Indicadores de Acidez - Apostilas - Engenharia Quimica, Notas de estudo de Engenharia Química. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
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Roberto_8805 de Março de 2013

Indicadores de Acidez - Apostilas - Engenharia Quimica, Notas de estudo de Engenharia Química. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)

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Apostilas de engenharia quimica sobre o estudo dos indicadores de acidez, fatores que afetam a composição do leite, acidez do leite, do vinagre e do biodiesel e verifica se estão próprios para consumo.
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RELATÓRIO DE ATIVIDADES

ÍNDICE DE ACIDEZ

Abril/2012

1. Introdução

Titulometria é uma técnica para se determinar à concentração de soluções através de reação química entre a solução de concentração desconhecida e outra solução de concentração conhecida. Utilizando a análise volumétrica, nesta análise, fazemos reagir um volume conhecido da solução desconhecida com uma solução padrão conveniente, e determinamos com o maior rigor possível o volume desta solução, que deve se exatamente o necessário para reagir com o volume conhecido da solução desconhecida. Após a reação determinamos o número de mols de soluto na solução padrão e á partir dos coeficientes da equação química balanceada, o numero de mols de soluto na solução desconhecida. Obtemos, desse modo, a concentração da solução desconhecida. Em laboratório, colocamos no Erlenmeyer a solução desconhecida um volume (V1), adiciona umas gotas de indicador, e complete com água destilada até um volume

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determinado. E em uma bureta colocamos a solução padrão. Terminada a reação entre as soluções (viragem) lemos o volume da bureta (V2) gasto da solução padrão e assim calculamos a concentração da solução desconhecida. A exatidão desse processo depende de se interromper o contato entre as soluções no exato momento em que a reação termina.

A análise volumétrica por neutralização são casos em que ocorrem reações de neutralizações entre um ácido e uma base. Alcalimetria usada quando a solução desconhecida é básica, sua titulação é realizada com uma solução padrão ácida, ocorrendo entre elas uma reação de neutralização. Acidimetria ou índice de acidez é usada quando a solução desconhecida é ácida e a titulação é feita com uma solução padrão básica, ocorrendo também uma reação de neutralização e é expressa em valores mais específicos, pois temos os indicadores que como o próprio nome diz indicam a natureza da substancia se ela é acida ou alcalino-básica.

O método pelo qual é realizada essa medição acidimétria é chamado de titulação e serve precisamente para determinar quantidades de substâncias, e não a sua constituição – exemplo: determinando a quantidade ou concentração de um ácido cuja sua concentração é desconhecida, mas se o ácido em si não tiver nomenclatura esse método não abranje essa descoberta.

O índice de acidez nos alimentos influencia e muito em diversas questões, seja no sabor, na cor e na qualidade dos alimentos, muitos alimentos contém um pouco de acido orgânico, porém existem outros alimentosa que contém muito acido dessa forma é notável com mais facilidade.

Quando se está no período de maturação das frutas, é comum que os alimentos fiquem mais ácidos. A acidez em alimentos tem um valor nutritivo, oferecendo mais qualidade nos alimentos, existem vários tipos de acidez em alimentos, alguns são próprios dos alimentos como as frutas e verduras, outros são formado durante o processamento dos alimentos, sendo mais utilizados em alimentos industriais.

A acidez em alimentos quando são naturais não faz mal a saúde quando não é consumido em exagero, porém os alimentos industriais que contém índice de acidez mais elevados, causam problemas de saúde, ainda mais se for consumido em excesso, desta forma é preciso estar atento a quantidade de alimentos ácidos que está sendo consumido diariamente.

Os ácidos mais comuns nos alimentos naturais são: málico, oxálico, cítrico, succínico entre outros.

Segundo o Regulamento de Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal (RIISPOA), entende-se por leite, sem outra especificação, o produto oriundo da ordenha completa, ininterrupta, em condições de higiene, de vacas sadias, bem alimentadas e descansadas.

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Existem vários de fatores que afetam a composição do leite tais como: espécie, raça, indivíduo, idade da vaca, estágio da lactação, alimentação, estações do ano, estado de saúde da vaca, dentre outros.

O leite de vaca é um alimento de alto valor nutritivo, cuja composição aproximada é mostrada abaixo. O leite fresco apresenta acidez devido à presença de caseína, fosfatos, albumina, dióxido de carbono e citratos. Esta acidez natural varia entre 0,14% e 0,20%, expressa como massa de ácido lático (14°D a 20°D). Na verdade, o leite constitui-se num produto complexo que consiste numa dispersão coloidal de proteínas numa fase aquosa chamada de soro, numa emulsão O/A de glóbulos gordurosos numa fase contínua, o soro, e numa solução verdadeira de lactose, vitaminas e sais minerais.

