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DISCIPLINA BROMATOLOGIA AULA: METODOLOGIA ANALÍTICA E AMOSTRAGEM Profa Samara Mesquita Rosa Centro Universitário Estácio do Ceará Importância da Análise dos Alimentos • REFORÇANDO: • Controle de qualidade (fabricação e estocagem do alimento processado). • Caracterização de alimentos in natura: alimentos novos e desconhecidos • Pesquisa de novas metodologias analíticas • Fiscalização e Controle de qualidade dos produtos existentes. REFORÇANDO: 1. Conhecer a composição das matérias-primas e produtos alimentares 2. Apreciação do valor nutricional e funcional 3. Atender aos aspectos sanitários 4. Atendimento à legislação PIQs (Padrão de identidade e Qualidade) Rotulagem nutricional Fraudes Objetivos da Análise de Alimentos Tipos de análise dos alimentos Análise Qualitativa Análise Quantitativa Classificação dos Métodos de Análise de Alimentos Avaliação físico- química Avaliações microbiológicas Avaliações sensoriais Avaliação Físico- Química dos Alimentos PRINCÍPIOS ANALÍTICOS 1. Análise da composição centesimal • Volumetria (proteínas) • Procedimento laboratorial em que utilizamos certo volume de uma solução de concentração conhecida para determinar a concentração de outra solução. • Ex. Titulação Avaliação Físico- Química dos Alimentos PRINCÍPIOS ANALÍTICOS 1. Análise da composição centesimal • Gravimetria (fibras, cinzas, umidade, lipídios) • Análise gravimétrica é um nome geral para esse tipo de separação de misturas, podendo ser usadas varias técnicas para realização desta análise. • EX: precipitação química, eletrodeposição, volatilização ou Extração. Avaliação Físico- Química dos Alimentos PRINCÍPIOS ANALÍTICOS 2. Métodos físicos • Eletroquímicos (se baseiam nas reações de oxidorredução) • Potenciômetro (pH) • Diferença de potencial entre dois eletrodos (o eletrodo indicador e o de referência), mergulhados numa solução a analisar (solução do analito), por meio da qual não passa corrente Avaliação Físico- Química dos Alimentos PRINCÍPIOS ANALÍTICOS 2. Métodos físicos • Cromatográficos • Camada delgada (aflatoxinas) • CLAE (vitaminas, proteínas, carboidratos) • CG (ácidos graxos) Avaliação Físico- Química dos Alimentos PRINCÍPIOS ANALÍTICOS 2. Métodos físicos • Espectrofotométricos • Conjunto de técnicas relacionadas com a interação da radiação eletromagnética e a matéria. • Absorção • Visível (pigmentos) • UV (vitaminas) • Refratometria (óleos e açúcares) • Atômica (oligoelementos) • Infra vermelho (umidade, proteínas, teor de óleo) • Emissão • Chama (Oligoelementos) • Fluorescência (vitaminas) Avaliação Físico- Química dos Alimentos PRINCÍPIOS ANALÍTICOS 2. Métodos Reológicos • Estuda a viscosidade, plasticidade, elasticidade e o escoamento da matéria, ou seja, um estudo das mudanças na forma e no fluxo de um material, englobando todas estas variantes • Texturômetros • Penetrômetros • Viscosímetros Sólidos: geralmente estuda-se a deformação elástica do material. Ex.: elasticidade de queijos. Líquidos: interessa conhecer os fenômenos físicos associados com o escoamento (deformação plástica) de alimentos líquidos. Ex.: suco de fruta concentrado Gases: na indústria de alimentos se usam ar, CO2, CH4, nitrogênio, gases de refrigeração. Avaliação Físico- Química dos Alimentos PRINCÍPIOS ANALÍTICOS 2. Métodos Reológicos Principais Determinações Físico-químicas Classe de Alimentos Determinações Carnes e produtos cárneos pH, Aditivos, Corantes artificiais, Nitritos Pesticidas hormônios, Antibióticos, Antioxidantes artificiais Reação de Éber para gás sulfídrico e amônia Reação de Kreis Ovos e produtos de ovos pH, Densidade Análise eletroforética das proteínas Pescados e derivados pH, Bases voláteis totais, Histamina Reação de Éber para gás sulfídrico Leites e derivados Leite pasteurizado Leite em pó Acidez, Estabilidade ao álcool a 68%, Densidade, Gordura, Sólidos totais Extrato seco total e desengordurado Crioscopia, Índice de refração do soro cúprico Fosfatase e peroxidase