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Centro Universitário Newton Paiva Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas - FACET Bacharelado em Engenharia Química Laboratório de Análise Instrumental Profa. Juliana Aparecida de Sales EXPERIMENTO 2 ALUNAS: Laís Mendonça de Moura Brito 11522084 / Lara Sibila Serai Edine Lima 11610645 / Larissa Aparecida da Silva Leite 11612542 / Karina Gabriela Alves de Carvalho 11614826 / Michelle Aparecida Ribeiro 11411464 DATA: 20/09/2018 ANÁLISE DE ÁCIDO FOSFÓRICO (H3PO4) EM REFRIGERANTES DO TIPO COLA INTRODUÇÃO A titulação potenciométrica envolve medidas de pontencial de um eletrodo indicador adequado em função do volume de titulante. Também fornece dados mais confiáveis que os gerados por titulações que empregam indicadores químicos, e são particularmente úteis em soluções coloridas ou turvas e na detecção da presença de espécies insuspeitas[3]. O ácido fosfórico (H3PO4) é empregado para acidificar alimentos como refrigerantes e xaropes, entretanto, se consumido em excesso pode ser nocivo à saúde, por exemplo, através da interferência na absorção e utilização do cálcio pelos ossos, prejudicando sua formação e levando futuramente a uma osteoporose[1]. Portanto, a ANVISA (Agencia Nacional de Vigilância Sanitária) estabelece um limite de 0,07% do teor desse aditivo[2]. OBJETIVOS Determinar o teor (%m/V) de H3PO4 em uma amostra de refrigerante tipo cola através da titulação potenciométrica. PARTE EXPERIMENTAL MATERIAIS E REAGENTES Materiais: 1 bureta de 25 mL, 2 béqueres de 100 mL, 1 proveta de 100 mL, 1 pipeta volumétrica de 50 mL, agitador magnético, suporte universal, garra e papel absorvente. Reagentes: amostra de refrigerante tipo cola, solução padronizada de NaOH 0,1 mol/L e, água deionizada EQUIPAMENTOS Peagâmetro (Q400AS) e, chapa de aquecimento (752A). PROCEDIMENTOS - Aqueceu-se cerca de 70 mL do refrigerante em um béquer de 100 mL até a ebulição. Manteve-se o aquecimento sob ebulição por cerca de 5 minutos para remoção completa do CO2. Deixou-se o refrigerante esfriar. - Com o auxílio de uma pipeta volumétrica transferiu-se 50 mL do refrigerante descarbonatado para o interior de um béquer de 100 mL. Adicionou-se 60 mL de água deionizada com uma proveta de 100 mL. - Montou-se o sistema para realizar a coleta dos dados de pH em função do volume do titulante padronizado (NaOH 0,1000mol/L; Fc = 0,9910). - Verificou-se e anotou-se o pH inicial da amostra e então procedeu-se a titulação com adição do NaOH 0,1 mol/L, de acordo com a tabela 1. RESULTADOS E DISCUSSÕES Após a limpeza do eletrodo combinado de vidro do peagâmetro, inseriu-se o mesmo na amostra de refrigerante diluído. Mediu-se o pH do mesmo antes do início da titulação, em seguida titulou-se a amostra com a solução de NaOH 0,0991 mol/L e anotou-se na tabela 1 a variação de pH e o volume de titulante adicionado e, plotou-se o gráfico 1. Calculou-se o necessário para montagem da tabela 2 referente a 1ª derivada (ΔVmédio x ΔpH/ΔV), e consequentemente para construção do gráfico 2. Nesse método, é possível determinar o volume do ponto final a partir do ponto de maior inflexao presente no gráfico, no qual a 1ª derivada, após crescer, passa a decair. Calculou-se o necessário para montagem da tabela 3 referente a 2ª derivada (Δ2Vmédio x Δ2pH/Δ2V) e, consequentemente para construção do gráfico 3. Nesse método, o volume do ponto final é detectado a partir do ponto no qual o gráfico intercepta o eixo x, onde o mesmo passa da região positiva para negativa. Assim, identificou-se o volume do ponto final referente a 3,4 mL. Através da reação química abaixo calculou-se o teor (%m/V) de H3PO4 presente na amostra de refrigerante diluído da seguinte maneira: H3PO4(aq) + 3NaOH(aq) Na3PO4(s) + 3H2O(l) nH3PO4 = 3nNaOH nNaOH = CNaOH x VNaOH nNaOH = 0,0991 mol/L x 3,4x10-3 L nNaOH = 3,3694x10-4 