Cas 1 - Aigua de mar, embotellada i destil·lada PDF

Preview

Summary

Download Cas 1 - Aigua de mar, embotellada i destil·lada PDF

Description

CAS 1 AIGUA DE MAR, AIGUA EMBOTELLADA i AIGUA DESTIL·LADA

Henar Margenat Hervas Grup Petit 8 17 de desembre de 2012

1. RESUM En aquesta pràctica es compararan les característiques fisicoquímiques de mostres d’aigua de diferent procedència, en aquest cas l’aigua de mar, de l’aigua embotellada i de l’aigua destil·lada. Per fer-ho s’analitzaran diversos aspectes, tant qualitatius (com per exemple la precipitació d’alguns components de l’aigua) com quantitatius (densitat, pH, conductivitat...). Amb els resultats finals s’observarà que l’aigua de mar presenta grans diferències en comparació amb les altres dues mostres d’aigua (destil·lada i embotellada).

2. INTRODUCCIÓ L’aigua (H2O) presenta unes característiques generals, com per exemple que a temperatura ambient es troba en estat líquid, i que és incolora, inodora i insípida. Sol presentar un pH neutre de 7 i se li associen les característiques d’un bon dissolvent degut a la capacitat de formar ponts d’hidrogen. Tot i això, depenent del seu origen, l’aigua tindrà en dissolució altres components químics, com per exemple una elevada concentració de ions Cl- en el cas de l’aigua de mar, petites concentracions de minerals en els diferents tipus d’aigua embotellada, o bé l’absència d’altres elements, com és el cas de l’aigua embotellada. Això farà que els diferents tipus de components de l’aigua provoquin certs canvis fisicoquímics en aquesta, cosa que farà que variem l’ús d’aquesta segons quin tipus d’aigua sigui, per exemple, en el cas d’un laboratori, l’aigua amb la que es treballarà normalment serà la destil·lada degut a que no conté altres elements que puguin contaminar les diverses reaccions que es duguin a terme.

3. OBJECTIUS  Familiaritzar-se amb les tècniques i el material de mesura més bàsics d’un laboratori i saber utilitzar-lo correctament, concretament es treballarà: procediment de pesada, preparació de dissolucions, mesura de volums amb proveta i pipeta, el calibratge i mesura d’aparells.

4. METODOLOGIA Densitat  Per a mesurar la densitat, utilitzarem la fórmula següent:

Den Densi si sita ta tatt = Per calcular-ho determinem el pes d’una massa d’aigua d’un volum determinat. Aquest valor el mesurem amb una balança marca “METTLER TOLEDO” model AG204, amb una precisió de 0.0001 gr. pH i conductivitat  El pH i la conductivitat han estats mesurats per un pH-metre de marca “CRISON” model pHmeter BASIC 20, amb una precisió de 0.01 i un conductímetre de marca “CRISON” model Conductivity meter 524 i precisió 0.1, respectivament.

Dissolucions a preparar i calcular. Un cop realitzats els càlculs adients es duu a terme el procés de dissolució a la vitrina de gasos (en el cas dels productes que puguin alliberar gasos tòxics).

5. RESULTATS I DISCUSSIÓ 5.1. Determinació de la densitat, el pH i la conductivitat Tal i com es pot observar a la taula, l’aigua destil·lada presenta una densitat menor a l’aigua de mar i l’aigua embotellada, com també té un pH i una conductivitat més baixa que les altres mostres. Aquestes característiques es deuen a que l’aigua destil·lada presenta una concentració de sals dissoltes nul·la, a diferència de l’aigua de mar, que té una concentració de sals més elevada degut a que es veu afectada pels processos físics geològics (rep restes de minerals i roques erosionades de diferents materials, es troba lligada al cicle hidrològic, s’hi aboquen diferents materials de rebuig, contaminació, etc.).

DENSITAT pH

CONDUCTIVITAT

AIGUA DESTIL·LADA

AIGUA DE MAR

AIGUA EMBOTELLADA

ETIQUETA AIGUA EMBOTELLADA

0.96932 gr/mL

1.02 gr/mL

0.99888 gr/mL

Composició química (mg/L)

6.67

7.66

7.42

96.9 nS/cm

108.7 mS/cm

550 S/cm

Residu sec a 180º  153.0 HCO3  43.0 SO4  23.8 Cl  21.5 Ca  4.0 Mg  0.4 Na  37.3 SiO2  39.7

5.2. Caracterització química de l’aigua A la taula s’observa la precipitació dels ions dissolts en els tres tipus d’aigua a examinar. Com es pot veure, els ions dissolts en l’aigua de mar precipiten molt més que no pas en en l’aigua destil·lada.