Prova de reconstituição Prova de rancidez Classe de Alimentos Determinações Cereais e amiláceo Umidade, acidez, teor de amido, teor de glúten, atividade de água Conservas vegetais, frutas e produtos de frutas pH, Acidez, sólidos totais, sólidos, sólidos solúveis (o Brix), insolúveis totais, em água, Relação Brix/acidez, Açúcares redutores e totais, vitamina C, Atividade de água Açúcares e produtos correlatos Mel Poder adoçante (sensorial), Sacarose (desvio polarimétrico direto), Umidade Cor, Cinza Sólidos insolúveis em água Hidroxi metil furfural Reações de adulteração: reações de Lund, Fiehe e Lugol Atividade diastásica Fonte: Adaptado do Instituto Adolfo Lutz (2005) Principais Determinações Físico-químicas ESQUEMA GERAL PARA ANÁLISE QUANTITATIVA • ANÁLISE QUANTITATIVA: • Deve estar relacionada à massa do componente de interesse presente na amostra tomada para análise • Essa medida é a última de uma série de etapas operacionais que compreende toda a análise Esquema Geral para Analise Quantitativa • Conjunto de operações com os quais se obtém uma porção relativamente pequena de tamanho apropriado para o trabalho no laboratório • Representa corretamente todo o conjunto da amostra MEDIDA DA QUANTIDADE DA AMOSTRA: Quantidade dos componentes por unidade de peso ou volume da amostra – Operação importantíssima – Condiciona a confiabilidade do resultado – Obedece regras estatísticas AMOSTRAGEM SISTEMA DE PROCESSAMENTO DA AMOSTRA A preparação da amostra está relacionada com o tratamento que ela necessita antes de ser analisada Moagem dos sólidos; Filtração de partículas sólidas em líquidos; Eliminação de gases. REAÇÕES QUÍMICAS OU MUDANÇAS FÍSICAS Preparação do extrato para análise Obtenção de uma solução apropriada para a realização da análise. Tipo de tratamento: depende da natureza do material e do método analítico escolhido. Extração com água ou solvente orgânico, ataque com ácido. SEPARAÇÕES Eliminação de substâncias interferentes. Transformação em uma espécie inócua: por oxidação, redução ou complexação. Isolamento físico: como uma fase separada (extração com solventes e cromatografia). MEDIDAS Processo Analítico Desenvolvido para resultar na medida de uma certa quantidade, a partir da qual se avalia a quantidade relativa do componente da amostra. PROCESSAMENTO DE DADOS E AVALIAÇÃO ESTATÍSTICA Resultado da Análise Expresso em forma apropriada e, na medida do possível, com alguma indicação referente ao seu grau de incerteza (médias, desvios, coeficiente de variação). AMOSTRAGEM E PREPARACÃO DA AMOSTRA Resultados de uma análise quantitativa O processo analítico deve representar, com suficiente exatidão, a composição média do material em estudo. • Definição dos objetivos – a amostra deve servir para que tipo de análise? – quantidades necessárias • Informações precisas – Natureza (a granel, embalada, líquida, em pó...) – Suspeitas eventuais – Data e local de coleta • Acondicionamento e envioao laboratório – hermeticidade – temperatura adequada – transporte – documentação Obtenção de uma boa amostra AMOSTRAGEM FATORES PARA FAZER UMA AMOSTRAGEM FINALIDADE DA INSPEÇÃO Aceitação ou rejeição, avaliação da qualidade média e determinação da uniformidade. NATUREZA DO LOTE Tamanho, divisão em sublotes e se está a granel ou embalado. NATUREZA DO MATERIAL EM TESTE Homogeneidade, tamanho unitário, história prévia e custo. NATUREZA DOS PROCEDIMENTOS DE TESTE Significância, procedimentos destrutivos ou não destrutivos e tempo e custo das análises. FATORES PARA FAZER UMA AMOSTRAGEM PROCESSO DE AMOSTRAGEM A) Coleta da amostra bruta; B) Preparação da amostra de laboratório; C) Preparação da amostra para análise; COLETA DA AMOSTRA BRUTA A amostra bruta deve ser uma réplica, em ponto reduzido, do universo considerado, no que diz respeito tanto à composição como à distribuição do tamanho da partícula. PROCESSO DE AMOSTRAGEM AMOSTRAS FLUÍDAS (líquidas e pastosas) Coletadas em incrementos com o mesmo volume (alto, meio e fundo do recipiente), após