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pH y soluciones Buffer

Informe #2 Procesos Agroindustriales III

Nombre: Emilio Benavides T.

Carrera: Ingeniería Agroindustrial

Profesor: Pedro Melin M.

Fecha: 29-08-14

Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Agrícola

Departamento de Agroindustrias

Informe Procesos Agroindustriales III 2014

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Introducción

El control del pH es muy importante en la elaboración de los productos

alimentarios, tanto como indicador de las condiciones higiénicas como para

el control de los procesos de transformación. El pH, como la temperatura y la

humedad, son importantes para la conservación de los alimentos. De ahí que

generalmente, disminuyendo el valor de pH de un producto, aumente el

período de conservación. Por ejemplo, el tratamiento de alimentos en una

atmósfera modificada con pH inferior a 4,6 puede inhibir la multiplicación de

agentes patógenos como el "Clostridium botulinum".

Objetivo general

Determinación de pH mediante pH-metro de diferentes tipos de muestras.

Objetivos Específicos

Calibración de pH-metro con soluciones buffer.

Medición de pH en sustancias muestra

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Revisión Bibliográfica

Soluciones reguladoras denominadas también soluciones buffer o

tampón, son aquellas soluciones que tienen la propiedad de mantener el pH

más o menos constante a pesar de pequeñas adiciones de ácidos o bases

fuertes. (RIAÑO, 2007).

Estos sistemas se construyen mediante la combinación de un ácido

débil y la sal de su base conjugada o de una base débil y la sal de su acido

conjugado. Cuando las concentraciones del par conjugado son comparables

entre si y altas, la solución resiste el cambio de pH por pequeños agregado

de ácido o base por dilución.

Cuando una solución acuosa contiene un ácido débil HA y su base

conjugada A- consideramos el equilibrio del par conjugado

HA(aq)+H_2 O→A^(- ) (aq)+H_3 O^+ (aq) K_a

En una solución buffer formada por el ácido débil HA, con

concentración Ca y la sal de su base conjugada MA, con concentración Cb,

las especies presentes son A-, HA, H+, OH- Y M+.

La clave para comprender el proceso de regulación de pH es el

principio de Le Chatelier. Si se agregan H+ al sistema, el equilibrio se

desplaza hacia la izquierda, disminuye [A-] y aumenta [HA]. Si estas

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concentraciones son mucho mayores a [H+], ellas no varían apreciablemente

y de la expresión de Ka surge que [H+] se mantiene aproximadamente

constante. Lo opuesto ocurre si se agrega una base. Todo esto es válido si

[A-] y [HA] son comparables entre sí. Esto ocurre si el pH no está alejado del

valor

pH=-log K_a=〖pK〗_a

(ALDABE et al, 2004)

pH del jugo de uva: 4,49 (Cancino)

El valor de pH se determina el transcurso de muchas reacciones

(todas las reacciones en disoluciones acuocas en que participen acidos o

bases en sentido general) la medida sencilla y rápida del pH. Posee por lo

tanto, mucha importancia para la química teorica y aplicada.

La medida del pH se realiza o potenciometricamente o mediante

indicadores. Los indicadores son coorantes que pueden modificar el color

según el pH. Son ejemplos de indicadores los colorantes vegetales, como el

tornasol (colorante de un liquen) o los colorantes de las amapolas. Si se

somete a ensayo una disolución con diferentes indicadores cuyos intervalos

de viraje sean conocidos, el pH se puede determinar con facilidad y con

presicion de 0,1 a 0,2 unidades. En la practica se usan frecuentmente tiras

de papel impregnado con disoluciones indicadoras que se escogen de tal

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forma que aparezca un color distinto para cada pH. (Rudolf, 1977)

Tabla 1: Comparación de pH en algunas sustancias.

Fuente:http://www.monografias.com/trabajos14/escalaph/escalaph.shtml

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Tabla 2: Composición media de lactosuero en polvo.

Propiedad Lactosuero dulce Lactosuero ácido

pH 6,4 - 6,6 4,4 - 4,5

Materia seca 70 66

Lactosa 51 42

Proteínas 6 – 7 6 – 7

Materia grasa 0,2 1,0

Materias minerales 4 – 5 7 – 8

Fuente: Modler H.W. (1987). Boletín FIL nº 212, 11-124.

Tabla 3: Requerimiento agua caldera según BS 2486

Fuente: Articulo técnico. Tratamiento de agua para calderas. THERMAL

ENGINEERING LTDA.

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Desarrollo

Materiales

Agua de piscina Jugo de uva de procesos

Agua de Caldera Lactosuero

Agua Destilada pH-metro con ATC

Vaso Precipitado Papel Absorbente

Procedimiento

1. Se calibró el pH-metro con soluciones buffer, una de pH 7 y

posteriormente con una pH 4, el pH-metro tenia un sistema que

corregía el pH de la muestra automáticamente.

