Determinación analítica cuali y cuantitativa de sustancias presentes en las bebidas cola

Indice
1.
Introducción
2. Desarrollo del
análisis
3. Bibliografía

1.
Introducción

Determinación volumétrica y
gravimétrica, del contenido de azúcares (glucosa y
carbohidratos
simples) y ácido ortofosfóricos (fosfatos),
respectivamente, en las bebidas cola. Detección e
identificación cualitativa de sulfitos.
Estos análisis fueron realizados sobre muestras
extraídas productos que
se comercializan habitualmente en los mercados
minoristas, encontrándose al alcance de cualquier consumidor.

2. Desarrollo del
análisis

Determinación de glucosa y azúcares:
(Solución cupritartárica valorada – Licor de
Fehling)
Este procedimiento
permite una determinación de gran aproximación de
los azúcares presentes en las muestras, en particular la
glucosa. Este presenta una estructura
química
que posibilita la reducción de sustancias como: Cobre, Zinc, y
Hierro, entre
otras. Se encuentra constituida por 6 carbonos, todos con un
grupo
hidroxilo (OH–) menos uno, que presenta un grupo
carbonilo (CH2OH+).
La glucosa es un monosacárido que presenta
estereoisomería (capacidad de una molécula en rotar
el plano de la luz polarizada
incidente), constituyendo dos estructuras,
la a -D-glucosa
y la b
-D-glucosa.
Este método
consiste en la reducción directa de iones cúpricos
divalentes (Cu2+), a iones cuprosos monovalentes
(Cu+). En presencia de calor, los
iones cuprosos reducidos forman óxido cuproso
(Cu2O), precipitado rojo ladrillo.

Reacción:
calor

• Cu2+ + glucosa ® Cu+

calor

• CuSO4 + glucosa ® Cu2O

Reactivos: Para obtener 1000 ml. de solución de
Licor de Fehling, se deben preparar 2 soluciones por
separado, en matraces de 500 ml.
Para la Solución A, se disuelven 35 g. de sulfato de cobre
(CuSO4) en 150 ml. de agua
destilada. Se coloca a baño maría para favorecer la
disolución, y se deja enfriar en un desecador hasta
adquirir temperatura
ambiente.
Luego se le agrega 5 ml. de ácido sulfúrico
concentrado (H2SO4)’, y se completa
en volumen a 500 ml
con agua destilada.
Para la Solución B, se disuelven 173 g. de tartrato de
sodio y potasio (sal de Rochelle;
KNaC4H4O6.4H2O) y 50
g. de hidróxido de sodio (NaOH) en 400 ml. de agua
destilada. Se coloca a baño maría para favorecer la
disolución, y se deja enfriar en un desecador hasta
temperatura ambiente. Finalmente, se completa el volumen con agua
destilada a 500 ml.
Para valorar el análisis debe preparar una solución
patrón de glucosa en agua, disolviendo 0,5 g, de glucosa
anhidra (P.F. 146°C.) en 100 ml. de agua destilada.
Se prepara una solución (solución CC) colocando una
muestra de
bebida cola a baño maría, con calentamiento leve e
interrumpido, Sin dejar que se concentre y varíe el
volumen. De este modo se logra eliminar el dióxido de
carbono
presente, y evitar la posibilidad de cualquier tipo de
interferencia en el proceso y en
los resultados.
Todas la drogas
utilizadas son de grado pro-análisis.
Procedimiento: Se mezcla partes iguales de la Solución A y
B, para un volumen final de 10 ml; se le agrega 40 ml. de agua, y
se lleva a ebullición.
Se coloca la solución de glucosa en una bureta y se titula
hasta reducción total. En este punto se determina por el
cambio de
color de celeste
a rojo ladrillo, proporcionado por el óxido cuproso
(Cu2O).
Se calcula la cantidad de glucosa que reduce 10 ml. de
solución cupritartárica.
Se vuelve a repetir el procedimiento utilizando para la
titulación la solución CC, y verificando cuantos
mililitros de esta se utilizan en la reducción
total.