Aigua de mar Aigua embotellada Aigua destil·lada

AgNO3 Precipita de manera important Precipita Precipita molt poc

BaCl2 Precipita de manera important Precipita molt poc No precipita

Na2CO3 Precipita molt poc No precipita No precipita

5.3. Anàlisi de dades A la taula s’observen els valors obtinguts de la densitat de l’aigua destil·lada, la densitat de l’aigua de mar, el pH de l’aigua de mar i la conductivitat de l’aigua de mar dels diferents alumnes que van dur a terme la pràctica. Els valors mitjans de cada característica a examinar són molt propers i no presenten valors gaire allunyats dels que va obtenir cada equip. En el cas de la conductivitat de l’aigua de mar però, es veu que el valor mitjà no s’acosta als valors obtinguts, ja que cada equip va obtenir uns valors que rondaven els 40 o bé els 100 mS/cm. Densitat aigua destil·lada

Valor mitjà Desviació estàndard

0,6208 0,9976 0,96932 0,9928 0,9928 0,9904 0,99528 1,024

Densitat aigua de mar 0,7984 0,894 1,02 1,0208 1,021 1,0248 1,0232 1,024

0,947875 0,13298639

pH aigua de mar 8,03 7,72 7,66 7,61 8,06 8,08 8,05 8,06

Conductivitat aigua de mar 110,9 101 110,6 42,8 110,6 42,2 43,1 101

0,978275

7,90875

82,775

0,08544478

0,20580417

33,4284203

6. CONCLUSIONS L’objectiu inicial de la pràctica era aprendre a utilitzar els diferents instruments de mesura que es poden trobar a un laboratori (balança, provetes...) i que són bàsics per dur a terme qualsevol tipus de pràctica. Si es tenen en compte els valors mitjans obtinguts, es pot dir que tant la densitat com el pH de les aigües s’ha sabut calcular de manera força correcte; tot i això la conductivitat de l’aigua de mar no ha estat gaire encertada, ja que més o menys s’observa que la meitat de la classe ha obtingut valors propers als 40 mS/cm, mentre que la resta ha obtingut valors propers o superiors als 100 mS/cm. Això pot ser degut a que no s’hagi mesurat de manera correcte quantitat d’aigua, que el conductímetre s’hagi utilitzat de manera incorrecta o bé que les unitats de mesura (mS/cm) fossin errònies. Tot i això, tal i com es deia a la introducció, es pot afirmar que l’aigua varia les seves característiques fisicoquímiques depenent del seu origen, ja que segons d’on provingui es veu afectada per uns agents externs o bé uns processos físics i/o químics diferents. Com s’ha esmentat anteriorment, l’aigua de mar es veurà afectada per processos geològics, tal com la sedimentació de partícules erosionades o bé la precipitació de pluges; l’aigua embotellada passarà una sèrie de processos químics per fer-la potable i adequada pel consum humà i l’aigua destil·lada es veurà sotmesa a diverses reaccions que eliminaran les sals que pugui contenir aquesta originalment per fer-la apte a l’ús d’un laboratori.

RECOMPTE DE BACTERIS VIABLES DE LA LLET

Henar Margenat Hervas Grup Petit 8 17 de desembre de 2012

1. RESUM En aquesta pràctica es pretén realitzar un cultiu de bacteris que poden existir en la llet a diferents dilucions d’aquesta, i tant en la llet crua de vaca com en llet pasteuritzada (UHT). El desenvolupament de l’experiment es farà en un medi amb condicions estèrils, i s’utilitzaran materials esterilitzats abans de fer-ne ús i la vitrina de flux laminar per evitar contaminar els cultius. Els resultats que s’esperen obtenir, és que el nombre de bacteris a la llet crua sigui molt més elevat que a la resta de dissolucions, i encara més gran que el nombre de colònies bacterianes que es puguin trobar al cultiu de la llet pasteuritzada.