A acidez do leite pode aumentar através da hidrólise da lactose por enzimas microbianas (fermentação), que leva à formação de ácido lático. Se esta acidez desenvolvida for muita elevada, o leite é impróprio para consumo, pois ela indica alta atividade microbiana.

Constituinte | Teor Percentual |

água | 87,3 |

lactose| 4,6 |

gordura | 3,9 |

proteínas | 3,25 |

substâncias minerais | 0,65 |

ácidos orgânicos | 0,18 |

outros | 0,14 |

Nos laticínios, a acidez do leite é expressa em graus Dornic, fazendo a aproximação de que toda ela se deve a ácido lático (CH3CHOHCOOH, M = 90 g/mol). O leite, logo após a ordenha, apresenta reação ácida com a fenolftaleína, mesmo sem que nenhuma acidez, como ácido lático, tenha sido produzida por fermentações.

Vinagre é o produto obtido exclusivamente da fermentação acética do vinho. A palavra vinagre significa "vinho azedo" e nada mais é do que o produto da transformação do álcool em ácido acético por bactérias acéticas. A história do vinagre está estreitamente ligada com a do vinho.

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No entanto foi Pasteur (1822-1895) que determinou as bases científicas da produção industrial do vinagre.

O vinagre é considerado um condimento, pois a sua principal finalidade é atribuir gosto e aroma aos alimentos. Os condimentos, de modo geral, quando ingeridos em quantidades moderadas, estimulam a digestão. O vinagre apresenta propriedades estimulantes, pois favorece a secreção do suco gástrico aumentando a ação dissolvente. Em quantidade moderada, a ação do vinagre é somente local, excitando as glândulas secretoras; a sua pequena adstringência e ação moderadora sobre os capilares das mucosas fazem dele um moderador da sede. Quando ingerido em excesso, a ação digestiva é prejudicada até o momento que se torna corrosivo para a mucosa gastrointestinal. Nesse sentido, não é adequado para pessoas nervosas e com os órgãos respiratórios irritáveis.

A ação do vinagre sobre os alimentos dá-se no sentido de torná-los mais digestivos, especialmente os fibrosos que são amaciados e transferidos em melhores condições para serem tratados pelo suco digestivo. Para o organismo humano, a reação ácida não só aumenta a atividade dos fermentos gástricos, mas promove ao mesmo tempo um efeito excitante da glândula pancreática. O homem, em geral, sente uma sensação agradável quando degusta produtos com acidez compreendida entre 4% e 8%. O ácido acético do vinagre é, entre os ácidos orgânicos, o mais dissociável, de onde resulta sua ação favorável à digestão. Devido ao baixo peso molecular do ácido acético, o vinagre é considerado um produto superior em relação aos outros alimentos ácidos cuja molécula apresenta maior complexidade estrutural e, assim sendo, de mais difícil solubilidade e absorção.

Biodiesel é um combustível biodegradável derivado de fontes renováveis, que pode ser obtido por diferentes processos tais como o craqueamento, a esterificação ou pela transesterificação. Pode ser produzido a partir de gorduras animais ou de óleos vegetais, existindo dezenas de espécies vegetais no Brasil que podem ser utilizadas, tais como mamona, dendê, girassol, babaçu, amendoim, pinhão manso e soja, dentre outras.

A transesterificação é processo mais utilizado atualmente para a produção de biodiesel. Consiste numa reação química dos óleos vegetais ou gorduras animais com o álcool comum (etanol) ou o metanol, estimulada por um catalisador, da qual também se extrai a glicerina, produto com aplicações diversas na indústria química. O processo gera dois produtos, ésteres (o nome químico do biodiesel) e glicerina (produto valorizado no mercado de sabões). Além da glicerina, a cadeia produtiva do biodiesel gera uma série de outros co-produtos (torta, farelo etc.) que podem agregar valor e se constituir em outras fontes de renda importantes para os produtores.

O biodiesel pode ser usado puro ou em mistura com o óleo diesel em qualquer proporção. Tem aplicação singular quando em mistura com o óleo diesel de ultrabaixo teor de enxofre, porque

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confere a este, melhores características de lubricidade. É visto como uma alternativa excelente o uso dos ésteres em adição de 5 a 8% para reconstituir essa lubricidade.

