PIGMENTOS: SOLUÇÃO TAMPÃO E EFEITO DO pH E DA TEMPERATURA NOS PIGMENTOS

1. Introdução

O tipo mais importante de solução mista é a solução tampão, uma solução em que o pH tende a permanecer o mesmo, ou pelo menos não se altera apreciavelmente após a adição de bases ou de ácidos fortes[1][2].Ou seja, soluções que contém um par ácido-base conjugado, podem resistir drasticamente ás variações de pH com a adição de pequenas quantidades de ácidos ou bases fortes .Essas soluções são chamadas de soluções- tampão. O sangue humano por exemplo, é uma mistura complexa aquosa com um pH tamponado em aproximadamente 7,4. A capacidade de tampão é a quantidade de ácido ou base que um tampão pode neutralizar antes que o pH comece a variar a um grau apreciável.A capacidade de um tampão depende da quantidade de ácido e base da qual o tampão é feito. O pH do tampão depende do Ka do ácido e das respectivas concentrações relativas de ácido e base que o tampão contém.As propriedade e determinação do pH de um tampão é realizada através da equação de Handerson- Hasselbalch mostrada a seguir:

[pic 1]

Um método para a determinação da basicidade ou acidez de compostos é a utilização de indicadores ácido-base; que é uma substância que, em solução ácida ou básica, tem a cor modificada, servindo assim para medir a acidez do meio. Os indicadores mais comuns são o papel de Tornassol, Fenolftaleína, Azul de bromotimol e o extrato do repolho roxo.

Os indicadores são uma maneira prática de descobrir se uma solução é ácida ou básica sendo está não apresentando coloração em sua composição original. Os indicadores também são amplamente utilizados para determinação do ponto de viragem de diversas soluções.

Desse modo, a prática realizada teve como objetivos a calcular soluções tampão bem como em determinados pH’s ; além disso estudas as propriedades de diferentes pH’s e o comportamento de indicadores frente as diferenças de acidez e basicidade.

 

1.  Objetivo

Calcular concentrações e pH utilizando a equação de Handerson-Hasselbalch e a extração e o estudos de indicadores ácido-base em diferentes pH’s.

1. Materiais e métodos

3.1. Materiais

H2PO4, HCl, soluções tamponantes, sulfato de cobre, sulfito de sódio, carbonato de sódio, álcool, espinafre, repolho roxo, uvas roxas.

Béquer, bastão de vidro, pipetas, gral com pistilo, tubos de ensaio, banho-maria

3.2. Métodos

Primeiramente preparou-se 50 mL de uma solução tamponante de fosfato 0,2 mol L-1 pH 6,6. Após a preparação mediu-se o pH da solução.

3.2.1. Efeito da concentração da solução tamponante sobre o pH

Preparou-se 50 mL do mesmo tampão em concentração 0,02 mol/L, diluindo 5 mL do tampão fosfato preparado anteriormente e avolumando para 50 mL. Mediu-se o pH da solução.

3.2.2. Ação tamponante 

Adicionou-se 1 gota de HCl 0,1 mol L-1 ao béquer contendo a solução 0,2 mol L-1 de solução tamponate, agitando a mesma com bastão de vidro, repetindo o mesmo processo para a solução 0,02 mol L-1. Mediu-se o pH. Repetiu-se 4 vezes o experimento com ambos os béqueres.

Em outro béquer contendo 50 mL de água destilada, mediu-se o pH e depois repetiu-se o procedimento acima, adicionando ao todo 5 gotas de HCl 0,1 mol L-1. Não se esquecendo de misturar e medir o pH após cada adição.

3.2.3. Efeito do pH na coloração de antocianinas

Triturou-se cascas de uva roxa utilizando uma mistura de 5 mL água e 5 mL de álcool para facilitar a extração do pigmento. Filtrou-se em algodão e transferiu-se 2 gotas para os 7 tubos de ensaio contendo tampões de pH 2 a 14.

Depois extraiu-se o suco de uva roxa, utilizando o gral com pistilo. Transferiu-se 4 gotas para os 7 tubos de ensaio contendo tampões de pH 2 a 14. Transferiu-se 1 mL de cada extrato para tubos de ensaio e observou-se a coloração. Adicionou-se 1 mL de sulfito de sódio e observou-se a coloração

3.2.4. Efeitos do pH e temperatura na coloração das clorofilas

Picou o espinafre e transferiu-se para cada um dos bequér contendo 20 mL das soluções. Mediu-se o pH e levou ao banho-maria em ebulição. Verificaram-se as mudanças de coloração ocorrida durante a fervura. 

3.2.5. Indicadores de pH do repolho roxo

Separou-se 12 tubos de ensaio rotulando-se cada um com o valor do pH indicado nos tampões que foram disponibilizados.Pipetou-se 1 mL de cada tampão para o respectivo tubo de ensaio. Preparou-se um pouco de extrato de repolho roxo triturando partes da folha no almofariz e extraindo o pigmento com água destilada. Adicionou-se algumas gotas em cada tubo, misturou-se e observou a cor formada. Anotou-se a cor observada em cada pH.

3.2.6. Espectros de absorção dos pigmentos em relação ao pH

Escolheu-se quatro tubos com cor bem definida. Leu no espectrofotômetro, o espectro de absorção de luz de cada tubo na faixa visível (entre 400 e 800 nm). Anotou-se o valor do comprimento de onda no qual ocorre o pico de absorção máxima.

Comparou-se o espectro de absorção com o espectro visível, observando que comprimentos de onda seriam mais absorvidos pelo pigmento e quais restariam para compor a cor que é visualizada.

1. Resultados e discussões

Primeiramente calculou-se a quantidade necessária de reagentes para compor a solução tampão escolhida (0,2 mol L-1 fosfato pH 6,6):

Utilizando a equação de Handerson- Hasselbalch:         

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

Sabendo-se que:

[pic 6]

Então:

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10][pic 11][pic 12]

 

[pic 13][pic 14][pic 15]

Preparou-se o tampão de acordo com os cálculos acima e mediu-se o pH da solução, obtendo-se o valor de 6,8.

 

4.1.  Efeito da concentração do tampão sobre o pH

Cálculo da diluição:

[pic 16][pic 17][pic 18]

5 mL de tampão 0,2 mol/L, o restante do volume foi completado com 45mL de água.  

pH do tampão 0,02 mol/L = 7,12

 4.2. Ação tamponante