2. se procedió a medir el pH de las distintas muestras.

3. Se anotó en cada muestra el pH y la temperatura.

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Resultados

A continuación se muestran los resultados de la determinación de pH

de las muestras y también de la calibración con las soluciones buffer.

Tabla 4 Resultados medicion de pH

Muestra pH Temperatura (°C)

Buffer pH 4 4 20

Buffer pH 7 7 20

M1 Lactosuero 5,16 21,6

M2 Jugo de uva 3,43 14,4

M3 Caldera 10,5 14,5

M4 Agua destilada 6,4 15,2

M5 Agua de Pisina 6,5 18,2

Discusión de resultados

En base a los datos bibliográficos recopilados podemos inferir que el

pH es una medida de concentración de iones hidrógenos, los pH del jugo de

uva, el lactosuero y el agua de caldera mostraron valores cercanos a la

información bibliográficos, lo que nos hace pensar que nuestras medición,

almenos en estos tres casos estaba correcta, en el caso del agua destilada y

el agua de piscina, no fue posible encontrar bibliografía en la que se pudiera

extraer mas información, cabe destacar que no tuvimos que hacer ninguna

corrección en el practico ya que el instrumento (pH-metro) tenia un sistema

de ajuste de temperatura.

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Conclusión

Como pudimos apreciar en el practico, el pH es vital para la industria

alimentaria, los procesos de elaboración de los alimentos que comúnmente

consumimos tienen este indicador como un importante indicador, tanto de

calidad, control de procesos y también de manejo de residuos. Hay que tener

en claro que el pH influye directamente en el desarrollo de microorganismos

potencialmente peligrosos para el ser humano y es nuestra responsabilidad

poder usar las herramientas de aprendizaje para el beneficio de nuestra

sociedad.

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Bibliografía.

Cancino, B. (s.f.). CLARIFICACIÓN DE JUGO DE UVA POR

MICROFILTRACIÓN . Valparaiso: Escuela de Alimentos. Pontificia

Universidad Católica de Valparaíso.

Rudolf, H. (1977). Fundamentos de la quimica general. Reverte.

ALDABE S. Et al. “Química 2: química en acción”, 1° Ed, Buenos aires,

Colihue, 2004

RIAÑO N. “Fundamentos de química analítica básica. Análisis cuantitativo”,

Universidad de Caldas, Colombia, 2000

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Anexo

Imagen Características Valor

(US$)

El PHB21 es tiene una memoria no volátil, que almacena sus valores de configuración. Incluso en una pérdida de poder condicionan sus registros se mantienen. Los menús son fáciles de entender para una fácil operación y programado desde un simple teclado de 3 botones. • Resolución de selección automática • Electrodo Automático Check • Reconocimiento automático de búfer • 99 Puntos de Registro de Datos • Salida RS-232 para PC o impresora • Máximo y alarma audible mínimo

660

Con su microprocesador incorporado, el PHB-600R mide con precisión el pH y mV en soluciones acuosas. Esto hace que sea adecuado para aplicaciones de laboratorio, industriales y de fabricación. • Diseño Microprocesador-base • Visualización simultánea de pH y temperatura • ° C / ° F cambiable • Automático o Manual Compensación de temperatura • Almacena hasta 64 lecturas, descargables a un PC a través de la interfaz RS232

590

El PHH224 resulta idóneo para aplicaciones de acondicionamiento de agua, bebidas, piscifactorías, laboratorios, universidades y muchas otras aplicaciones industriales. Estos medidores digitales por microprocesador son unidades portátiles resistentes capaces de reconocer y compensar la desviación y pendiente de los electrodos. El PHH224 incluye también salida RS232, retención de datos, °C o °F seleccionables, apagado automático, indicador de sobrecarga y compensación de temperatura manual o automática.

300

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pH-metros para carne

Cuando se busca una alternativa para medición práctica del pH en alimentos

semisolidos y solidos como la carne; estos instrumentos cuentan con una

punta de penetración para pH apoyada con la sonda de temperatura en

acero inoxidable lo hacen muy apto para mediciones con el uso de una sola

mano.

La determinación del pH de la carne con pHmetro puede hacerse

directamente utilizando los electrodos de punción o haciendo un macerado

previo a la carne y empleando los electrodos corrientes, para la

determinación del pH con electrodos de punción se seleccionan previamente

las capas superficiales de la carne con ayuda de un bisturí y por esta sección

se introducen los electrodos de puncion. El electrodo de vidrio que termina

en una punta afilada, penetra mas que el electrodo de referencia.