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Bibliografía

Cuizano, N., Llanos, B., Chang, L., & Navarro, A. (2 de Junio de 2010). EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE DE ALGAS MARINAS DEL LITORAL PERUANO ELUCIDA SU ALTA AFINIDAD POR CONTAMINANTES AMBIENTALES. Obtenido de Revista de la Sociedad Química del Perú: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=371937605003

Haris, D. (2003). Valoración ácido-base de una proteína. En D. Haris, Análisis químico cuantitativo (pág. 224). Barcelona: Editorial Reverte S.A.

Pérez, F. (3 de Marzo de 2011). Conductimetría y titulaciones, ¿cuándo, por qué y para qué? . Obtenido de Universidad Nacional Autónoma de México: http://www.revistas.unam.mx/index.php/req/article/view/64440/56572

Silva, M., & Barbosa, J. (2002). Determinación de acidez en alimentos. En M. Silva, & J. Barbosa, Equilibrio iónicos y sus aplicaciones analíticas (pág. 163). Madrid: EDITORIAL SÍNTESIS S.A.

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Donde:

VA es el porcentaje de acidez volátil en el producto

W es el porcentaje de agua en la muestra

VA + W es virtualmente equivalente a la pérdida total de materia volátil durante la evaporación.

Para un producto cuya conservación depende del contenido de ácido acético, el valor de VAaq debe ser al menos inferior al 3,5%.

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En productos tales como escabeches, salmueras, cremas de ensaladas, etc., es usual calcular el porcentaje de ácido volátil en la fase acuosa (VAqa), parámetro que viene determinado por la expresión:

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La acidez volátil (VA) se puede determinar por diferencia al valor de TTA después de evaporar la muestra varias veces, de forma que sólo permanezca en la misma el ácido fijo (FA).
%VA=%TTA-%FA

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El contenido de ácido volátil se puede determinar de manera directa en el propio destilado de la muestra. Los resultados se expresan como contenido de ácido acético. La acidez volátil es una medida de la corrección del proceso de fermentación de los vinos nuevos y del mantenimiento de la calidad de los vinos viejos.

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El valor de TTA para cada alimento se presenta en términos del ácido predominante en el mismo, por ejemplo, ácido láctico en leche, cítrico en la mayoría de los frutos, málico en manzanas, acético en vinagre, etc. El principal ácido volátil presente en los alimentos es el ácido acético, presente en salmueras, adobos, escabeches, etc.

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El contenido total de ácidos en un alimento se puede realizar para controlar su pureza. La acidez en un alimento se puede expresar como la acidez total valorable (TTA), esta se determina por valoración con NaOH 0,1 mol L–1 usando fenolftaleína o azul de bromotimol como indicador. La detección exacta del punto final a veces es difícil debido a la presencia de colores oscuros en el alimento. En este caso, se puede añadir una cantidad extra de indicador o bien llevar a cabo una dilución previa con agua, o a su ves usar la detección potenciométrica del punto final.

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El análisis de acidez total de ácido tartárico en vino tinto, da evidencia de la conductividad como una señal analítica importante en disoluciones con características de alta dilución y coloreadas. La ventaja del método conductimétrico es su aplicabilidad en disoluciones, donde el cambio de pH en el punto de equivalencia experimental es insuficiente para obtener un punto final definido, espor ello que el punto final conductimétrico no depende de los cambios de pH en las inmediaciones del punto de equivalencia.

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Figura 2. Titulación de una muestra de 25,00 mL de vino tinto con monitoreo conductimétrico.

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Figura 1. Titulación de una muestra de 25mL de vino tinto con monitoreo potenciométrico.

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Como punto final de la titulación se tomó el punto medio en la porción ascendente de la curva del primer punto de inflexión, ya que, el ácido tartárico es el ácido más predominante y fuerte por su Ka (9,20 × 10–4). Al estar más disociado, es el que eleva la concentración de H⁺ del vino. Su pK es 3,01 y por tanto es el responsable de la acidez y pH del vino.

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En el método visual se usó alícuotas de 10mL de vino tinto y se titularon con NaOH 0,0937N, usando el color del vino tinto como auto-indicador (de rojo a azul). Para el monitoreo potenciométrico se usó alícuotas de 25mL valoradas con NaOH 0,1926 N, utilizando un pHmetro para determinar el pH.

En el método con monitoreo conductimétrico se preparó una disolución estándar de NaCl de 692 ppm, de conductividad=1413 μS/cm para su calibración. Para las titulaciones se usaron alícuotas de vino tinto de 25mL valoradas con disolución de NaOH 0,3730 N.

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La conductividad de las disoluciones es medida a través de un conductímetro, el cual posee una celda para medir los cambios de esta magnitud física ante la adición continua y uniforme de reactivo titulante. La ventaja de las titulaciones con monitoreo conductimétrico es que pueden analizarse disoluciones muy diluidas y/o coloreadas, sistemas en que la reacción no es suficientemente  cuantitativa. La importancia de esta investigación es realizar una valoración de la acidez titulable de vino tinto utilizando el método visual, el potenciométrico y el conductimétrico como indicadores del punto de equivalencia experimental.