agitação e homogeneização. AMOSTRAS SÓLIDAS Diferem em textura, densidade e tamanho de partículas, por isso devem ser moídas e misturadas. PROCESSO DE AMOSTRAGEM QUANTIDADES Material a ser analisado: granel ou embalado em caixas, latas ou outros recipientes. Embalagens únicas ou pequenos lotes: todo material deve ser tomado como amostra bruta. Lotes maiores: a amostragem deve compreender de 10% a 20% do número de embalagens contido no lote, ou de 5% a 10% do peso total do alimento a ser analisado. PROCESSO DE AMOSTRAGEM PREPARO DA AMOSTRA - REDUÇÃO DA AMOSTRA BRUTA A amostra bruta é freqüentemente grande demais para ser convenientemente trabalhada em laboratório e, portanto, deve ser reduzida. A redução vai depender do tipo de produto a ser analisado e da análise. PROCESSO DE AMOSTRAGEM REDUÇÃO DA AMOSTRA BRUTA – AMOSTRA DE LABORATÓRIO PROCESSO DE AMOSTRAGEM • Alimentos secos ( em pó ou granulares): a redução pode ser feita manualmente ou por meio de equipamentos. •MANUAL •Quarteamento •EQUIPAMENTOS •Amostrador tipo RIFFLE •Amostrador tipo BOERNER REDUÇÃO DA AMOSTRA BRUTA – AMOSTRA DE LABORATÓRIO PROCESSO DE AMOSTRAGEM Alimentos líquidos: misturar bem o líquido no recipiente por agitação, por inversão e por repetida troca de recipientes. Retirar porções de líquido de diferentes partes do recipiente misturando as porções no final. Alimentos semi-sólidos (queijos duros e chocolate): as amostras devem ser raladas. PROCESSO DE AMOSTRAGEM Alimentos úmidos (carnes, peixes e vegetais): a amostra deve ser picada ou moída e misturada. A estocagem deve ser sob refrigeração. Alimentos semiviscosos e pastosos (pudins, molhos, etc.) e alimentos líquidos contendo sólidos (compotas de frutas, vegetais em salmoura e produtos enlatados em geral): as amostras devem ser picadas em liquidificador, misturadas e as alíquotas retiradas para análise. PROCESSO DE AMOSTRAGEM Alimentos com emulsão (manteiga e margarina): as amostras devem aquecidas a 35 oC num frasco com tampa, que depois é agitado para homogeneização. Frutas: as frutas grandes devem ser cortadas ao meio no sentido longitudinal e transversal, de modo a reparti-las em quatro partes. Duas partes opostas devem ser descartadas, e as outras duas devem ser juntadas e homogeneizadas em liquidificador. As frutas pequenas podem ser simplesmente homogeneizadas inteiras no liquidificador. PROCESSO DE AMOSTRAGEM PREPARO DA AMOSTRA - DESINTEGRAÇÃO PROCESSO DE AMOSTRAGEM • Desintegração Mecânica • Ex: Moagem de alimentos secos, liquidificação para amostras úmidas etc. • Desintegração Enzimática • Ex: Utilização de enzimas: proteases e carboidratases • Desintegração Química • Ex: Utilização de agentes químicos (uréia, piridina, detergentes sintéticos) PRESERVAÇÃO DA AMOSTRA PROCESSO DE AMOSTRAGEM • Inativação enzimática • Preserva o estado original dos componentes de um material vivo. • Diminuição das mudanças lipídicas • Através do resfriamento rápido da amostra antes da extração ou congelamento em caso de estoque PRESERVAÇÃO DA AMOSTRA PROCESSO DE AMOSTRAGEM • Controle do ataque oxidativo • Preservação à baixa temperatura para maioria dos alimentos • Controle do ataque microbiológico • Uso do congelamento, secagem ou conservadores, ou combinação dos três métodos PRESERVAÇÃO DA AMOSTRA PROCESSO DE AMOSTRAGEM • Acondicionamento • A escolha do tipo de acondicionamento depende: • Estado Físico do produto: líquido, sólido ou semi- sólido. • Tipo de análise • (físico-quimica, microbiológica ou sensorial) PRESERVAÇÃO DA AMOSTRA PROCESSO DE AMOSTRAGEM • Acondicionamento • Exemplos: • 1. testes microbiológicos - recipiente ou material de embalagem estéril que impeça a sua eventual contaminação do produto. • 2. Os produtos industrializados poderão ser colhidos em suas embalagens originais. • 3. Uso de recipientes de vidro, louça e outras embalagens semelhantes para gordura, frituras, produtos úmidos ou higroscópicos (carnes e outros). • 4. As amostras de substâncias líquidas são geralmente acondicionadas em