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GUIA DE LABORATORIO DE ANALISIS DE PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES TITULO: DETERMINACION DEL POTENCIAL DE IONES HIDROGENO (pH) CON EL POTENCIOMETRO DE MESA. I.

OBJETIVO GENERAL:

La práctica de laboratorio tiene como objetivo general conocer el uso del potenciómetro de mesa para la determinación del potencial de iones hidrogeno en muestras agroindustriales. 1.1. OBJETIVO ESPECIFICO: Conocer el uso del potenciómetro de mesa como sus elementos y las técnicas de calibración del equipo. 1.2. OBJETIVO ESPECIFICO: Determinar el Potencial de iones hidrogeno en alimentos líquidos (zumos de fruta o néctares de fruta). II. FUNDAMENTO: El potencia de iones hidrogeno (pH), es un parámetro químico que permite determinar la concentración de hidrogeniones en una solución liquida. Matemáticamente el potencial de iones hidrogeno se determina por: pH = - Log ( H+) donde pH : potencial de iones hidrogeno (H+ ): concentración molar de iones hidrogeno en moles/litro. Los valores que toma el pH en escala decimal son de 0 a 7 considerado tramo acido, 7 tramo neutro y de 7 a 14 tramo básico. III. REVISION BIBLIOGRAFICA 3.1. Mandarina. 3.1.1. Definición. La mandarina es el fruto del árbol mandarino, planta perenne, perteneciente a la familia de las rutáceas, originario del Asia Oriental (China e Indochina). A pesar de que la mandarina aporta menos cantidad de vitamina C que otros cítricos, sigue siendo una fuente excelente de esta vitamina. Asimismo, las hojas contienen un principio amargo que se emplea como tónico y aperitivo. Su aceite esencial se extrae prensando la piel, siendo muy efectivo para despertar el apetito y ayuda a dormir. Tiene una fragancia dulce y aromática, es antiséptico, antiespasmódico, carminativo, digestivo, diurético suave, emoliente, laxante suave y estimulante digestivo. 3.1.2. Características fisicoquímicas. Sólidos Solubles expresados como °Brix: 24.0-26.0 pH: 3.20-3.90

Acidez expresada como % de ácido cítrico: 1.90-2.60 3.2. Vinagre. 3.2.1. Definición. El vinagre es un líquido miscible, con sabor agrio, proveniente de la fermentación acética del vino (mediante las bacterias Mycoderma aceti). Aunque la mayor parte de las bebidas alcohólicas son susceptibles de servir de base para la obtención del vinagre, las más utilizadas son el vino, la sidra, la cerveza y el alcohol. Sin embargo, en su función como conservante, el vinagre debe ser de buena calidad y provenir del vino blanco o del tinto.

El vinagre es un alimento ácido cuyo pH se encuentra dentro del intervalo de 2,4 a 3,4 unidades. 3.3. pH. 3.3.1. Definición. El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución. En 1909, el químico danés Sorensen definió el potencial hidrógeno (pH) como el logaritmo negativo de la concentración molar (mas exactamente de la actividad molar) de los iones hidrógeno. Esto es: pH = - log [H + ] Desde entonces, el término pH ha sido universalmente utilizado por la facilidad de su uso, evitando asi el manejo de cifras largas y complejas. Por ejemplo, una concentración de [H+] = 1x10-8M (0.00000001) es simplemente un pH de 8 ya que : pH= - log[10-8] = 8 La relación entre pH y concentración de iones H se puede ver en la siguiente tabla, en la que se incluyen valores típicos de algunas sustancias conocidas:

El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, también conocido como pH-metro, un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ión hidrógeno. También se puede medir de forma aproximada el pH de una disolución empleando indicadores, ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH. Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de una mezcla de indicadores cualitativos para la determinación del pH. El papel de litmus o papel tornasol es el indicador mejor conocido. Otros indicadores usuales son la fenolftaleína y el naranja de metilo.

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A pesar de que muchos potenciómetros tienen escalas con valores que van desde 1 hasta 14, los valores de pH también pueden ser aún mayores que 1 o aún menores que 14. Por ejemplo el ácido de batería de automóviles tiene valores cercanos de pH menores que uno, mientras que el hidróxido de sodio 1 M varía de 13,5 a 14. Un pH igual a 7 es neutro, menor que 7 es ácido y mayor que 7 es básico a 25 °C. A distintas temperaturas, el valor de pH neutro puede variar debido a la constante de equilibrio del agua (Kw).

La determinación del pH es uno de los procedimientos analíticos más importantes y más usados en ciencias tales como química, bioquímica y la química de suelos. El pH determina muchas características notables de la estructura y actividad de las biomacromoléculas y, por tanto, del comportamiento de células y organismos. IV.

