbono se dispersen, se produce una reacción de vacío gracias al cambio de temperatura, es por eso que al momento de apagar el mechero, la mezcla tendera a regresarse por la manguera, fue por ello necesario, quitar al mismo tiempo los matraces del fuego y quitarles enseguida los tapones y manguera, para finalmente obtener el refresco sin gas. El siguiente experimento trato de la separación del colorante por medio de Adsorción, y utilizando el filtrado al vacío, para obtener el colorante, al refresco ya sin gas se le agrego carbón activado, para encapsular las partículas o colo rante que conforman el refresco. Enseguida se pasó el líquido por un filtro, con la finalidad que quedara el colorante en él. Pude observar que una filtración al vacío es de mucha ventaja, pues se obtiene una cantidad de filtrado en tiempos relativamente cortos. Note como la sustancia que se filtraba era prácticamente transparente, y tenía un color similar al del refresco. Enseguida y prácticamente en línea con el punto anterior se realizó la Extracción del color por el Método de Elución, esto se llevó a cabo agregándole cerca de 6 ml. De metanol al carbón que quedo en el filtro, con la finalidad de desactivar el colorante y que callera nuevamente el líquido ya filtrado, para que nuevamente tomara el color del refresco. Al llegar a la separación de la esencia, me percate que teníamos que realizar el armado de un aparato de destilación simple, esto con la finalidad de realizar una extracción por medio de arrastre de vapor, tengo que admitir, que esta parte fue u na de las más interesantes pues observar todos los procesos que se llevaban a cabo para obtener una gota de esencia, es algo un poco confuso a vista de la mayoría de las personas, pero en si gracias a la evaporación y el cambio de separación de moléculas que sufre el agua para después condensarse y caer en el recipiente que contenía el refresco. Este fue calentándose poco a poco, hasta llegar al grado de que unas pequeñas partículas de agua se empezaron a acumular en el refrigerante hasta el momento en que cae la primera gota al matraz.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: Después de haber realizado la practica correspondiente, y de las observaciones hechas durante el proceso de experimentación, llegue a una conclusión muy concreta; el saber manejar los métodos de separación de mezclas es de suma importancia, pues de esta manera podemos conocer perfectamente los compuestos de los que está formado algún producto en particular. De igual manera debemos de conocer cuales métodos son viables para algunos productos y como es que funcionan, para esto poderlo aplicarlo de forma satisfactoria y obtener resultados certeros. Durante el proceso de separación de mezclas intervienen varios reactivos y es importante conocerlos un poco para saber el nivel de toxicidad que tienen, y saber cómo es que los vamos a manejar. Existen métodos de separación un poco laboriosos, pues se tienen que realizar varios pasos para obtener el resultado requerido, con esto me refiero a que tal vez se tienen que armar sistemas de separación de mezclas, que son un poco tardados en su proceso, sin embargo son resultados casi exactos los que se obtienen. Mi recomendación seria que como alumnos podemos investigar nuevos métodos más innovadores que pueden ser aplicados a la separación de una mezcla, esto con la finalidad de encontrar algunos que pueden ser más rápido o que nos pueden ahorrar mucho tiempo, y que sirvan para obtener los mismos resultados. La separación de una mezcla podría evitarnos varias enfermedades, pues podríamos conocer algunos compuestos que son tóxicos para nuestro organismo y que sin saberlo consumimos frecuentemente.
CUESTIONARIO:
1. Escriba la ecuación de la reacción del gas con el hidróxido de bario. BaCO3 + H2O
2. Investigue los componentes de un refresco y cuál es la función de cada uno de ellos. Función y efectos de los ingredientes de los refrescos. Normalmente, las gaseosas contienen agua, azúcar, edulcorantes artificiales, ácidos (fosfórico, cítrico, málico, tartárico), cafeína, colorantes, saborizantes, dióxido de carbono, conservantes y sodio A continuación describiremos los componentes más importantes de las gaseosas y sus efectos individualmente:
Agua: el agua es el mayor ingrediente y representa el 90% o más de las bebidas gaseosas. Típicamente utilizan agua destilada o filtrada por osmosis inversa o nano filtración, por tanto prácticamente se elimina su contenido de minerales.
Azúcar: las gaseosas contienen gran cantidad de azúcar refinada. Una lata de 325 ml de bebida no dietética, contiene alrededor de 33 gramos de azúcar (carbohidratos de absorción rápida), el equivalente a 11 cucharitas de té. Azúcar refinada se refiere al azúcar blanca (sucrosa) o al almíbar de maíz con alta fructosa. La alta ingesta de azúcar produce problemas dentales y aumenta el riesgo de sufrir de diabetes, cardiopatías, obesidad, sobrepeso y osteoporosis entre otras enfermedades.
Edulcorantes artificiales: las bebidas gaseosas dietéticas o de calorías reducidas contienen edulcorantes artificiales de bajas calorías. Entre ellos se destaca el aspartamo, acesulfamo-k y la sacarina.
Aspartamo (Nutrasweet/Equal): es 200 veces más dulce que el azúcar, por eso se utiliza en poca cantidad para endulzar la gaseosa.
Acesulfamo-K (Sweet One): es 100-200 veces más dulce que el azúcar, con un gusto residual un tanto amargo. De acuerdo a estudios, no se aconseja su consumo ya que diversos análisis en animales han mostrado su potencial carcinógeno.
Sacarina (Sweet'N Low/Sugar-Twin): es un edulcorante no nutritivo que es 300 veces más dulce que el azúcar. Al igual que el acesulfamo, estudios en animales de experimentación han demostrado que superando ciertas dosis diarias este puede ser causa cáncer.