frascos plásticos ou de vidro. PRESERVAÇÃO DA AMOSTRA PROCESSO DE AMOSTRAGEM • Lacração • A lacração dos invólucros das amostra fiscais e de controle terá por objetivo evitar qualquer alteração deliberada do conteúdo da embalagem. • Uso do lacre ou vedação hermética para que em caso de violação, esta se torne evidente. PRESERVAÇÃO DA AMOSTRA PROCESSO DE AMOSTRAGEM • Rotulagem • Cada amostra colhida deverá ser rotulada de modo a não se confundida. O método mais simples é escrever as características da amostra diretamente no papel do invólucro do recipiente. • Nos recipientes em que é difícil escrever, poderão ser fixados e amarrados rótulos ou etiquetas onde estejam descritas as características da amostra. • No caso de amostras já acondicionadas em pacotes ou garrafas, cuidado para que a descrição do produto e outros detalhes importantes não sejam ocultos pelo rótulo da amostra. PRESERVAÇÃO DA AMOSTRA PROCESSO DE AMOSTRAGEM • Transporte • A amostra deverá ser remetida para o laboratório de análise o mais rapidamente possível. • Serão tomadas as devidas precauções para assegurar que o resultado da análise não seja comprometido pela utilização de um método inadequado de transporte que acarrete longas demoras ou no qual a amostra esteja sujeita à deterioração. PRESERVAÇÃO DA AMOSTRA PROCESSO DE AMOSTRAGEM PRESERVAÇÃO DA AMOSTRA PROCESSO DE AMOSTRAGEM PRESERVAÇÃO DA AMOSTRA PROCESSO DE AMOSTRAGEM FATORES A SEREM CONSIDERADOS NA AMOSTRAGEM Alimentos de origem vegetal: Constituição genética: variedade; Condições de crescimento; Estado de maturação; Estocagem: tempo e condições; Parte do alimento: casca ou polpa Alimentos de origem animal: Conteúdo de gordura; Parte do animal; Alimentação do animal; Idade do animal; Raça. FATORES A SEREM CONSIDERADOS NA AMOSTRAGEM Pós- Colheita: Perda ou absorção de umidade; Perda de constituintes voláteis; Decomposição química ou enzimática (vitaminas e pigmentos);Oxidação causada pela aeração durante a homogeneização; Remoção de materiais estranhos Ataque por microrganismos com deterioração das amostras Contaminações (com traços de metais por erosão mecânica nos moedores) FATORES A SEREM CONSIDERADOS NA AMOSTRAGEM MÉTODOS OFICIAIS Funcionamento comprovado; Bastante precisos; São confiáveis; A bibliografia fornecida fundamenta o princípio do método. MÉTODOS DE ANÁLISE DE ALIMENTOS MÉTODOS NÃO-OFICIAIS São os métodos publicados em revistas, jornais, livros, etc. não considerados por qualquer instituição. Métodos Oficiais Association of Official Analytical Chemists (AOAC) American Association of Cereal Chemists (AACC) American Oil Chemists’ Society (AOCS) American Public Health Association (APHA) American Society of Brewing Chemistry (ASBC) Instituto Adolfo Lutz MÉTODOS DE ANÁLISE DE ALIMENTOS Métodos Não Oficiais Advances in Chemical Series (ACS) Annalk of the New York Academy of Science Bibliography of Chemical Reviews Analytical Chemistry MÉTODOS DE ANÁLISE DE ALIMENTOS Codex Alimentarius – • Organismo misto FAO/OMS •Integrado por todos os países membros da ONU • Objetivos: saúde do consumidor e regular mercado internacional de alimentos •http://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/en/ Abrangem: • Alimentos, sejam estes processados, semiprocessados ou crus. • Substâncias e produtos usados na elaboração de alimentos. • Aspectos de higiene e propriedades nutricionais dos alimentos, abrangendo código de prática e normas de aditivos alimentares, pesticidas, resíduos de medicamentos veterinários, substâncias contaminantes, rotulagem, classificação, métodos de amostragem e análise de riscos. ÓRGÃOS DE NORMALIZAÇÃO E FISCALIZAÇÃO • MS (Saúde) /ANVISA (Agencia Nacional de Vigilância Sanitária) • MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento) • MME (Minas e Energia)/ DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral) • MJ (Justiça)/DPDC (Departamento de Proteção e Defesa do Consumidor) • MDIC (Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior)/ INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia ) Quem regulamenta Alimentos no Brasil? O Comitê do Codex Alimentarius do Brasil (CCAB) tem como principal atividade a participação e a defesa dos interesses nacionais nos comitês internacionais do Codex Alimentarius. ÓRGÃOS DE NORMALIZAÇÃO E FISCALIZAÇÃO AMOSTRAS PARA ANÁLISE FISCAL MÉTODOS DE ANÁLISE DE ALIMENTOS • Devem ser colhidas em triplicata: • Efetuada sobre o alimento apreendido pela autoridade fiscalizadora competente e que servirá para verificar a sua conformidade com os dispositivos deste Decreto-lei” (Decreto-lei n.