METODOS:

Para el primer objetivo: EXPOSITIVO Y PRACTICO para el conocimiento del potenciómetro de mesa y sus partes, calibración, lectura de resultados y limpieza. Para el segundo objetivo: se procederá a determinar el acondicionamiento de la muestra y la determinación del pH en muestras agroindustriales. V. VI.

MATERIALES: Potenciómetro de mesa Soluciones de calibración. Soluciones de relleno del electrodo. Papel tissue para la limpieza del electrodo Muestra Vasos de precipitación Agitador magnético RESULTADOS

Tabla 1. Resusltados del análisis de pH en la mandarina.

muestra pH M1 M2 M3 (sin cascara)

temperatura (°C) 3.72 17.1 3.7 17.2 3.27 17.3

Analisis de resultados: Tabla 2. Resultados análisis de pH en el vinagre.

muestra V1 V2

pH

VII.

Analisis de resultados: CONCLUSIONES

VIII.

RECOMENDACIONES

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temperatura (°C) 3.73 17.2 3.71 17.2

Leer siempre el manual de instrucciones antes de usar. No debemos olvidar que aunque las instrucciones pueden resultar aburridas, van a responder a generalmente las preguntas que tengamos sobre el correcto uso y cuidado del medidor de pH, consiguiendo así una vida más duradera y fructífera para el nuestro. Siempre nos aseguraremos de que el medidor de pH se ha calibrado correctamente Si el medidor de mano incluye una solución de almacenamiento en la tapa, guardar el medidor en posición vertical para la saturación más eficaz Nunca tocar un electrodo sensor o celda de referencia con los dedos: la grasa de la piel afecta a las lecturas y puede dañar permanentemente el sensor de pH. Limpiar el electrodo con las soluciones de limpieza creadas a tales efectos. Mover siempre el medidor de pH en el agua o la solución para eliminar burbujas de aire. Guardar el medidor de pH en un lugar fresco y seco. No guardarlo en agua destilada. NO OLVIDAR QUE: Un medidor de pH es un instrumento científico sensible y siempre debe ser tratado como tal.

Anexos. Bibliografía. Cuestionario. 1. Que es una solución tampón y como se prepara de dos ejemplos. Las Soluciones Amortiguadoras: Las Soluciones Amortiguadoras, Buffer o Tampón son aquellas que tienen la capacidad de mantener constante el pH al añadir cantidades pequeñas de ácidos o bases. Están formadas por ejemplo por una mezcla de un ácido débil y alguna de sus bases

conjugadas (Buffer Ácido o Tampón Ácido) o una base débil con alguna de sus ácidos conjugados (Buffer o Tampón Básico). Al añadir pequeñas cantidades de ácido fuerte o base fuerte se irán neutralizando hasta consumir la base débil o el ácido débil respectivamente manteniendo estable el pH. Estas soluciones son muy útiles puesto que sirven para evitar reacciones indeseadas que se llevarían a cabo si hay variaciones de la acidez de la disolución. 

Ejemplo 1: Preparación de 250ml de solución buffer de CH3COOH/CH3COONa de pH 4,75

Se coloca en un matraz aforado 100ml de agua desionizada (destilada) y previamente se agregó acetato de sodio (2,05gr) medidos en la balanza y luego se vierte en un pequeño vaso de precipitado con un poco de agua desionizada ácido acético y luego se junta con la otra solución en el matraz y luego se afora a 250ml. Luego se mide el pH con el pH-metro para mayor precisión (200ml de la solución buffer preparada otorgando un pH = 4,55. 

Ejemplo 2: preparación de 250ml de solución buffer NH3/NH4CL de pH=9,25

En otro balón aforado se colocan 100ml de agua desionizada y luego se mide en la balanza 1,34g de cloruro de amonio y luego se disuelve en un poco de agua en un bucker con un agitador. El acido (hidróxido de amonio 1,8ml) es agregado en los 100ml de agua desionizada.

2. Cuál es el fundamento del funcionamiento del electrodo del potenciómetro en la determinación del pH La pieza central de este electrodo de medición es una membrana de vidrio muy delgada (membrana de pH) fabricada con un vidrio selectivo del pH especial. Este vidrio tiene la capacidad de reaccionar con la humedad o el agua de forma que se crea una finísima capa invisible que contiene agua sobre la superficie. Este gel o capa se utiliza como barrera selectiva que, prácticamente, solo intercambia los iones H+ con la solución a medir. El intercambio de otros iones se bloquea.

3. Cuál es la diferencia entre pH y acidez titulable.