Post on 07-Jan-2017
Boas Práticas de Laboratório
STAB, Piracicaba, 2011
Celso Caldas
O Mundo Canavieiro
O Brasil Canavieiro
Açúcar de Mesa – Sacarose
Sacarose Sacarose
Sacarose Polarimetria
Polarização da Luz (1670, Christiaan Huyghens )
Sacarose Polarimetria
Polarização da Luz
Refração (Erasmus Bartholin, 1669; Nicol, 1828 ) Simples Bi-refração (dupla refração)
Sacarose Polarização
Substâncias Opticamente Ativas (1815, BIOT)
Sacarose Polarimetria
C Assimétrico (1874, Le Bel e Van’t Hoff ) Moléculas simétricas Opticamente inativas Moléculas assimétricas Opticamente ativas
Sacarose Polarimetria Rotação Específica (α)
concentração da solução contida no tubo comprimento do tubo polarimétrico onde a solução
está contida temperatura da solução analisada comprimento de onda da luz usada no polarímetro solvente
Sacarose Polarimetria
Rotação Específica (α)
[α] = α / (l . e)Onde:[α] rotação específicaα desvio do plano da luz polarizada, em graus, ou
poder rotatório específicol comprimento do tuboe concentração da substância, em g/mL
Inversão da Sacarose
Sacarose + 66,53º Glicose + 52,70º Frutose - 92,40º Sacarose Invertida - 37,70º
Sacarose Polarimetria
Sacarose Polarimetria Escala Internacional do Açúcar
Ventzke, 1842 e 1843 Ponto 100 a partir da solução dom densidade relativa de
1,1000 a 17,50ºC, referida à água
Mohr, 1855 Ponto 100 a partir da solução de 26,048g de sacarose
para 100cm3, chamando este de peso normaltemperatura da solução analisada
Sacarose Polarimetria
Escala Internacional do Açúcar
ICUMSA, 1900 Ponto 100 26,0000g de sacarose para 100cm3, a 20ºC
ICUMSA, 1916 Ponto 100 34,660º com luz de sódio Ponto 100 40,690º com luz de mercúrio
Sacarose Polarimetria
Escala Internacional do Açúcar
ICUMSA, 1986
Alterou a escala de ºS para ºZ
Ponto 100 26,0000g de sacarose para 100cm3, a 20ºC, com sacarímetros com lâmpadas de Na (λ = 589,44nm), cuja rotação específica é 34,660º
Sacarose Polarimetria
Escala Internacional do Açúcar
ICUMSA, 1986
Equipamentos Hg (λ = 546,337nm) rotação específica 40,77º Cunha de quartza (λ = 589,44nm) rotação específica 34,934º
ºS para ºZ X 0,99971
POLPol % m/m sacarose aparente
26g/100mL Ls = POL ( ICUMSA )
Pol caldo = Ls * Fp (fator de polarização)
Fator de polarização = 26 / (99,719 x drel 20/20º)
Brix caldo 18 Fp = 0,2427
Pol caldo = 68 x 0,2427 = 16,50
Sacarose Polarimetria BPL
Rede elétrica estabilizada Bons equipamentos (sacarímetros, refratômetro e balanças) Calibração e aferição
Manutenção (lentes, tubos de uso, lãmpada, etc) Tubos padrões (INMETRO) Teste de linearidade
Balões com certificados de calibração Qualidade da água Temperatura ambiente e da solução
Densimetria Densidade Relação entre m/v de uma
substância
Verdadeira ou absoluta medidas no vácuo
Aparente medidas na presença do ar MASSA ESPECÍFICA
Relativa em relação à densidade de outra substância PESO ESPECÍFICO Água: 20ºC/4ºC
Densimetria
Empuxo de ArquimedesP = m⋅ g
E = μ ⋅ g ⋅V