º 986/69) • Quando a quantidade ou a natureza do alimento não permitir a colheita das amostras em triplicata, a análise fiscal será realizada em amostra única. Os procedimentos estão previstos em legislações específicas. 1ª amostra ( detendor do produto para contraprova) 2ª amostra (Laboratório – análise e pericia desempatadora) 3ª amostra (Laboratório- análise e pericia desempatadora) AMOSTRAS PARA ANÁLISE DE CONTROLE MÉTODOS DE ANÁLISE DE ALIMENTOS • Efetuada no laboratório após o registro do alimento no órgão competente de Vigilância Sanitária e também para aqueles dispensados da obrigatoriedade de registro no Ministério da Saúde, quando de sua entrega ao consumo. • Serve para provar a conformidade do produto com o seu respectivo padrão de identidade e qualidade. • Na análise de controle serão observadas as normas estabelecidas para a análise fiscal. • A análise de controle também é realizada para a liberação de alimentos importados em postos alfandegários. • Quando a quantidade ou a natureza do alimento não permitir a colheita das amostras em triplicata, a análise fiscal será realizada em amostra única. Os procedimentos previstos em legislações específicas. CONFIABILIDADE DOS RESULTADOS MEDIDAS DE EFICIENCIA DE UM MÉTODO ANALÍTICO UTILIZAR MATERIAL DE REFERENCIA Resultado analisado comparado com resultado de amostra de referencia com concentração e pureza conhecidas) RELAÇÕES INTERLABORATORIAIS Mesma amostra analisada por vários laboratórios INICIAÇÃO AO CONTROLE DE QUALIDADE Utilizar cálculos estatísticos, obtendo exatidão e precisão do método CONFIABILIDADE DOS RESULTADOS DEPENDE DE ALGUNS FATORES: ESPECIFICIDADE: Propriedade do método de medir o composto de interesse, independente da presença de substancias interferentes. EXATIDÃO: Mede o quanto próximo o resultado de um dado método analítico se encontra do resultado real previamente definido. CONFIABILIDADE DOS RESULTADOS DEPENDE DE ALGUNS FATORES: PRECISÃO: Variação entre vários resultados obtidos na medida de um determinado componente da mesma amostra • desvio padrão entre as várias medidas e a média. SENSIBILIDADE: Menor quantidade do componente que se consegue medir sem erro. CONFIABILIDADE DOS RESULTADOS PONTOS CRÍTICOS: • Coleção e preparação da amostra • Método de análise da amostra • Erros • Instrumentação (padronização e calibração devido deterioração dos instrumentos) • Analistas CONFIABILIDADE DOS RESULTADOS TEORIA DOS ERROS • A descrição de fenômenos naturais envolve a realização de medidas; • As medidas devem ser expressas num sistema de unidades conhecido e padronizado; • As medidas sempre são afetadas por erros. MEDIDA = ( NÚMERO ± INCERTEZA ) UNIDADE CONFIABILIDADE DOS RESULTADOS TIPOS DE ERROS Determinantes: podem ser medidos • Erro de método • Erros operacionais (preparação de padrões, amostragem, diluições, limpeza • Erros pessoais (identificação, registro, cálculos) • Erros devidos a instrumentos e reagentes Indeterminantes: não podem ser medidos, mas podem ser submetidos à tratamento estatístico para conhecer precisão PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE SOLUÇÃO: Uma dispersão homogênea de duas ou mais substâncias moleculares ou iônicas. • As partículas do soluto não se separam do solvente sob a ação de ultracentrífugas, não são retidas por ultrafiltros e não são vistas através de microscópios potentes. • Soluto e o solvente constituem uma fase única e toda