REFRACTOMETRIA

Determinación de etanol en bebidas alcohólicas y determinación de sacarosa en una bebida refrescante.

Autor: Juan SánchezSección: 1

Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”, Vicerrectorado Barquisimeto. Avenida Corpahuaico entre Av. La Salle y Avenida Rotaria. Barquisimeto

estado Lara Venezuela. Departamento de Ingeniería Química.Laboratorio de Análisis Instrumental

Resumen

Se utilizó la Refractómetria, método analítico basado en la medición del índice de refracción al hacer pasar un haz de luz de un medio a otro de distinta densidad, para realizar la determinación del porcentaje de etanol de una muestra de alcohol de marca “camarita”, en la cual se prepararon muestras de 0; 3,84; 15.36 y 19,20% de etanol. Luego se determino el índice de refracción a cada muestra con el refractómetro ABBE, luego con los índices de refracción obtenidos se realizo una correlación para obtener una curva de calibrado que relacione el índice de refracción y la concentración. Luego se analizo la muestra problema en el refractómetro y con el índice de refracción se determino la concentración en 22.10% con un error del 15.10% y para la muestra de alcohol camarita en 43.17%.

De igual manera se realizo la determinación de la concentración de sacarosa para la un refresco de marca chinotto, donde se preparo 4 soluciones igual q el procedimiento anterior y se le determino el índice de refracción y se realizo una curva de calibrado, con la cual se determino la concentración de la muestra problema en 2.51% con un error 4.38% y el del chinoto en 9.21%.

Palabras clave: índice de refracción, concentración, curva de calibrado

Introducción

Cuando la radiación electromagnética atraviesa un límite entre dos medios, cambia

su velocidad de propagación. Si la radiación incidente no es perpendicular al límite,

también cambia su dirección como consecuencia de su interacción con los átomos y

moléculas del otro medio. Dicho cambio de velocidad se manifiesta en una variación de la

dirección de propagación. 

La siguiente práctica tiene como objetivo el estudio de la técnica de Refractometría para la determinación de sacarosa en una bebida gaseosa de Chinotto y el porcentaje de etanol presente en una muestra problema.

Para ello se preparan soluciones patrones de sacarosa, y de etanol, a las cuales se les medirá

el índice de refracción, mediante el Refractómetro ABBE, y con ello se realizara las

respectivas curvas de calibración, con la ecuación de la recta, el objeto es determinar la

concentración de las muestras problemas

En la actualidad la determinación directa para análisis, ha sido superada por la

información obtenida por otras técnicas, no obstante es ampliamente utilizada como

herramienta de los detectores de muchos aparatos modernos como cromatógrafos etc.

Los objetivos que se buscan conseguir son: afianzar los conocimientos referentes a

la refracción y manejo y uso de equipos apropiados para su determinación, determinación

de sacarosa en una bebida gaseosa comercial, y alcohol etílico en el aguardiente, por medio

de la medición del índice de refracción de las muestras.

Objetivo

General Determinar la concentración de etanol de una muestra de alcohol y de sacarosa en

un refresco

Especifico

Preparar soluciones para realizar a las distintas concentraciones. Determinar el índice de refracción con el Refractómetro ABBE. Realizar una correlación entre el índice de refracción y la concentración. Determinar la concertación de la muestras problemas usando la curva de calibrado.

Instrumento y equipos

Equipo

Refractómetro ABBE

Material para preparar soluciones

Balanza Digital (±0,0001) 7 Balones de 25 ml ±0,04 Pipeta volumétrica 5 ml. Propipeta.

Reactivos

Agua destilada. Alcohol etílico (etanol). Sacarosa.

Muestra

Muestra problema de bebida alcohólica comercial (“camarita”). Muestra problema de bebida refrescante comercial (“Chinotto”).

Metodología

Preparación de los patrones de etanol.

Para la preparación de los patrones se tomaron 0, 1, 4 y 5 ml de etanol con una pipeta graduada y se diluyeron en balones aforados de 25 ml con agua destilada.

Preparación de los patrones de sacarosa.

Para la preparación de los patrones se pesaron 0, 1.2530, 3.7831 y 5.08405 g de azúcar en la balanza analítica, y se diluyeron en balones de 25 ml, enrasándolos con agua destilada.

Determinar el índice de refracción

Se coloca unas gotas de la muestra en el prisma del refractómetro, se cierra se enciende y se observa por obturador y se ajusta la línea horizontal con las dos líneas diagonales, se lee el índice de refracción y esto se repite para todas la muestras.