Resultados:

Tablas de reducciónes

Determinación de ácido
ortofosfórico y fosfatos:
(Mixtura magnesiana)
Este procedimiento permite la determinación cuantitativa
de fósforo de una mezcla. Éste, precipita en forma
de fosfato magnésico amónico hexahidratado
(MgNH4PO4.6H2O). Posteriormente
el precipitado se calcina obteniéndose
(Mg2P2O7)
Reacciones:

• PO43- + NH4+ +
  Mg2+ + 6 H2O ®
  MgNH4PO4.6H2O

calor

• 2
  (MgNH4PO4.6H2O)
  ®
  Mg2P2O7 + 2
  NH3 + 13 H2O

Reactivos: Se coloca en un frasco de tapa esmerilada, 10
g. de sulfato de magnesio (MgSO4), 10 g. de cloruro de
amonio (NH4Cl) y 80 ml. de agua destilada. Obtenida la
solución de agregan 40 ml. de hidróxido de amonio
(NH4OH), se mezclan, se deja en reposo durante unos
días y se filtra. Cuando se nota que en reactivo presenta
turbidez, se filtra nuevamente.
Todas las drogas
utilizadas son de grado pro-análisis.
Procedimiento: Se toman 50 ml. de solución concentrada de
refresco cola (volumen inicial 1000 ml. – volumen final 160
ml., por evaporación a baño maría), se le
agregan 3 ml. de ácido clorhídrico concentrado, y
25 ml. de mixtura magnesiana. Por medio de la utilización
de un pH-metro se
alcaliniza la solución con hidróxido de amonio
concentrado (NH4OH), y agitando vigorosamente. Se
varía el pH de ácido a ligeramente ácido (a
6,2). De esta forma se logra que precipite el complejo de fosfato
amónico magnésico hexahidratado
(MgNH4PO4.6H2O).
Finalmente se filtra el precipitado y se calcina
transformándolo a pirofosfato de magnesio
(Mg2P2O7), por medio de este
procedimiento se elimina la formación de sustancia
indeseadas tales como el fosfato de magnesio
(Mg3(PO4)2), fosfato de amonio
((NH4)3PO4), hidróxidos
de magnesio y amonio (Mg(OH)2 ; NH4OH),
fosfatos ácidos,
etc.

Resultados:

Determinación de sulfitos:
(Reducción a fosfatos y precipitación)
Los sulfitos pueden oxidarse fácilmente a sulfatos,
hirviéndolos con exceso de oxidantes tales como el agua de
bromo, hipoclorito de sodio, hipobromito de sodio o
peróxido de hidrógeno. Este método de
carácter cuantitativo puede utilizarse de
forma cualitativa, ya que determina un precipitado blanco de
sulfato de bario, que es muy insoluble en el medio.
Reacciones:

• ClO- + SO3=
  ®
  SO4= + Cl-

• BaCl2 + SO4=
  ®
  BaSO4 + 2 Cl-

Reactivos: Se prepara una solución concentrada de
bebida cola (volumen inicial 1000 ml. – volumen final 160
ml., por evaporación a baño maría). Se
disuelven 5 ml. de la solución en 45 ml. de agua, para
facilitar la detección en el cambio de turbidez del
líquido. (Solución CC).
Todas las drogas utilizadas son de grado pro-análisis.
Procedimiento: Se coloca la solución CC en un vaso de
precipitados y se le añade 0,5 ml. de ácido
clorhídrico (HCl) para acidificarla. Luego se le agrega 5
ml. de una solución de hipoclorito de sodio 106 g/l.
Posteriormente, se adiciona 3 g. cloruro de bario cristalizado
(BaCl2.2H2O). La solución se lleva a
ebullición, logrando que el exceso de reactivo se
descomponga.
Los sulfitos se reducen a sulfatos y precipitan por
sustitución del cloro en la sal de bario. Se produce un
precipitado blanco de sulfato de bario (BaSO4), que se
deja decantar completamente por 24 horas.
Resultados: La presencia de un precipitado blanco en el fondo del
recipiente, determina el contenido de sulfitos en la mezcla
original de refresco de cola.

3. Bibliografía

Incluida en el trabajo
"BEBIDAS COLA, NEGRA Y SINIESTRA ADICCIÓN"

Autor:

Eric G. Strembel

19 años
Bachiller en Ciencias
Químicas del Instituto Politécnico Superior
(U.N.R.)
Estudiante de Licenciatura en Química (U.N.R.)
Rosario – Argentina
¨ 2002