mistura homogênea (aquela cujo aspecto é uniforme ponto a ponto) constitui uma solução. PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Solução insaturada: • Contém, numa certa temperatura, uma quantidade de soluto dissolvido menor que a sua solubilidade nesta temperatura. • Exemplo: a solubilidade do acetato de sódio é igual a 123,5g / 100g de água a 20oC. Uma solução que contém 80 g desse sal dissolvidos em 100 g de água a 20oC é uma solução insaturada. PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Solução saturada: • Contém, numa dada temperatura, uma quantidade de soluto dissolvido igual à sua solubilidade nesta temperatura. • Uma solução saturada pode (ou não) apresentar corpo de fundo (excesso de soluto precipitado). Exemplo: 123,5 g de acetato de sódio em 100 g de água a 20oC. PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Solução supersaturada: • Contém, numa dada temperatura, uma quantidade de soluto dissolvido maior que a sua solubilidade nesta temperatura (soluçãometaestável). • Uma solução supersaturada pode ser obtida por aquecimento de uma solução saturada com corpo de fundo, seguido por resfriamento lento para evitar a precipitação do excesso de soluto. PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Classificação das soluções com relação ao estado físico Soluções sólidas: o dispersante (solvente) é sempre sólido e o soluto pode ser sólido, líquido ou gasoso. Exemplos: Prata de lei: o solvente é o cobre (Cu(s)) e o soluto é a prata (Ag(s)). Aço: o solvente é o ferro (Fe(s)) e o soluto é o carbono (C(s)). Oxigênio em platina: o solvente é a platina (Pt(s)) e o soluto é o dioxigênio gasoso. PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Classificação das soluções com relação ao estado físico Soluções líquidas: o solvente é sempre líquido e o soluto pode ser sólido, líquido ou gasoso. Exemplos: Salmoura: o solvente é a água e o soluto é o cloreto de sódio sólido. Vinagre: o solvente é a água e o soluto é o ácido acético líquido. Solução aquosa de oxigênio: o soluto é o oxigênio gasoso. PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Classificação das soluções com relação ao estado físico Soluções gasosas: o solvente e o soluto são gases. Exemplo: Ar é uma mistura de muitos gases - oxigênio, gases nobres, vapor de água, dióxido de carbono, entre outros - solubilizados em nitrogênio gasoso. PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Classificação das soluções com relação ao estado físico Soluções gasosas: o solvente e o soluto são gases. Exemplo: o ar é uma mistura de muitos gases - oxigênio, gases nobres, vapor de água, dióxido de carbono, entre outros - solubilizados em nitrogênio gasoso. PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Expressão da concentração de soluções • A concentração de uma solução é a relação entre a quantidade do soluto e a quantidade do solvente ou da solução. • Uma vez que as quantidades de solvente e soluto podem ser dadas em massa, volume ou quantidade de matéria, há diversas formas de se expressar a concentração de soluções. Densidade: relação entre a massa e o volume de qualquer corpo material; D= m1 + m2 V1 + V2 m1= massa do soluto m2= massa do solvente V = volume D= densidade da solução PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Concentração: relação entre a massa do soluto e o volume da solução; C= m1 V m1= massa do soluto V = volume C= concentração da solução PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Molaridade: relação entre o número de mol do soluto e o volume da solução. M= n1 V n1= massa do soluto/massa molar V = volume M= Molaridade da solução PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Expressão da concentração de soluções • Concentração em gramas por litro PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE PADRONIZAÇÃO/TITULAÇÃO - Relação entre a solução e uma substancia considerada padrão (que se sabe a concentração real) - Objetivo: Calcular a concentração real da solução comum preparada Indicador Cor em meio ácido Cor em meio básico Timolftaleína incolor azul Fenolftaleína incolor rosa Azul de bromotimol amarelo azul Alaranjado de Metila vermelho amarelo Tabela: Tipos de indicadores ácido-base e suas respectivas cores PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Exemplo: Preparo de 100 mL de uma solução comum de 0,1 mol/L de NaOH (sólido). 