2. INTRODUCCIÓ La llet és un aliment que es fa malbé fàcilment. Això passa perquè és un medi nutritiu que conté carbohidrats, proteïnes, lípids, vitamines i minerals, cosa que afavoreix l’aparició de microorganismes i bacteris (tot i que la llet de vaca també conté agents antimicrobians, tal com la caseïna i la lactoferrina, que eviten la proliferació d’organismes perjudicials per la salut dels éssers vius). Tot i això, quan la llet passa pel mugró de la vaca s’emporta els bacteris que viuen en aquest canal, fent que hi hagi una concentració de bacteris de 105 ufc/mL (unitats formadores de colònies per mL). Per evitar aquest fet, cal conservar la llet acabada de munyir a uns 4ºC per tal que no apareguin o no es proliferin tant fàcilment aquests bacteris. Tot i això, hi ha bacteris que poden existir a baixes temperatures, per això cal utilitzar altres mètodes per la seva total eliminació. Un exemple molt freqüent serien els enterobacteris, que només es poden eliminar mitjançant la pasteurització. La pasteurització consisteix a escalfar la llet o qualsevol altre líquid a menys de 100ºC durant poc segons i desprès refredar-lo ràpidament, d’aquesta manera es destrueixen els microorganismes perjudicials per la salut.

3. OBJECTIUS  L’objectiu principal de la pràctica és aprendre a utilitzar correctament els materials i procediments bàsics d’esterilització d’un laboratori microbiològic. Per fer-ho: - Utilitzar material bàsic de mesura de laboratori: pipetes, provetes... - Preparar una dissolució de medi de cultiu. - Utilitzar l’autoclau. - Sembrar un medi de cultiu en plaques de Petri a la vitrina de flux laminar-UV. - Preparar un banc de dissolucions. - Treballar en condicions estèrils. - Utilitzar micropipetes automàtiques. - Sembra homogènia de les dissolucions en el medi de cultiu mitjançant la nansa de Drigralsky. - Recompte d’unitats formadores de colònies en plaques de Petri.

4. METODOLOGIA 4.1. Preparació medi - Modificar la quantitat que indica el guió i canviar-la per 60 mL PCA (1,41g pols PCA) - Col·locar la cinta indicadora al recipient del medi i portar-lo a l’autoclau. 4.2. Esterilització - Preparar la superfície de treball, utilitzant etanol i els materials esterilitzats prèviament. - Engegar la vitrina de flux laminar, primer netejar la superfície amb etanol i seguidament obrir la llum UV. Abans de treballar-hi, cal apagar la llum ultraviolada ja que aquesta és cancerígena. 4.3. Banc de dilucions - A partir de la dissolució mostra (llet crua) farem la resta de dissolucions, pipetejant 0’1 mL de la solució anterior i barrejant 0’9 mL del reactiu de Ringer. Agitar amb l’agitador magnètic. Dilució Factor de dilució Volum de llet

10-1 10

10-2 100

10-3 1.000

10-4 10.000

0,1 mL de 100

0,1 mL de 10-1

0,1 mL de 10-2

0,1 mL de 10-3

Volum de Ringer

0,9 mL

0,9 mL

0,9 mL

0,9 mL

4.4. Sembra homogènia dels bacteris de la llet - Pipetejar 0’1 mL de les dissolucions preparades i sembrar al medi mitjançant la nansa de Digralsky. 4.5. Recompte dels bacteris viables (ufc) - Es calcula dividint el nombre de unitats formadores de colònies (ufc) de cada placa entre el volum de la mostra sembrada (0’1 mL) i el valor de la dilució de la mostra sembrada:

5. RESULTATS I DISCUSSIÓ 5.1. Preparació del medi Volum per preparar: 60 mL Pes mitjà PCA per prendre: 1’41 mg pH final: 6’9 5.2. Esterilització del medi PCA Temps d’esterilització: 15 – 20 minuts Pressió: +1’1 atm (comparada amb la pressió normal de l’atmosfera) Temperatura: 121 ºC 5.3. Sembra del medi Nombre total de plaques preparades: 7 Volum per placa: 0’1 mL Temps d’esterilització de la cabina prèvia a la sembra (UV): 20 minuts Temps aproximat de solidificació de l’agar: 5 minuts 5.4. Sembra dels bacteris de la llet i recompte Aquest apartat no s’ha pogut realitzar.

