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Fundamentos da QuímicaFundamentos da QuímicaFundamentos da Química Analítica (QMC5350)Analítica (QMC5350)Analítica (QMC5350) SEMESTRE: 2020.1SEMESTRE: 2020.1SEMESTRE: 2020.1 TURMA:02215TURMA:02215TURMA:02215 FASE: 2FASE: 2FASE: 2 AUTORA:AUTORA:AUTORA: 23 DE OUTUBRO23 DE OUTUBRO23 DE OUTUBRO DE 2020DE 2020DE 2020 DETERMINAÇÃO DE ALDEÍDOS TOTAISDETERMINAÇÃO DE ALDEÍDOS TOTAIS EM BEBIDAS POR MÉTODO VOLUMÉTRICOEM BEBIDAS POR MÉTODO VOLUMÉTRICO 1.Introdução 1.1 Aldeído Em química, aldeído é uma função orgânica que se caracteriza pela presença em sua estrutura do grupamento carbonila (C=O) na extremidade da cadeia, caracterizando a presença de um grupo -CHO na extremidade do composto orgânico. É obtido através da oxidação de álcoois primários em meio ácido ou de sua desidrogenação catalítica na forma de vapor em presença de metais como o cobre, a prata e a platina, ou da oxidação catalítica de vapores de álcoois por oxigênio do ar. Encontramos esta função orgânica em: produção de resinas, conservadores, fabricação de fármacos, plásticos, desinfetantes e aromatizantes, bebidas. Necessidade de monitoramento do aldeído nos alimentos e bebidas Com diferentes métodos: volumétrico, colorímetrico, cromatográfico, etc. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition. CRC Press 1.Introdução 1.1 Aldeído E também pode fazer parte da amostra, ou seja é de extrema importância na produção de alimentos, para a conservação. Alifático ou aromático: o aldeído pode apresentar cadeia aberta sem anéis benzênicos (alifático) ou ter um ou mais anéis (aromático). Estados físicos: a depender da quantidade de carbono presente no composto, pode ser encontrado in natura, no estado sólido, líquido ou gasoso. Exemplo: compostos que possuem dois átomos de carbono são encontrados em forma de gases. Sua fórmula molecular é CnH2nO Densidade maior que a da água e tem moléculas polares. É um composto com índice altíssimo de reatividade. Tem uma fácil combustibilidade, ou seja, queima com muita facilidade. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition. CRC Press Etapas do processo Analise do pH da solução Repetição do preparo da solução da amostra 2. Princípio do Método Volumétrico - Volumétrica: medida de volume de uma solução de concentração conhecida necessária para reagir essencial e completamente com o analito Massa ou volume da amostra do analito de interesse Preparo da solução da amostra SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, FJ; CROUCH, S. R. Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 9a Edição Norte- Americana, São Paulo: Cengage Learning, 2014. 2.1 Etapas e principais reações do método volumétrico para determinação de Aldeídos 2. Princípio do Método Volumétrico Pesar a massa ou medir o volume da amostra do analito de interesse Transferir a massa ou volume para um recipiente com um solvente, para dissolver Transferir o volume da solução a bureta Que por vez chega ao Erlenmeyer, e ocorre a reação final SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, FJ; CROUCH, S. R. Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 9a Edição Norte-Americana, São Paulo: Cengage Learning, 2014. 2. Princípio do Método Volumétrico 2.2 Aplicações ESCOLA ESTADUAL DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL, Governo do Estado do Ceará. Química Orgânica II. Vol. 1, p. 15-17, 2012.Disponível em: <https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/3547811/mod_re source/content/1/Apostila_QMC_5125_Aulas_Pr%C3%A1 ticas.pdf>.Acesso em: 21 nov. 2020 Este método é aplicável para bebidas destiladas e se baseia na reação de bissulfito com aldeídos da amostra, formando compostos bissulfíticos. O excesso de bissulfito é titulado com solução de iodo na presença de amido. A reação é reversível e pode liberar o composto carbonílico, sob a ação de ácidos ou de bases. Após a adição de uma solução alcalina, o bissulfito que estava ligado ao aldeído é liberado e dosado com a solução de iodo. 2. Princípio do Método Volumétrico 2.2 Aplicações INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4ª ed. (1ª Edição digital), 2008. 1020 p. 3. Metodologia 3.1 Reagentes e materiais Solução diluída de ácido clorídrico Solução de iodo 0,025 M Solução de amido a 1% m/v Solução diluída de hidróxido de sódio INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4ª ed. (1ª Edição digital), 2008. 