Prácticas del laboratorio de bioquímica 1. PRACTICA 4 PDF

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Este reporte describe lo realizado en el laboratorio de bioquímica 1. Es útil para realizar comparaciones de resultados, aclarar la idea de la práctica, asi como parafrasear metodologías. Todos los reportes fueron viguramente revisados y no contienen errores en cuanto a resultados e ideas descritas ...

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Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Instituto de Ciencias Biomédicas, Programa de Licenciatura en Química. Laboratorio de Bioquímica 1. Práctica 4. Uso, calibración y manejo del potenciómetro. Jonathan Josué Calvillo Solís 154790, Susana Helena Arellano Ramírez 154883, Cynthia Elizabeth Téllez Cruz 154851, Erick Isaac Rico Carrillo 166231. A-L1 INTRODUCCIÓN La potenciometría se refiere al método electroanalítico empleado en la determinación de la concentración de iones H+ en una sustancia que se encuentra en solución, mediante el uso de un potenciómetro y dos electrodos (Skoog, W., Holler J. & Crouch S. 2000). Un potenciómetro es el dispositivo que se utiliza para medir la diferencia de potencial existente entre en un electrodo de trabajo y uno de referencia, cuando ambos están sumergidos en una solución de la cual se desea determinar su acidez o basicidad, expresando esta como pH. En el caso del electrodo de referencia, este posee un potencial conocido, constante y estable a diferencia del electrodo de trabajo. El potencial que se desarrolla en este último electrodo varía en proporción a la concentración de iones H+ que se encuentren en la solución, mismo que es influenciado enormemente por la temperatura a la que se lleve a cabo la medición (Martínez, U. 2009). El funcionamiento de un potenciómetro se basa en el mecanismo de una celda electroquímica, donde se involucran iones H + en la reacción química de la celda para determinar la concentración de estos iones en la solución y, de esta manera, obtener el pH de la misma. Cuando se desea medir el pH de una solución mediante la potenciometría se emplea un potenciómetro y un electrodo; el primero es el dispositivo que determina el pH, mientras que el segundo se basa en la combinación de un electrodo de referencia y otro de medición que es sensible a los analitos. En este sentido, se forma un circuito por donde fluye la corriente eléctrica entre los electrodos y la solución, donde estos ejercen la función de una batería cuando se sumergen en la mencionada solución. De esta manera, el potenciómetro está diseñado con el fin de generar un voltaje igual a cero (en unidades de mili voltios) cuando se tiene un pH igual a siete; es decir, neutro. Asimismo, cuando se registra un incremento en los valores de potencial (con números positivos) significa que se tienen valores menores de pH, y cuando se observa una disminución de estos es decir, un crecimiento hacia los números negativos se habla de valores mayores de pH (Hutchins R. y Bachas L. 1997). Los potenciómetros son instrumentos delicados y es imprescindible mantenerlos en perfectas condiciones para que proporcionen lecturas fiables. Para su buen funcionamiento, periódicamente se debe calibrar en instrumento. Para ello se lleva a cabo el siguiente procedimiento: primero se debe conectar el electrodo al instrumento y encenderlo. Enseguida se debe introducir el electrodo en la solución patrón de pH 7.00 permitiendo que la lectura se estabilice (aproximadamente 30 seg.). Después se debe ajustar la perilla de calibración pH calibrate, hasta que el medidor indique el valor pH 7.00 de la solución patrón. Continuando, se debe retirar el electrodo de la solución patrón y enjuagarlos con agua destilada. Posteriormente se introduce el electrodo en la solución a medir y se lee el valor pH del medidor. Si el valor de la solución no está entre ± 3 unidades de pH de la solución patrón (7.00 pH), se necesita hacer una calibración a dos puntos. Después de cada medición se retira el electrodo y se enjuagan con agua destilada (Macarulla, M. 1994).

OBJETIVO  Conocer el instrumento de medición (potenciómetro), principios y fundamentos para aplicarlo en las características ácido-base de las disoluciones. METODOLOGÍA Para la medición del pH de las siguientes sustancias, se utilizó un potenciómetro Conductronic pH 10® (Figura 1), con una precisión de ± 0.01 pH, hecho de cristal líquido de 12.5 mm y un electrodo de calomel como electrodo de referencia.

Figura 2. Medición del pH de una muestra de vinagre comercial.