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Cuando se titula un ácido débil o una mezcla de ácidos débiles, como los  contenidos en el vino, con una base fuerte en monitoreo conductimétrico se obtiene una curva de titulación característica. En ella, la conductividad de la disolución varía con un comportamiento lineal en algunas regiones, de manera que el punto de equivalencia experimental  puede ilustrarse gráficamente como la intersección entre dos líneas.

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CONDUCTIMETRÍA Y TITULACIONES, ¿CUÁNDO, POR QUÉ Y PARA QUÉ?

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CONDUCTIMETRÍA Y TITULACIONES, ¿CUÁNDO, POR QUÉ Y PARA QUÉ?

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Figura 2: Curva de titulación de Lessonia nigrescens Bory en 0,1N KCl a 25°C

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Figura 1: Curva de titulación de Macrocystis integrifolia Bory en 0,1N KCl a 25°

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Se observa empíricamente puntos de equivalencia alrededor del pH 7. Se resalta un mejor comportamiento para el alga Macrocystis integrifolia Bory (Figura 1), que evidencia a la presencia mayoritaria de pocos grupos funcionales ácidos que predominan en su equilibrio ácido-base, mientras que en el caso de Lessonia nigrescens Bory, podría presentar, además, otros grupos interferentes, como proteínas fosfatadas, que son anfóteras, en mayor proporción, que alteraría dicho equilibrio.

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Titulación: Se tituló con una solución valorada 0,2663 N de KOH, en el intervalo de pH 2 hasta aproximadamente 13 a 25°C mediante un baño de temperatura y se mantuvo el recipiente con burbujeo constante de nitrógeno para mantener un ambiente inerte libre de dióxido de carbono y oxígeno.

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Ambas algas muestran fuertes propiedades ácidas con pKa de 2,13 y 2,67, respectivamente. Esta ligera diferencia se atribuye a la relación en contenido fucoidanos/alginato más las proteínas fosfatadas presentes en las algas. Se demostró que la superficie de Macrocystis integrifolia Bory está cargada negativamente a pH mayores de su pKa en mayor proporción que Lessonia nigrescens Bory, porque contienen 2,76 y 2,14 mmol de grupos carboxilo por gramo de alga.

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De los resultados, las algas estudiadas son potenciales adsorbentes para la eliminación de contaminantes ambientales, tales como metales pesados, moléculas orgánicas, colorantes y otros. Son biosorbentes potenciales para su aplicación en la eliminación de contaminantes de aguas residuales a condiciones reales, las cuales son extremas por su composición y acidez.

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Se evaluaron las propiedades ácido-básicas de dos algas marinas recolectadas del litoral peruano: Macrocystis integrifolia Bory y Lessonia nigrescens Bory mediante titulación.  Se lavó las algas con  agua potable y agua tipo I; se secó a temperatura ambiente, se molió y se separó diferentes tamaños mediante tamizado. Luego se suspendió con agitación constante en 0.1N de HCl por una hora para protonar todos sus sitios activos, se enjuagó con agua tipo I para eliminar el exceso de ácido. Finalmente, se secó las algas y luego se almacenó en frascos herméticos de plástico, refrigerados hasta su uso.

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EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE DE ALGAS MARINAS DEL LITORAL PERUANO ELUCIDA SU ALTA AFINIDAD POR CONTAMINANTES AMBIENTALES

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EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE DE ALGAS MARINAS DEL LITORAL PERUANO ELUCIDA SU ALTA AFINIDAD POR CONTAMINANTES AMBIENTALES

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Si la tirosina queda encerrada dentro de la proteína, no es facilmente accesible, y se precisa una alta concentración de OH⁻ para eliminar el protón del grupo fenol.

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Valoración ácido- base del enzima ribonucleasa. El punto isoiónico es el pH de la proteina pura, sin otros iones a excepción del H⁺ y OH⁻. El punto isoeléctrico es el pH al cual la carga media de la proteína es 0

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La interpretación es que tres grupos de tirosina son accesibles al OH⁻, y tres estan encerrados dentro de la proteína, donde no pueden ser valorados fácilmente. La línea continua en la figura se calcula a partir de los valores de pKa deducidos de todos los grupos valorados.

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A partir de la forma de la curva de valoracion se puede deducir el valor aproximado del pKa de cada grupo valorable. Esta información permite conocer el entorno inmediato del aminoácido en la proteína.En la ribonucleasa, tres residuos de tirosina tienen valores normales de pKa (~10), y otros tres tienen pKa >12.

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El enzima ribonucleasa es una proteína que tiene 124 aminoácidos. Su función es romper el ácido ribonucleico (RNA) en pequeños fragmentos. Una disolución que solo contiene la proteina pura, sin más iones que los procedentes de la proteína y del agua, se dice isoiónica. A paritr de este punto, próximo a pH 9,6 en el gráfico, la proteína se puede valorar o bien con ácido o bien con base.
De los 124 aminoácidos del enzima neutra:

16 pueden protonarse con ácido

20 pueden protonarse al añadir una base

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APLICACIONES DE LA VALORACIÓN ÁCIDO-BASE

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APLICACIONES DE LA VALORACIÓN ÁCIDO-BASE