O biodiesel é perfeitamente miscível e físico quimicamente semelhante ao óleo diesel mineral, podendo ser usado em motores do ciclo diesel sem a necessidade de significantes ou onerosas adaptações.

Por ser biodegradável, não-tóxico e praticamente livre de enxofre e aromáticos, é considerado um combustível ecológico.

Como se trata de uma energia limpa, não poluente, o seu uso num motor diesel convencional resulta, quando comparado com a queima do diesel mineral, numa redução substancial de monóxido de carbono e de hidrocarbonetos não queimados.

2. Objetivo

Determinar a acidez do leite, do vinagre e do biodiesel e verificar se estão próprios para consumo.

3. Materiais

* Erlenmeyer de 125 ml;

* Erlenmeyer de 250 ml;

* Solução alcoólica de fenolftaleína 1%;

* Bureta de 50 mL;

* Pipetas calibradas de volume 24,612 mL e 9,99114 mL;

* Amostra de vinagre;

* Amostra de leite;

* Amostra de Biodiesel;

* Água destilada;

* Balança analítica;

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* Balão volumétrico de 250 mL.

4. Resultados experimentais e discussão

Verificou-se o volume das pipetas calibradas: 24,612 mL e 9,99114 mL.

Acidez do Leite

Transferiu-se 9,9114 mL de leite para um erlenmeyer de 125 mL. Adicionou-se 2 gotas de solução alcóolica de fenolftaleína 1%. Colocou-se na bureta de 50 ml soda Dornic (NaOH = 0.1mol.L-1) e titulou-se até que a coloração permanecesse levemente rósea. Repetiu-se o procedimento três vezes.

MEDIDA | Volume gasto de NaOH–0,1 mol.L-1 |

1 | 3,4 mL |

2 | 3,4 mL |

3 | 3,2 mL |

Volume gasto de NaOH - 0,1 mol.L-1 (média): 3,33 mL.

Cálculo da acidez do leite:

Volume de leite: 0,99114 mL

Volume de NaOH: 3,33 mL

[NaOH] = 0,1 mol.L-1

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0,11 mol.L-1 de NaOH --- 0,1 mL ---- 1º Dornic

0,11 mol de NaOH – 1º Dornic

0,1 mol de NaOH - x

x = 0,91º Dornic

0,1 mol de NaOH – 0,1 mL – 0,91º Dornic

3,33 mL – y

y = 30,3º Dornic

nH+ = nOH-

MH+ = MOH-

MH+x 9,99114 = 0,1 x 3,33

MH+ = 0,0366 mol.L-1 de HC3H6O3

Acidez do Vinagre

Pipetou-se 24,612 mL de vinagre e colocou-se em um balão volumétrico de 250 mL, completou-se o balão com água destilada e homogeinizou-se. Transferiu-se 24,612 mL dessa solução preparada para um erlenmeyer e adicionou-se 2 gotas de solução alcóolica de fenolftaleína 1% e logo em seguida, titulou-se esta amostra com NaOH – 0,1 mol.L-1, contida numa bureta de 50 mL até que a coloração permanecesse levemente rósea. Repetiu-se o procedimento três vezes.

Medida | Volume gasto de NaOH – 0,1 mol.L-1 |

1 | 24,4 mL|

2 | 24,3 mL|

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3 | 24,3 mL|

Volume gasto de NaOH – 0,1 mol.L-1(média): 24,33 mL.

Cálculo da acidez do vinagre:

0,1 mol de NaOH – 1000 mL

X- 24,33 mL

X = 2,433x10-3 mol de NaOH

2,433x10-3 mol de NaOH = 2,433x10-3 mol de H+ - 24,612 mL

Y - 250 mL

Y= 2,47x10-2 mol de H+

2,47x10-2 mol de H+ - 25 mLde vinagre

Z – 100 mL de vinagre

Z = 9,88x10-2 mol de H+ = [HC3H6O3]

HC3H6O3- Massa Molar = 60g.mol-1

60 g – 1mol

W- 9,88x10-2mol

W = 5,928 %

Acidez do Biodiesel

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Colocou-se um erlenmeyer de 250 mL vazio em uma balança analítica e tarou-se a mesma. Logo após, pesou-se neste erlenmeyer 20 g de biodiesel. Adicionou-se 50 mL de álcool etílico para dissolver o óleo (Obs.: não foi necessário aquecer a solução). Adicionou-se 2 gotas de fenolftaleína 1%, e titulou-se com NaOH – 0,1 mol.L-1 contido em uma bureta de 50 mL até que a coloração permanecesse levemente rósea. Repetiu-se esse procedimento três vezes.