1020 p. 3. Metodologia 3.1 Reagentes e materiais Solução A – Pese 15 g de metabissulfito de potássio (K2S2O5) e dissolva em um balão volumétrico de 1000 mL com água e 70 mL de ácido clorídrico. Complete o volume. Solução B – Pese 200 g de fosfato trissódico (Na3PO4.12H2O) e 4,5 g de EDTA (etileno diaminotetracetato dissódico). Dissolva em balão volumétrico de 1000 mL com água e complete o volume. Solução C – Meça 250 mL de ácido clorídrico. Dilua em água a 1000 mL em um balão volumétrico. Solução D – Pese 100 g de ácido bórico e 170 g de hidróxido de sódio. Dissolva os reagentes em água e dilua a 1000 mL em um balão volumétrico. INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4ª ed. (1ª Edição digital), 2008. 1020 p. Coloque 300mL de H2O e 10mL da solução A no Erlenmeyer de 500mL Pipete 50mL do destilado e adicione à solução do frasco 3. Metodologia 3.2 Preparo da Amostra Feche o frasco, agite e deixe em repouso por 15 min. Adicione 10mL da solução B O pH deve estar de 7,0 a 7,2 Caso, não der o pH adicionar HCl ou NaOH na solução A, ou seja refazer INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4ª ed. (1ª Edição digital), 2008. 1020 p. 3. Metodologia 3.2 Preparo da Amostra Caso der o pH , feche o recipiente, agite e deixe em repouso por 15 min Adicione 10mL da solução C e 4mL de solução de amido Agite, e adicione com a bureta a solução de iodo 0,025 M, até ficar azul, sem excesso Junte 10 mL da solução D e titule imediatamente o SO2 liberado com solução de iodo 0,025 M até o aparecimento de cor azulada, agitando lentamente O pH da solução final deve estar entre 8,8 e 9,5. Se necessário ajuste, adicionando solução de ácido clorídrico ou de hidróxido de sódio à solução D e reinicie a análise com nova tomada de amostra INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4ª ed. (1ª Edição digital), 2008. 1020 p. Adicione a massa e o solvente no balão volumétrico, para dissolver 3. Metodologia 3.3 Método Volumétrico Pese a massa na balança analítica Solução do titulante (Padrão primario) Volume exatamente conhecido Solução do Analito Onde ocorre a reação química Solução do Titulante INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4ª ed. (1ª Edição digital), 2008. 1020 p. Volume (Considere d=4,93g/c3) d=m/v No nosso caso, v=m/d v=(6,345 g/mol) /4,94 g/mL v=1,28 =1,30mL/L Molaridade 1 mol 253,8 g 0,025 mol x X=6,345 g/mol Pureza 1,30mL 99,8% y 100% y=1,3026 mL/L 4. Cálculos 4. Cálculos Os aldeídos são expressos em mg de aldeído acético por 100 mL da amostra ou em mg de aldeído acético por 100 mL de álcool anidro. (n*M*PM*100) / V = mg de aldeído acético por 100 mL da amostra (1,30*0,025*44*100) / 50 = 0,0286 mg de aldeído acético por 100 mL da amostra n = volume gasto da solução de iodo, em mL M = molaridade da solução de iodo PM = peso molecular do aldeído acético = 44 g V = volume de amostra, em mL INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4ª ed. (1ª Edição digital), 2008. 1020 p. 4. Cálculos Para expressar o resultado em mg por 100 mL de álcool anidro: (A*100) / G =mg de aldeído acético por 100 mL de álcool anidro (0,0286*100) / 7,4 = 0,3864 mg de aldeído acético por 100 mL de álcool anidro = 0,0003864 g de aldeído acético por 100 mL de álcool anidro A = mg de aldeído acético por 100 mL de amostra G = graduação alcoólica da amostra INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análises de alimentos. 4ª ed. (1ª Edição digital), 2008. 1020 p. 4. Cálculos Análise INSTRUÇÃO NORMATIVA Nº 48.2018. Disponível em: <https://www.in.gov.br/materia/-/asset_publisher/Kujrw0TZC2Mb/ content/id/40066295/do1-2018-09-10-instrucao-normativa-n-48- de-31-de-agosto-de-2018--40066109>. Acesso em: 31 nov. 2020. 4.1 Avaliação do método Vantagens Método econômico e rápido Não precisa de equipamentos sofisticados Não precisa de mão de obra especializada Elevada precisão e exatidão Pode ser automatizado Desvantagens Pouca especificidade Não é seletivo Requer grande quantidade de amostra e reagente 5. Referências ENGHAG, Per. Encyclopedia of the elements: technical data-history-processing-applications. John Wiley & Sons, 2008. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition. CRC Press N. Grevesse, E. Anders, J. Waddington (ed.) in Cosmic Abundances of Matter, Amer. Inst. Phys., New York, p. 1. (1988). ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of analysis of the Association of Official Analytical Chemists (method 972.08) Gaithersburg: A.O.A.C., 2005, Revision 1, 2006, chapter 26. p. 10. SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, FJ; CROUCH, S. R. Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 9a Edição Norte-Americana, São Paulo: Cengage Learning, 2014. ESCOLA ESTADUAL DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL, Governo do Estado do Ceará. Química Orgânica II. Vol.1,p.15-17,2012.Disponível em: <https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/3547811/mod_resource/content/1/Apostila_QMC_5125_Aulas_P r%C3%A1ticas.pdf>.Acesso em: 21 nov. 2020
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