Indice de refração

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CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO CEARA-FIC
FARMÁCIA
 
ALAN MORORÓ PAIVA1
ANA CLÁUDIA DE MORAIS FIRMINO1
ANA KAROLLYNA DAMASCENO ARAÚJO1
ANTÔNIO REGINALDO FARIAS LIMA1
CHARLES DO CARMO DA SILVA1
ELIEZER DE MENEZES PINHEIRO1
SANDY CRISTINA MATOS DE LIMA1
ANTÔNIA DEBORA SALES2
1 Acadêmicos do curso de Farmácia
2 Docente do Centro Universitário Estácio do Ceara
DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE REFRAÇÃO DE LÍQUIDOS
Fortaleza, 22 de outubro de 2019
1- INTRODUÇÃO
O que é o índice de refração?
O índice de refração é a razão entre a velocidade da luz no vácuo (referência) e outro meio translúcido. Este índice é importante quando se precisa saber da concentração de determinada substância em um meio ou até mesmo a sua pureza. 
 A importância da medição do índice de refração para a indústria 
Medir a concentração de substâncias e suas purezas através do índice de refração é algo bastante comum na indústria. Isso pela confiabilidade do cálculo, que consegue medir de forma fácil e precisa, um valor fundamental para os processos industriais e a produção de alimentos e outros produtos. 
É importante salientar que não existe apenas um refratômetro para medir todas as substâncias, pois eles possuem particularidades de análise para cada tipo de substância e de faixas de operação. 
 Os usos dos refratômetros 
É muito comum o uso dos refratômetros que medem a concentração de sacarose em determinada substância – o chamado índice de Brix. Esses refratômetros possuem restrição de escala que deve ser observada antes de sua compra, para que a faixa de medição esteja dentro da necessidade de quem o utilizará. Também existem outros refratômetros que medem a concentração alcoólica, salinidade, água, baume e até mesmo uréia – este último muito utilizado para a parametrização do Arla 32. 
Estes instrumentos de medição também são utilizados para medir a maturação dos frutos no campo e verificar a qualidade do produto após a colheita. A concentração de fluidos na indústria também é uma utilização possível. 
O índice de refração n para um líquido ou um sólido isotrópico é a razão entre a velocidade de propagação da luz no vácuo e naquele meio. Ele pode ser definido em relação a uma superfície de separação plana de um meio exposto ao vácuo, como sendo a razão do seno do ângulo de incidência que a luz faz com a normal à superfície, com o seno do ângulo refratado. Na prática, é comum se referir o índice de refração de um meio em relação ao ar (1 atm), desde que o índice de refração deste em relação ao vácuo é de 1,00027. A maioria dos refratômetros, aparelhos utilizados para determinação do índice de refração, opera usando o conceito de ângulo crítico. Quando a luz passa de um meio mais denso para um menos denso, o ângulo de refração é maior do que o de incidência e aumentando-se este, chega-se a um ângulo crítico para o qual o ângulo de refração é 900. A partir deste ponto ocorre a reflexão total. 
No refratômetro de Abbe há dois prismas, entre os quais é colocada uma gota de amostra. A condição de ângulo crítico ocorre na interface amostra-prisma polido. Como os raios do feixe de luz não estão paralelos haverá vários ângulos de incidência e o ângulo crítico é observado no campo de visão do instrumento pela separação nítida entre uma zona iluminada (para ângulo de incidência menor ou igual ao ângulo crítico) e uma zona escura (ângulo de incidência maior ou igual ao ângulo crítico). Os prismas, entre os quais se coloca a amostra, podem ser girados de modo a colocar o limite de separação das duas zonas no centro do retículo ocular. O índice de refração é lido diretamente na escala associada com o movimento de rotação dos prismas. O índice de refração pode ser usado para determinar a concentração de materiais, estabelecer a identidade e a pureza de um composto químico e como uma ajuda valiosa para provar a estrutura de um composto. O uso mais comum é a determinação da concentração de açúcar em um fluido, também conhecido por índice de Brix, em frutas, doces preparados, mel e outros alimentos.
2- OBJETIVOS
Determinar o índice de refração de líquidos e a concentração de açúcar(BRIX) em líquidos diversos.
 