MEDIDA | PESO DO ÓLEO | VOLUME GASTO DE NaOH |

1 | 20,761g | 2,1 mL |

2 | 20,05 g | 2,2 mL |

3 | 20,01 g | 2,0 mL |

Peso do óleo (média): 20,27 g

Volume gato de NaOH (média): 2,1 mL

Em seguida, realizou-se uma prova em branco para determinar a [H+] do álcool etílico. Adicionou-se 50 mL de álcool etílico dentro de um erlenmeyer. Adicionou-se 2 gotas de solução de fenolftaleína 1% e titulou-se com NaOH – 0,1 mol.L-1 contida numa bureta de 50 mL até que a coloração permanecesse levemente rósea. Repetiu-se esse procedimento três vezes.

MEDIDA | VOLUME GASTO DE NaOH 0,1 MOL.L-1 |

1 | 3,2 mL |

2 | 3,1 mL |

3 | 1,9 mL |

Volume gasto de NaOH (média): 2,73 mL

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Cálculo da [H+] do álcool etílico:

NaOH + C2H5OH NaC2H5O + H2O

[NaOH] = 0,1mol.L-1

nOH- = nH+

MOH-xVOH- = MH+xVH+

0,1x2,73 = MH+x50

MH+ = 5,46x10-3mol.L-1 de álcool etílico

Cálculo de acidez do biodiesel

Volume gasto de NaOH = 2,1 mL

[NaOH] = 0,1mol.L-1

Peso do óleo = 20,27 g

0,1 mol de NaOH – 1000 mL

X – 2,1 mL

X = 2,1x10-4 mol de NaOH = [KOH]

2,1x10-4 mol de KOH – 20,27 g de óleo

Y – 1 g

Y = 1,036x10-5 mol de KOH

Massa Molar do KOH = 56,1 g

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56,1 g de KOH – 1 mol de KOH

Z - 1,036x10-5 mol de KOH

Z = 5,811x10-4 g de KOH

Z = 0,581 mg de KOH para 1 g de Biodiesel.

5. Conclusão

De acordo com as análises realizadas da acidez desses produtos, podemos concluir que a amostra de leite não é apropriada para o consumo, pois não está dentro da faixa de variação de graus Dornic (14º Dornic até 20º Dornic). Sobre a amostra de vinagre, podemos concluir que está próprio para consumo, pois está dentro da porcentagem de 4% á 8% de ácido acético. Sobre a amostra de biodiesel, quanto menor o índice de acidez, melhor a qualidade do óleo, portanto, a amostra analisada por apresentar 0,581 mg de KOH para 1 g de biodiesel e por isso, apresente boa qualidade.

6. Referências Bibliográficas

* P. H. F. da Silva. "Leite: aspectos de composição e propriedades". Química Nova na Escola, número 6, nov/97.

* Leite http://qnint.sbq.org.br/qni/visualizarTema.php?idTema=18 Acessado dem 25 de abril de 2012 ás 10 horas e 16 minutos.

* Curso completo de química, 2ª edição, ed. Ática, Sardella Antônio.

* A agricultura familiar do biodiesel http://www.biodieselbr.com/biodiesel/definicao/o-que-e- biodiesel.html Acessado em 25 de abril de 2012 ás 10 horas e 4 minutos.

* Biodiesel – programa nacional de produção e uso de Biodiesel

* http://www.mme.gov.br/programas/biodiesel/menu/biodiesel/o_biodiesel.html Acessado em 25 de abril de 2012 ás 10 horas e 8 minutos.

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* Sistema de produção de vinagre http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Vinagre/SistemaProducaoVinagre/i ntroducao.html Acessado em 25 de abril de 2012 ás 9 horas e 40 minutos.

* AQUARONE, E.; LIMA, U. de A.; BORZANI, W. Alimentos e bebidas produzidas por fermentação. São Paulo: Edgar Blucher, 1983. 227 p.

* BRASIL. Ministério da Agricultura. Laboratório Nacional de Defesa Vegetal. Metodologia e análise de bebidas e vinagres. Brasília: Imprensa Nacional, 1986. P. 67

* TORRES, E.A.F.S.; CAMPOS, N.C.; DUARTE, M.; GARBELOTTI, M. L.; PHILIPPI, S. T.; RODRIGUES, R. S. M. Composição Centesimal e Valor Calórico de Alimentos de Origem Animal. Ciência e Tecnologia De Alimentos v.20. n.2, 2000.

* Acidez em Alimentos http://www.textoonline.com/acidez-em-alimentos/ Acessado em 25 de abril de 2012.

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