Son los resultados se calcula la curva de calibrado, luego se mide el índice de refracción de la muestra problema suministrada por técnico de laboratorio, y con la curva de calibrado se determina su concentración.

Resultados y discusión

Tabla 1: datos experimentales del etanol

EtanolConcentración (%m/v) Índice de Refracción

0 1.33203.84 1.333815.36 1.339219.20 1.3414

Muestra problema de etanol 1.3426Muestra de alcohol camarita 1.3530

Tabla 2: datos experimentales de la sacarosa

SacarosaConcentración (%m/v) Índice de Refracción

0 1.33225.012 1.3392

15.1324 1.353620.336 1.3614

Muestra problema de sacarosa 1.3356Muestra de chinotto 1.3452

Tabla 3: resultados

Muestra Concentración (%m/v) ErrorMuestra problema de etanol

22.10 15.10

Muestra de alcohol camarita

43.17

Muestra problema de sacarosa

2.51 4.38

Muestra de chinotto 9.21

Discusión

En la práctica se realizo la determinación de la concentración de una muestra de alcohol de marca camarita y de un refresco marca chinotto, para lo cual se utilizo el método de refractometria.

Para la determinación de la concentración de etanol, se preparo 4 soluciones de etanol a 0,3.84,15.36 y 19.20%, luego con el refractómetro ABBE se determino el incide de refracción de cada una las cuales están en la tabla 1, de las cuales se calculo la correlación entre el índice de refracion y el volumen.

ec. 1

Luego se determino el índice de refracción de la muestra problema de etanol y de la muestra de alcohol camarita, con los índices de refracción y con la ec.1 se determino su concentración en 22.10% y 43.17% respectivamente, con un error del 15.10% de la muestra de etanol. Este error pudo ser por errores de apreciación al utilizar el equipo o al preparar las soluciones. También pudieron darse por cambios de temperatura los cuales afectan el índice de refracción y alteran los resultados.

Para la determinación de la sacarosa en se realizo el mismo procedimiento, con los datos de la tabla 2 y se obtuvo una correlación para obtener la ecuación de la curva siguiente:

ec.2

Finalmente se determino el índice de refracción de la muestra problema de sacarosa y de la muestra de refresco chinotto y con la ec.2 se determino la concentración en 2.51% y 9.21% respectivamente, con un error de 4.38% con respecto a la muestra de sacarosa, este error pudo darse por la pérdida de muestra al pasar la sacarosa a los balones de 25 mL, y por apreciación al ver los valores en el equipo.

Conclusiones

La refractometria es un método sencillo, preciso y económico para obtener resultados cuantitativos o porcentuales en determinado caso.

La concentración de etanol en la muestra de alcohol camarita es de 43.17%

La concentración de sacarosa en la muestra de refresco chinotto es de 9.21%

Pueden producirse algunas desviaciones de los resultados en la línea de tendencia de las curvas de calibración; esto se debe a errores experimentales y de equipo.

Recomendaciones

Se recomienda hacer la determinación de la muestra problema cuando se haya realizado la curva de calibrado para evitar errores por cambios de temperatura

Debe evitarse a como de lugar los errores personales, los cuales pueden minimizarse si se trabaja con cuidado y autodisciplina

Cálculos tipicos

Cálculo de la concentración de los patrones de azúcar.

; Asi mismo se procedio con los otros patrones

Cálculo de la concentración de los patrones de Etanol.

Análogamente se calculo para los otros patrones.

Cálculo de la concentración de sacarosa en una muestra de Chinotto a partir de la curva de calibración.

De la curva de calibración obtenida con estos valores de concentración y sus respectivos índices de refracción se determinó una ecuación de la recta que se ajusta de la mejor forma a los datos y la cual es:

A partir del cual se determino la concentración de sacarosa presente en la muestra de bebida gaseosa Chinotto:

Para un índice de refracción de la muestra de , resulta una concentración de

sacarosa de:

Determinación de etanol en el Aguardiente.

A partir de la curva de calibración concentración de los patrones de etanol vs. Índice de refracción, se pudo determinar la cantidad de alcohol etílico presente en la muestra de aguardiente analizada.

Para un índice de refracción de la muestra diluida de aguardiente de , se tiene

una concentración de etanol de:

Calculando el porcentaje de error relativo de etanol en la muestra.