6. CONCLUSIONS Tot i que la pràctica no s’ha pogut comprovar, és a dir, no s’ha pogut realitzar el recompte final de bacteris, es pot dir que, teòricament, el nombre de bacteris de la llet crua serà molt més elevat que el de les altres dissolucions extretes a partir d’aquesta, i que el nombre de bacteris de cada dilució serà inferior a l’anterior. A més, el nombre de bacteris de la llet pasteuritzada UHT serà molt més inferior que la resta de mostres. Això és degut a que amb cada dilució, la quantitat de nutrients que pot contenir la llet i que pot afavorir el creixement de bacteris disminueix, i per tant els bacteris que puguin aprofitar-se dels pocs recursos que quedin no podran reproduir-se tant. En el cas de la llet pasteuritzada UHT, el nombre de unitats formadores de colònies serà molt més inferior degut al procés de pasteurització, el qual elimina la majoria de bacteris que existeixen a la llet de vaca.

7. REFERÈNCIES Apartat: 1. INTRODUCCIÓ  Facultat de Ciències, Universitat de Girona. Tècniques científiques integrades II, CAS 1: Recompte de bacteris viables a la llet (2012), pàgina 33.

DETERMINACIÓ DE LES PROTEÏNES DE LA LLET

Henar Margenat Hervas Grup Petit 8 17 de desembre de 2012

1. RESUM En aquesta pràctica s’analitzaran la concentració de les proteïnes que es troben a la llet. Es farà realitzant el mètode de Bradford, que consisteix en construir una recta patró a partir de la unió d’un colorant a les proteïnes de la llet i mesurant l’absorbància del conjunt i la longitud d’ona que tenen. A l’hora de preparar les dissolucions de la llet i el reactiu, s’emprarà el material de mesura bàsic que s’ha utilitzat a les altres pràctiques. Un cop s’hagin analitzat les mostres amb l’espectrofotòmetre i s’hagi construït la recta patró, podrem trobar la concentració de proteïnes de la mostra de llet i comparar-la amb el valor que indica el recipient d’aquesta (en aquest cas, la llet és de la marca ATO).

2. INTRODUCCIÓ Com s’ha esmentat abans a la pràctica de Recompte de bacteris viables de la llet, la llet conté una elevada quantitat de proteïnes, que són molt importants en la nostra dieta per tal que les cèl·lules del nostre organisme puguin treballar correctament. Per a trobar la concentració de proteïnes que conté la mostra de llet que s’analitzarà, cal utilitzar el mètode de Bradford, que consisteix en la unió d’un colorant hidrofòbic (blau de Coomassie G250) amb les proteïnes. Aquest colorant agafa un to blau intens quan es produeix aquesta unió, fent possible l’anàlisi de l’absorbància de llum per determinar la concentració de proteïnes. Un cop es tinguin els resultats de les diferents longituds d’ona per a cada dilució i feta la recta patró, es podrà trobar el valor exacte de la concentració de proteïnes de la mostra de llet comercial, i comparar-la amb el valor que indica el recipient.

3. OBJECTIUS  Entendre l’ús d’una recta patró i l’anàlisi de la colorimetria per determinar la concentració de proteïnes d’una mostra.  Consolidar i ampliar els coneixements sobre la utilització dels diferents aparells de mesura d’un laboratori, les operacions bàsiques que es realitzen a la zona de treball i la preparació de dissolucions més diluïdes a partir d’una de més concentrada.

4. METODOLOGIA 4.1. Preparació del reactiu de Bradford Barrejar 110 mg de blau de Coomassie G250 amb 55 mL d’etanol. Pipetejar 2’5 mL del reactiu i barrejar-ho amb àcid fosfòric (quedarà de color vermellmarronós) i enrasar fins a 50 mL amb aigua destil·lada amb ajuda d’una pipeta.

La solució es barrejarà amb un agitador magnètic de marca “ISOTEMP®” model Fisher Scientific. 4.2. Solució de BSA Solució mare: Mesurar 250 mg de BSA i diluir amb 250 d’aigua destil·lada. La solució tindrà una concentració 1 mg/mL. Solucions diluïdes a partir de la dissolució mare (volum total de 10 mL cadascuna). 0’7 mg/mL x 10 mL = 7mL de la dissolució mare i enrasar amb aigua destil·lada fins arribar a 10. 0’5 mg/mL x 10 mL = 5mL de la dissolució mare i enrasar amb aigua destil·lada fins arribar a 10. 0’3 mg/mL x 10 mL = 3mL de la dissolució mare i enrasar amb aigua destil·lada fins arribar a 10. 0’2 mg/mL x 10 mL = 2mL de la dissolució mare i enrasar amb aigua destil·lada fins arribar a 10.