0 = −P + E0 = −m⋅ g + μ ⋅ g ⋅V
μ = m / V
Densimetria
Equipamentos
Brix, 1854
Soluções Açucaradas a 10%m/m Densidade a 20ºC/4ºC
Arabinose 1,0379
Glucose 1,0381
Frutose 1,0385
Galactose 1,0379
Sorbose 1,0381
Sacarose 1,0381
Maltose 1,0386
Lactose 1,0376
Rafinose 1,0375
Média 1,0380
Brix Densimétrico
Perfeita relação entre C (m/m) e densidade
Escala em Conc (%m/m)
Densímetro (densidade)
Brix % m/m Sólidos Solúveis em Solução
Brix Densimétrico
EscalasTipo de escala Definição Tipo de aplicação
Brix Percentagem em peso de sólidos solúveis em solução
soluções açucaradas
Baumé denso (145 – 145) / d6060 soluções mais densas do que
a água
Baumé leve 160 / (d6060 – 130) Soluções menos densas do
que a água, amônia, verniz
Lactômetro (d6060 – 1000) x 1000 indústria do leite
Salímetro % da saturação de NaCl em água soluções salinas, indústria de alimentos
Gravidade específica
dtt qualquer tipo de líqüido
Gay Lussac(Tralles)
Percentual de álcool indústria alcooleira
INPM % em massa de álcool idem (Brasil)
Densimetria BPL
Rede elétrica estabilizada Densímetros com certificado de calibração Balanças calibradas e aferidas Erros de PARALAXE Qualidade da água Temperatura ambiente e da solução
Refratometria
O Fenômeno da REFRAÇÃO
Refratometria
Índice de Refração
n = v1 / v2Onde:n índice de refração v1 velocidade da luz no meio 1v2 velocidade da luz no meio 2
Refratometria
Equipamentos
Imagens encontradas na internet
RefratometriaÍndice de Refração Absoluto
n = c / vOnde:n índice de refração absolutoc velocidade da luz no vácuov velocidade da luz no outro meio
Material Índice de refração
Ar 1,00
Água 1,33
Álcool etílico 1,36
Vidro 1,60
Glicerina 1,48
Diamante 2,42
Brix Refratométrico
Perfeita relação entre C (m/m) e IR
Escala em Conc (%m/m)
Refratômetro (IR)
Brix % m/m Sólidos Solúveis em Solução
Refratometria BPL
Rede elétrica estabilizada Bons equipamentos (refratômetro e balanças) Calibração e aferição
Manutenção Óleos de imersão Teste de linearidade
Balões com certificados de calibração Temperatura ambiente e da solução
Pagamento de Cana pela Qualidade
Implantação do Sistema : 1976, AL
Parâmetro : Sacarose na Cana (PCC) Açúcar
Sacarose
Ls
Brix POL
Fibra
Como determinar ?
Fibra
Método por secagem (Tanimoto) Não funcional para o SPCTS
Método Matemático – Estatístico Equação de Regressão Linear
Fibra % cana = 0,08 * PBU + 0,876
Titrimetria Oxiredutimetria Neutralização (Ácido / Base)
Acidez e alcalinidade
Potenciométrica Acidez
Complexação Dureza
Precipitação Cloretos
Oxi-redução (Oxiredutimetria) AR e ART
Oxiredutimetria
Feo Fe++ + 2 e- OXIDAR-SE É PERDER ELÉTRONS
[O]o + 2 e- O- - REDUZIR-SE É GANHAR ELÉTRONS
Feo + [O]o Fe++O- -
REDUTOR É AQUELE QUE SE OXIDAOXIDANTE É AQUELE QUE SE REDUZ
Ferro oxidou-se (perdeu elétron), logo é o redutorOxigênio reduziu-se (ganhou elétrons), logo é o oxidante
Oxiredutimetria AR Cu++ Cu+
Cúprico CuprosoAzul Vermelho Tijolo
Quem promove esta reação de redução?