3- MATERIAS
Béquer
Balões volumétrico
Pipetas
Refratômetro portátil
Funil
Folha de papel sulfite
Pinceis
Reagentes: água destilada, etanol, sacarose, mel, vinagre, hidróxido de sódio.
Fruta: Uva 
4- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
EXPERIMENTO 1- Índice de refração de líquidos
Mediu-se o índice de refração das amostras água destilada, etanol 
EXPERIMENTO 2- Determinação da porcentagem de água no mel
Mediu-se o índice de refração das amostras de mel, onde teve-se como base a Tabela 3 para encontrar a porcentagem de água obtida.
EXPERIMENTO 3- Soluções de sacarose
Pesou-se em um bequer 5g de sacarose e diluiu-se com água. 
Com a auxílio de uma pipeta e balões volumétricos de 10ml, preparou as seguintes soluções: 20%, 15%, 10%, 5%, 2,5%. 
EXPERIEMENTO 4- Extração das Antocianinas (ACiS)
1.Após maceração das frutas adicionar o Etanol (1:3) em banho maria por 30 min. Em seguida filtre o trato utilizando o funil e papel de filtro 
2. Para produzir o jogo, uma folha de papel sulfite é mergulhada no extrato de ACiS e colocada sobre a superfície plana e impermeável (placa de vidro), para secar à temperatura ambiente.
3. Depois, no papel tratado com ACiS, imprimem-se (impressoras comerciais) ou desenham-se (a lápis, de preferência) pontos sequenciais separados por, no mínimo, 2,0 cm, formando uma tabela com aproximadamente 10 linhas por 10 colunas de pontos, como apresentado na Figura 1. Em cada folha de sulfite cabem 2 cartelas. São necessários 2 pincéis(substituíveis por pena de ave ou pena de nanquim) e 2 soluções, sendo uma ácida (ácido acético) e outra alcalina (hidróxido de sódio), para funcionar como as canetas do jogo.
 
RESULTADOS E DISCURSÕES
EXPERIMENTO 1
Com o valor de 5ml de água destilada e 5m de etanol, misturou-se e ao medir no refratômetro portátil obteve o índice refração no valor de 3,8. 
EXPERIMENTO 2
a- Medido o brix do mel no refratômetro portátil obteve-se o valor de 1,4775. 
b- Ao converter na tabela 3, teve a porcentagem de água de 23,6 do mel. 
	Índice de refração
	Umidade
	1,4775
	23,6
Tabela 3- Relação entre o índice de refração e a porcentagem de água dos méis. 
EXPERIMENTO 3
	SOLUÇÃO
	0BRIX
	20%
	13,7
	15%
	10,0
	10%
	4,7
	5%
	1,5
	2,5%
	0,3
	Água Pura
	0,8
EXPERIMENTO 4
Após maceração das uvas, adicionou-se o etanol. Aquecido em banho maria por 30 minutos. Depois do aquecimento foi filtrado utilizando o papel de filtro e funil. Em seguida, espalhou sobre a folha de sulfite o liquido e aguardado secar naturalmente, foi feito os pontos a lápis tenho como espaço 2cm de distância um do outro. Posteriormente mergulhou os pinceis em soluções ácidos (vinagre) e outro base (hidróxido de sódio). Percebeu-se a diferença entre as cores. Conforme observado no anexo 1. 
Isso acontece porque a antocianinas é sensível a claridade. 
5- REFERÊNCIAS
COLÓQUIO. Diagrama de fases ternário e refratometria. Disponível em: http://www.usp.br/massa/2014/qfl2453/pdf/Coloquiodediagramadefasesternarioerefratometria-2014.pdf/. Acesso em 15/10/2019.
Indice de refração e refratômetro: grandes aliados. Disponivel em: https://it.instrutemp.com.br/indice-de-refracao-e-refratometro-grandes-aliados/ Acesso em: 15/10/2019
F. Daniels et al. Experimental Physical Chemistry, 7th ed. McGraw Hill Book Co, N.Y., 1970.
https://www.researchgate.net/figure/Figura-2-Ilustracao-do-jogo-SHIMAGAME_fig3_303447384 Acesso em: 15/10/2109