4.3. Dissolució llet ATO

Es necessitaran 250 L de cada dissolució, per tant agafarem micropipetes de 100 a 1000 L de marca “BICHIT” model P100. Un cop s’hagin preparat els tubs d’assaig i afegit a cadascun els 5 mL del colorant, els mesurarem amb l’espectrofotòmetre, de marca “SPECTRONIC®” model Genesys™5.

5. RESULTATS I DISCUSSIÓ 5.1. Mesura espectrofotomètrica i elaboració de la recta patró Tal i com s’observa a la taula anterior, quan menys concentrada es troba la llet, més baixa és la seva absorbància, ja que la concentració de proteïnes dissoltes també disminueix, i per tant la quantitat de colorant absorbit serà inferior. Es pot afirmar doncs, que la concentració e la llet i l’absorbància tenen una relació directament proporcional. Valors d’absorbància obtinguts

1 mg/mL 1’603 A

0,7 mg/mL 0’231 A (DESCARTAT A LA RECTA PATRÒ)

Absorbància de la mostra de llet = 0’960 A

0,5 mg/mL 0’509 A

0,3 mg/mL 0’311 A

0,2 mg/mL 0’268 A

0 mg/mL 0A

El següent gràfic representa la recta patró de l’experiment. La concentració 0’7 mg/mL i la seva absorbància no han estat representats perquè no donava el valor que s’esperava, així que per evitar que fes anar malament la resta de resultats, s’ha omés. 1,8 1,6

y = 1,6x - 0,1018 R² = 0,9586

1,4 Absorbància

1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0,2 0

0,2

0,4

0,6 0,8 Dilucions (mg/mL)

1

1,2

Per calcular l’absorbància de la mostra de llet, cal substituir la x per la concentració de la dissolució que interessi calcular; per exemple, si x = 0’4, la seva absorbància (y) valdrà: y = 1’6 · (0,4 mg/mL) – 0’1018  y = -0’5382 A Si es compara el resultat obtingut amb el gràfic, es pot veure que els valors coincideixen. Gràcies a la recta de regressió també es pot calcular la concentració a partir de l’absorbància de la mostra de llet. En aquest cas, es diu que l’absorbància de la llet ATO és de 0’960, amb una concentració proteica de 3’1 mg/100 mL, que és el mateix que dir 0’031 mg/mL. A continuació es comprova si el que diu el recipient és cert: 0’960 = 1’6x – 0’1018  x = 0’66 mg/mL Valor calculat 0’66 mg/mL ≠ Valor recipient 0’031 mg/mL Si es comparen els resultats amb la concentració de proteïnes que diu que conté la llet comercial ATO, es pot observar que les xifres no coincideixen, ja que segons els valors calculats, la concentració de proteïnes per l’absorbància indicada és molt més superior que el valor que diu que conté el recipient.

6. CONCLUSIONS L’objectiu inicial de la pràctica era acabar de consolidar els coneixements de mesura de laboratori i aprendre a construir i entendre una recta patró. Excepte en el cas de la dissolució 0’7 mg/mL, les altres dissolucions han donat una recta perfecte amb les seves absorbàncies.

El valor de l’absorbància de la solució 0’7 mg/mL es va ometre perquè el docent encarregat de dur a terme la pràctica va estimar que l’error del càlcul podria haver estat per culpa d’una mala mesura o una confusió a l’hora de fer la dissolució, i per evitar que entorpís la resta de resultats va aconsellar extreure-la. Tot i això, hem pogut comprovar que a través d’una recta de regressió podem calcular qualsevol valor (ja sigui de l’eix de coordenades com d’ordenades) sempre i quan sigui representat al gràfic. El fet que hi hagi una diferència tant gran entre el valor que hem calculat i el valor que indica el recipient, pot fer sospitar que el fet d’haver eliminat la dilució de 0’7 mg/mL hagi fet variar el resultat, o bé que durant la pràctica no s’hagi calculat bé o s’hagi fet de manera incorrecta algun pas.

PER QUÈ SÓN ÚTILS ELS MINERALS I LES ROQUES

Henar Margenat Hervas Grup Petit 8 17 de desembre de 2012

1. RESUM En aquesta pràctica s’analitzaran les roques i els minerals que es troben a la zona del...