Sacarose NÃOGlicose e Frutose SIM
COBRE Ganhou elétron / Reduziu-se / Oxidante
GLICOSE E FRUTOSE Perderam elétrons / Oxidaram-se / Redutores
Oxiredutimetria Trommer (1841) Objetivo era determinar grupos
cetônicos e aldeídicos
Fehling (1848) Detalhou a função do cobre na reação com os AR, em meio alcalino
Soxhlet (1878) Separou as soluções de cobre e alcalina, chamando-as Fehling A e B e estabeleceu a estequiometria da reação
Eynon e Lane (1923) Introduziram o azul de metileno na titulação
OxiredutimetriaEstequiometria da Reação entre Cu e AR
CuSO4 + 2 NaOH Na2SO4 + Cu(OH)2
hidróxido cúpricoFervendo,
Cu(OH)2 H2O + Cu2Oóxido cuproso
Oxiredutimetria
Estequiometria da Reação entre Cu e AR
sulfato de cobre tartarato duplo de Na e K cupritartarato sulfato de sódio
Oxiredutimetria
Estequiometria da Reação entre Cu e AR
1º CASO Aldeído IGlicose)
Ácido glucônico(2:1)
Ácido sacárico(6:1)
Oxiredutimetria
Estequiometria da Reação entre Cu e AR
1º CASO Cetona (Frutose)
Ácidos tartáricoe oxálico(12:1)
OxiredutimetriaEstequiometria da Reação entre Cu e AR
5 moles de sulfato de cobre 1 mol de monossacarídeo ( CuSO4 ) (C6H12O6)
180g de AR --------------- 1250g de CuSO4x --------------- 69,278g de CuSO4
x = 9,97g ≈ 10,0g de AR
1000mL de Fehling A ------------------- 10,000g de AR0,5mL de Fehling A ------------------- x
x = 0,005 g de AR
10mL Licor (A + B) 0,05g AR
Oxiredutimetria BPL
Interferentes Qualidade das soluções (padronização) Equipamentos e vidrarias Iluminação direcionada
EspectrofotometriaLUZ
EspectrofotometriaEspectro Eletromagnético
MétodosAnalíticos
Ultravioleta
Infravermelho
400 nm 500 nm 600 nm 700 nm
EspectrofotometriaMétodos
Colorimétricos VIS (380 a 780nm) Espectrofotométricos UV / IR
Lei de Beer
Espectrofotometria
Lei de Beer
solução 10g/L
Io IT1
solução 20g/L
IT2Io
feixe de luz deintensidade Io
Espectrofotometria
Lei de Beer
1 cm
Io IT1
Io IT3
3 cm
feixe de luz deintensidade Io
EspectrofotometriaOBS: Absorbância Transmitância
Lei de Beer
A = C.e.K
Onde:A = absorbância da solução C = concentração da solução e = espessura da solução K = constante de extinção
EspectrofotometriaEquipamento Espectrofotômetro
EspectrofotometriaRelação entre A e T Lei de Lambert & Beer
A = log ( 1 / T ) (I)Onde:A = absorbância da soluçãoT = transmitância da solução
Aplicando as regras do logaritmo temos: A = log. 1 - log. T ∴ A = - log. T (II)
% T Fazendo % T = T x 100 ∴ T = ------- e aplicando em (II)
100 teremos:
% T A = - log. ----------- ∴ A = - ( log. % T - log. 100 )
100 A = - ( log. % T - log. 102 ) ∴ A = - ( log. % T - 2 )
A = 2 - log. % T (III)
EspectrofotometriaMétodos Analíticos
Qualitativos Comparação da cor visual
Quantitativos Comparação da A ou %T
01 padrãoVários padrões
Gráficos Equação de regressão linear
EspectrofotometriaMétodos Analíticos Quantitativos Gráficos Linear (Abs) Abs f log
escala log
% T f lin Monolog (%T) escala lin
EspectrofotometriaMétodos Analíticos Quantitativos
Equação de regressão linear Coeficiente angular (a) Coeficiente linear (b) Coeficiente de correlação (R) Coeficiente de determinação (R2)
Espectrofotometria BPL
Qualidade do equipamento e estabilização da rede elétrica
Qualidade dos reagentes e vidrarias Qualidade das cubetas Interferentes Linearidade Contaminação
Soluções Definição Expressões de concentração
Percentagem Molaridade
Definição de mol Normalidade Noções de equivalente grama
Padronização de soluções Direta Indireta
Cálculo e uso do fator de padronização
Soluções BPL
Rede elétrica estabilizada Bons equipamentos (balanças analíticas e semi-
analítica) Balões com certificados de calibração Reagentes de excelente qualidade
Prazo de validade Perfeita identificação das soluções
PRINCIPALMENTE
TREINAMENTOS
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