mol 1 mol de H3PO4 n = 3 mols de NaOHg 3,3694x10−4 mol de NaOH n = 1,1231x10-4 mol de H3PO4 1 mol de H3PO4 1,1231x10−4 mol de H3PO4 = 97,994 g m m = 0,0110 g de H3PO4 %m/V = 0,0110 g 50 mL x 100 %m/m = 0,022 % O valor do teor de ácido fosfórico na amostra do refrigerante diluído foi de 0,022% e, o especificado pela legislação é no máximo de 0,070%[2]. Apesar do valor encontrado está dentro do parâmetro, alguns erros poderiam afetar a determinação do mesmo, como: o volume adicionado de titulante não seguiu a escala estabelecida, diluição incorreta da amostra e erro de paralaxe ao fazer a leitura das vidrarias utilizadas. CONCLUSÕES Atingiu-se o objetivo do experimento na determinação do teor (%m//V) do ácido fosfórico por titulação potenciométrica em uma marca de refrigerante a base de cola. Comparando-se o valor obtido desse teor no experimento de 0,022% com o descrito na ANVISA, conclui-se que a amostra atende ao limete estabelecido, devido à realização adequada do procedimento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] BARCAROL, L. N., et al. Teor de ácido fosfórico em refrigerante a base de cola. In: Seminário Interinstitucional de Ensino, Pesquisa e Extensão. 16., 2011. Cruz Alta. Disponível em: https://home.unicruz.edu.br/seminario/anais/anais- 2011/saude/TEOR%20DE%20ACIDO%20FOSF%C3%83%E2%80%9CRICO%20EM%20REFRIG ERANTES%20A%20BASE%20DE%20COLA.pdf. Acesso em: 30 de setembro de 2018. [2] BRASIL. Resolução RDC no 5, de 15 de janeiro de 2007. Aprova o Regulamento Técnico sobre “Atribuição de Aditivos e seus Limites Máximos para a Categoria de Alimentos 16.2: Bebidas Não Alcoólicas, Subcategoria 16.2.2: Bebidas Não Alcoólicas Gaseificadas e Não Gaseificadas”. Órgão emissor: ANVISA - Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Disponível em: http://portal.anvisa.gov.br/documents/10181/2718376/RDC_05_2007_COMP.pdf/39e3737d- a1f5-49e6-84a1-c60f8475c1f7. Acesso em: 01 de outubro de 2018. [3] SKOOG, D.A., WEST, D.A., HOLLER, J., CROUCH, J.R. Fundamentos de química analítica. São Paulo: Cengage Learning, 8º edição, 2010. ANEXOS Tabela 1: Valores de pH obtidos da amostra de refrigerante diluído a cada acréscimo de volume do titulante (NaOH 0,0990 mol/L). Volume de NaOH (mL) pH Volume de NaOH (mL) pH 0,0 2,77 6,0 6,99 0,5 2,83 6,3 7,16 1,0 2,94 6,5 7,25 1,5 3,09 6,7 7,35 2,0 3,28 6,9 7,49 2,5 3,62 7,2 7,63 3,0 4,40 7,4 7,66 3,2 4,96 7,6 7,88 3,4 5,36 7,8 8,20 3,6 5,62 8,0 8,48 3,9 5,91 8,2 8,72 4,1 6,14 8,4 8,94 4,3 6,33 8,6 9,07 4,5 6,39 9,3 9,45 4,7 6,51 9,6 9,51 5,0 6,63 10,0 9,69 5,2 6,71 10,5 9,77 5,4 6,80 11,0 9,88 5,6 6,89 Gráfico 1: Curva de titulação da amostra de refrigerante diluído em função dos volumes de titulante (NaOH 0,0990 mol/L) adicionados. Tabela 2: Resultados obtidos a partir dos cálculos realizados para a construção do gráfico da 1ª derivada. ΔVmédio ∆pH/∆V ΔVmédio ∆pH/∆V 0,25 0,12 5,80 0,25 0,75 0,22 6,15 0,57 1,25 0,30 6,40 0,45 1,75 0,38 6,60 0,50 2,25 0,68 6,80 0,70 2,75 1,56 7,05 0,47 3,10 2,80 7,30 0,15 3,30 2,00 7,50 1,10 3,50 1,30 7,70 1,60 3,75 0,97 7,90 1,40 4,00 1,15 8,10 1,20 4,20 0,95 8,30 1,10 4,40 0,30 8,50 0,65 4,60 0,60 8,95 0,54 4,85 0,40 9,45 0,20 5,10 0,40 9,80 0,45 5,30 0,45 10,25 0,16 5,50 0,45 10,75 0,22 Gráfico 2: Referente a 1ª derivada. Tabela 3: Resultados obtidos a partir dos cálculos realizados para a construção do gráfico da 2ª derivada. Vmédio2 ∆2pH/∆2V Vmédio2 ∆2pH/∆2V 0,50 0,20 5,97 0,906 1,00 0,16 6,27 -0,47 1,50 0,16 6,50 0,25 2,00 0,60 6,70 1,00 2,50 1,76 6,92 -0,93 2,92 3,54 7,17 -1,27 3,20 -4,00 7,40 4,75 3,40 -3,50 7,60 2,50 3,62 -1,332 7,80 -1,00 3,87 0,732 8,00 -1,00 4,10 -1,00 8,20 -0,50 4,30 -3,258,40 -2,25 4,50 1,50 8,72 -0,24 4,72 -0,80 9,20 -0,69 4,97 0,00 9,62 0,71 5,20 0,25 10,02 -0,64 5,40 0,00 10,50 0,12 5,65 -0,67 Gráfico 3: Referente a 2ª derivada.
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