RESULTADOS Los valores obtenidos de pH de las sustancias registradas se muestran en la Tabla 1, así como los datos estadísticos de las mediciones. Tabla 1. Valores de pH registrados de una muestra de coca cola, café, leche y vinagre comercial.

Figura 1. Potenciómetro Conductronic pH 10®.

Medición de pH.

Calibración del potenciómetro

Se utilizó un buffer de fosfatos pH 7, a 30°C.

Medición de pH de soluciones muestra

La medición se realizó por triplicado de alícuotas de 20 mL de muestras de: Leche Vinagre (Clemente Jacques) a agó el electrodo gua destilada, da secar samente con un

Coca Cola Medición pH  = 2.68 1 2.68 S= 0.01 2 2.69 C.V. = 0.373% 3 2.67 Café Medición pH  = 5.89 1 5.89 S= 0.01 2 5.88 C.V. = 0.1697% 3 5.9 Leche Medición pH  = 7.9033 1 7.9 S= 0.0057 2 7.91 C.V. = 0.073% 3 7.9 Vinagre comercial Medición pH  = 2.613 1 2.6 S= 0.015 2 2.63 C.V. = 0.584% 3 2.61 DISCUSIÓN Los valores obtenidos de pH en las 4 sustancias tuvieron muy poca variación, ya que en ninguno de los casos el coeficiente de variación superó el 1%, siendo el pH de la leche el más exacto ya que la variación fue

casi inexistente, de 0.0057%, y el “menos exacto” el vinagre comercial, con un valor de 0.584%. Se observó que las desviaciones estándar de las 4 sustancias asemejan el valor de la precisión del potenciómetro (± 0.01 pH), por lo cual estas ligeras variaciones se deben a la incertidumbre que maneja el instrumento, además de que una buena medición del pH se debe realizar sumergiendo el electrodo en la disolución sin moverlo, generalmente utilizando un soporte universal para sujetar e impedir variaciones en la medición por el movimiento. Algunos potenciómetros más modernos cuentan con un una pinza que sujeta firmemente a los electrodos, descartando este error debido al operador. Algo importante al momento de calibrar el potenciómetro, fue tomar en cuenta el factor temperatura, ya que el equilibro acido-base de cualquier sistema se modifica, según lo establecido por el principio de Le Chatelier. Durante la calibración se seleccionó una temperatura de 30°C, sin embargo, dentro del laboratorio la temperatura era menor (±22°C), por lo cual este pudo ser otra causa de la variación en las mediciones realizadas. Además, sólo se realizó la calibración con un buffer pH 7, siendo necesario también utilizar un buffer pH 4 y 10, para normalizar las mediciones abarcando un rango de pH más amplio. No obstante, aún con los errores cometidos se obtuvieron valores pH con un error casi inexistente, y con un coeficiente de variación menor al 1%. CONCLUSIÓN El potenciómetro es un instrumento muy útil para la medición del pH de una sustancia, no solo por su exactitud, sino porque es una herramienta fácil de utilizar e ideal para llevar a prácticas de campo. A diferencia de otros métodos para determinar el pH, como tiras pH, papel tornasol e indicadores pH, el potenciómetro es la mejor opción, ya que a través de la medición de una diferencia de potencial obtenida de la actividad de los

iones hidrogeno, es posible proporcionar un valor muy exacto con poco margen de error. Los valores registrados de pH de las 4 sustancias, tuvieron un mínimo de variación y un error casi inexistente, sin embargo, es importante tomar en cuenta los factores que afectan el equilibrio acido-base, con el objetivo de minimizar errores en las mediciones. BIBLIOGRAFÍA CONDUCTRONIC® (2016).Manual de Operaciones del potenciómetro Conductronic modelo pH10. Recuperado de: http://www.conductronic.com/producto/ph10/ Hutchins R. y Bachas L. (1997). Manual de Técnicas Instrumentales para Química analítica. Mexico, D. F.: Editorial PrenticeHall. p. 241-243. Macarulla, M. (1994). Bioquímica humana: Curso básico. España, Barcelona: Editorial Reverté S. A. p. 33-35. Martínez, U. (2009). Experimentos en química general. España, Madrid: Editorial Paraninfo. p. 75-78. Skoog, W., Holler J. & Crouch S. (2000). Potenciometría. Fundamentos de Química Analítica, Editorial Pearson Education....