1. Sabe-se que o hidróxido de sódio tem 40 gramas por mol e geralmente 97% de pureza. Dessa forma, como é preciso preparar uma solução 0,1 mol/L e sabendo que 1 mol de NaOH tem 40 gramas, 0,1 mol tem 4 gramas. PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Exemplo: Preparo de 100 mL de uma solução comum de 0,1 mol/L de NaOH (sólido). 2. Entretanto, como só é necessário 100 mL de solução, é necessário mais uma conta. Se em 1 litro (1000 mL) eu preciso de 4 gramas, em 100 mL eu preciso de 0,4 (basta dividir por 10). PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Exemplo: Preparo de 100 mL de uma solução comum de 0,1 mol/L de NaOH (sólido). 3. este valor obtido seria para caso a substância fosse 100% pura. Sabe-se que a pureza é de 97%, então é necessário pesar um pouco a mais para compensar essa pequena falta de pureza. Sendo uma solução comum, ela será padronizada posteriormente. PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE 0,4 g de NaOH----------------100% Xg de Na OH ----------------- 103% = 100% + (100% - 97%) X = 0,4124 PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE PADRONIZAÇÃO/TITULAÇÃO Para a titulação da solução de NaOH preparada, utiliza-se uma amostra da solução (ex.: 20 mL), colocada na bureta. No erlenmeyer, é pesado 0.2042 gramas (para preparação de 10 mL de solução 0,1 M) de biftalato de potássio (hidrogenoftalato de potássio, KHC8H4O4). Então, são colocadas algumas poucas gotas de fenolftaleína (incolor em pH ácido e neutro; rosa em pH básico), além de 10 mL de água destilada, também no erlenmeyer. PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE PADRONIZAÇÃO/TITULAÇÃO Ao começar a pingar, a solução que antes era incolor, começa a ganhar uma coloração rósea (que some com a agitação da sua mão). Essa coloração deve permanecer na solução (o que indica o aumento do pH), portanto, no momento que isso acontecer, a bureta deve ser fechada. Por último, é necessário anotar o volume da solução de NaOH utilizada. PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Fator de correção -Para corrigir os eventuais erros cometidos no preparo de uma solução calcula-se o fator de correção (fc), que é o número que expressa a relação entre a concentração verdadeira ou real (Cr) da solução, obtida através da titulação, e a concentração suposta ou esperada (Ce) quando do preparo da solução: Neste caso, deve-se ultilizar o fator de correção para o volume (V): Fc = Vreal/Vestimado PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Fator de correção Dessa forma, a partir dos dados coletados, é necessário fazer o cálculo da concentração real da solução comum de NaOH que preparamos. M1 x V1 = M2 x V2 Onde: M = concentração molar; V = volume (mL); M1 e V1 = dados da solução de NaOH; M2 e V2 = dados da solução de biftalato. M1 x 8,3 mL = 0,1 x 10 mL M1 = 0,120 mol/L PREPARO DE SOLUÇÕES PARA ANÁLISE Fator de correção A partir do cálculo, nota-se que a solução que preparamos de NaOH tinha na verdade a concentração de 0,120 mol/L, acima do que queríamos (0,1 mol/L). Dessa forma, para etiquetar corretamente a solução também é necessário calcular o fator de correção. Fator de correção (Fc) = Concentração encontrada / Concentração teórica Fc = 0,120 mol/L / 0,100 mol/L Fc = 1,2 Quanto mais próximo de “1” o fator de correção, mais próximo da solução padrão BIBLIOGRAFIA CECCHI, H. M. Fundamentos teóricos e práticos em análises de alimentos. 2ed.rev., Campinas, SP, Editora da Unicamp, 2007. INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. Métodos químicos e físicos para análise de alimentos. 4ed., São Paulo. IAL, 2005.