Ácidos: la mayoría de las bebidas gaseosas contienen ácidos: cítrico, fosfórico, málico y tartárico. Estos ácidos proporcionan esa sensación refrescante y al mismo tiempo preserva la calidad y el dulzor de la bebida. El pH promedio de las bebidas gaseosas es de 2.4.
Ácido fosfórico: crea un medio ácido que mejora la absorción del dióxido de carbono, reduciendo la presión que genera el dióxido de carbono y permitiendo así el embotellamiento. El ácido fosfórico tiene un sabor amargo que es compensado con el agregado de azúcar. Está relacionado con la pérdida de calcio.
Ácido cítrico: es un acidulante usado para complementar sabores frutados en las bebidas. Mantiene los niveles de pH bajos, impidiendo el crecimiento de organismos. Es uno de los ácidos más erosivos para los dientes. Hoy en día, el ácido cítrico se obtiene industrialmente a partir del maíz y no de frutos cítricos. Contiene MSG (glutamato de sodio) que puede ocasionar, en algunas personas susceptibles, dolores de cabeza, dolor de pecho, náuseas, etc.
Cafeína: es una sustancia adictiva que mejora el sabor de la gaseosa. Estimula el sistema nervioso y aumenta la frecuencia cardíaca. Cuando se consume cafeína, temporariamente aumenta la capacidad de atención y disminuye la fatiga. Junto con el azúcar genera una conducta adictiva que perjudica nuestra salud. En una lata de gaseosas de 355 ml hay aproximadamente 40 mg de cafeína.
Dióxido de carbono: responsable de las burbujas de la gaseosa, el dióxido de carbono se introduce al agua bajo presión. A medida que se agrega más dióxido de carbono, disminuye el pH, otorgando más acidez a la gaseosa y por lo tanto resulta más burbujeante. También se lo considera un conservante ya que genera un medio ácido que previene el crecimiento de microorganismos.
Conservantes: son sustancias que preservan el gusto y el sabor y conservan la bebida por más tiempo, inhibiendo o deteniendo el crecimiento de microorganismo como hongos y bacterias. El exceso de preservativos puede causar asma, erupciones en la piel e hiperactividad.
Los conservantes más usados son: Dióxido de sulfuro (E220): es el más efectivo. Previene que las bebidas cítricas se oxiden y no cambien su color (que no viren al marrón). No puede ser usado en bebidas que son envasadas en contenedores de aluminio, ya que el contacto del dióxido de sulfuro con el aluminio produce sulfuro de hidrógeno (ácido sulfhídrico) que es altamente tóxico.
Benzoato de sodio (E211): es muy efectivo contra el crecimiento de levaduras y bacterias. Es difícil de disolver y tiene tendencia a precipitar en ácido benzoico. Bajo ciertas condiciones, reacciona con la vitamina C formando benceno, altamente tóxico para nuestro organismo por ser cancerígeno.
Sorbato de potasio (E202): es menos efectivo que el benzoato de sodio ante ciertas bacterias. Es más efectivo en un medio menos ácido comparado al benzoato de sodio. Es muy costoso y puede suprimir el sabor de la bebida. Se usa mayormente en bebidas a base de té.
Dicarbonato dimetil (E242): se considera una esterilizante frío. Se lo inyecta en el producto inmediatamente al ser embotellado, elimina microorganismos que pueden estar en los contenedores. Se lo usa mayormente en bebidas energizantes.
Saborizantes: presentes en todas las bebidas gaseosas. Se obtienen de fuentes naturales o artificiales. Se usan para proporcionar un aspecto más amplio de sabores.
Colorantes: hace que el producto final sea visualmente más agradable. Corrige las variaciones naturales de color durante el procesado o el almacenamiento y da la característica propia de color de cada bebida. Tienen efectos adversos en niños con hiperactividad. Uno de los colorantes más utilizados es el color caramelo.
Sodio: el contenido de sodio está en el rango de 20 mg-100 mg por cada 240 ml, dependiendo del fabricante y del sabor.
3. Cite un ejemplo de un método de separación de mezclas: a. Liquido – Líquido. i. La destilación simple: Se fundamenta en la diferencia en los puntos de ebullición de los componentes de la mezcla. Por calentamiento se hace que el líquido de más bajo punto de ebullición se evapore primero, para luego recogerlo haciendo pasar sus vapores por un medio refrigerando llamado refrigerante o condensador.
b. Sólido – Líquido. i. Filtración: Este método se utiliza para separar mezclas de líquidos y de un componente insoluble sólido conocido como precipitado. La solución que contiene las partículas suspendidas insolubles se vierte a través de un filtro normalmente hecho de material poroso. El disolvente o solución se pasa a través del material poroso, mientras que el sólido insoluble queda atrapado detrás como residuo. Puede haber algunas partículas finas de sólido disueltas en el líquido que también pueden llegar pasar a través del filtro. El líquido por lo tanto no necesariamente queda en su forma pura.
c. Sólido – Sólido. i. Sublimación: Cuando se desea separar dos sólidos, uno de los cuales sublima a presión normal es eficaz utilizar la sublimación. El yodo sublima a temperatura baja y se puede separar con suma facilidad por este método de las sales marinas junto con los cuales se obtiene. El agua contenida, por ejemplo en alimentos y antibióticos pude sublimarse a muy baja presión y temperatura fenómeno que recibe el nombre de liofilización.
BIBLIOGRAFIA: http://es.webqc.org/balance.php http://www.zonadiet.com/bebidas/bebidasgaseosas.htm http://www.ehowenespanol.com/cinco-metodos-comunes-separacion-mezclassolidoliquido-info_184762/ http://nanatho-experimentandoando.blogspot.mx/2011/10/separacion-de-mezclasliquidas.html http://nanatho-experimentandoando.blogspot.mx/2011/10/separacion-de-mezclasde-solidos.html
