MTODOS QUMICOS DE DETERMINACIN DE HUMEDAD TITULACIN n

MÉTODOS QUÍMICOS DE DETERMINACIÓN DE HUMEDAD TITULACIÓN n. KARL FISCHER n

TITULACIÓN KARL FISCHER n n PARTICULARMENTE ADAPTABLE A PRODUCTOS ALIMENTICIOS QUE MUESTRAN RESULTADOS ERRÁTICOS CUANDO SE CALIENTAN O SON SOMETIDOS AL VACÍO MÉTODO RECOMENDADO PARA ALIMENTOS DE BAJA HUMEDAD Y/O ALTO CONTENIDO DE AZÚCAR O PROTEÍNAS

TITULACIÓN KARL-FISCHER n n EL MÉTODO ES MUY RÁPIDO Y SENSIBLE Y NO UTILIZA CALOR. EJEMPLOS DE ALIMENTOS EN LOS QUE SE RECOMIENDA: FRUTAS Y VEGETALES DESHIDRATADOS, CHOCOLATES, CARAMELOS, CAFÉ TOSTADO, GRASAS Y ACEITES

FUNDAMENTO DE LA TITULACIÓN KARL-FISCHER n SE BASA EN LA REACCIÓN FUNDAMENTAL DESCRITA POR BUNSEN EN 1853 INVOLUCRANDO LA REDUCCIÓN DEL YODO POR EL SO 2 EN PRESENCIA DE AGUA: 2 H 2 O + SO 2 + I 2 → H 2 SO 4 + 2 HI

TITULACIÓN KARL-FISCHER n LA REACCIÓN FUE MODIFICADA PARA INCLUIR METANOL Y PIRIDINA EN UN SISTEMA DE 4 COMPONENTES PARA DISOLVER EL YODO Y EL SO 2

TITULACIÓN KARL-FISCHER C 5 H 5 N · I 2 + C 5 H 5 N · SO 2 + C 5 H 5 N + H 2 O → 2 C 5 H 5 N · HI + C 5 H 5 N · SO 3 + CH 3 OH → C 5 H 5 N(H)SO 4 · CH 3

REACCIONES DEL MÉTODO MODIFICADO DE KARLFISCHER ESTAS REACCIONES MUESTRAN QUE: PARA CADA MOL DE AGUA SE UTILIZAN 1 MOL DE YODO, 1 MOL DE SO 2, 3 MOLES DE PIRIDINA Y UNA MOL DE METANOL.

MÉTODO GENERAL PARA LA TITULACIÓN KARL-FISCHER n SE UTILIZA UNA SOLUCIÓN METANÓLICA QUE CONTIENE ESTOS COMPONENTES EN LA PROPORCIÓN: 1 YODO: 3 SO 2: 10 PIRIDINA Y A UNA CONCENTRACIÓN QUE PROPORCIONE: 3. 5 mg DE AGUA = 1 m. L DE REACTIVO

MÉTODO DE DETERMIANCIÓN DE HUMEDAD POR TITULACIÓN KARL-FISCHER n TITULACIÓN VOLUMÉTRICA: SE AÑADEN A LA MUESTRA YODO Y SO 2 EN LA FORMA APROPIADA Y SE COLOCA EN UNA CÁMARA CERRADA PROTEGIDA CONTRA LA HUMEDAD ATMOSFÉRICA

TITULACIÓN VOLUMÉTRICA MÉTODO KARL-FISCHER n n n EL EXCESO DE I 2 QUE NO PUEDE REACCIONAR CON EL AGUA SE PUEDE DETERMINAR VISUALMENTE. EL COLOR DEL PUNTO FINAL DE LA TITULACIÓN ES ROJO-MARRÓN INTENSO (COLOR LADRILLO). EXISTEN INSTRUMENTOS QUE LO DETERMINAN MEDIANTE LA INCLUSIÓN DE UN POTENCIÓMETRO, LO CUAL AUMENTA LA SENSIBILIDAD DEL SISTEMA.

MÉTODO DE TITULACIÓN KARL-FISCHER. TITULACIÓN VOLUMÉTRICA n TAMBIÉN EXISTEN INSTRUMENTOS QUE REALIZAN AUTOMÁTICAMENTE EL ANÁLISIS DE HUMEDAD POR ESTE MÉTODO MEDIANTE CONDUCTOMETRÍA.

MÉTODO ELECTROLÍTICO DE TITULACIÓN KARL-FISCHER n n n IDEAL PARA PRODUCTOS CON EXTREMDAMENTE BAJA HUMEDAD (0. 03% ppm). EL YODO SE GENERA ELECTROLÍTICAMENTE PARA TITULAR AL AGUA. LA CANTIDAD DE YODO REQUERIDA PARA TITULARLA ES DETERMIANDA POR LA CORRIENTE NECESARIA PARA GENERAR EL YODO

PRECAUCIONES EN EL MÉTODO DE TITULACIÓN KARL-FISCHER n n ANTES DE DETERMINAR LA HUMEDAD EN LOS ALIMENTOS SE DEBE DETERMINAR UN FACTOR DE EQUIVALENCIA KFR (KFReq), EL CUAL REPRESENTA A LA CANTIDAD EQUIVALENTE DE AGUA QUE REACCIONA CON 1 m. L DE KFR. SE DEBE CHECAR LA ESTANDARIZACIÓN PREVIO AL USO DEL REACTIVO PUES ÉSTE CAMBIARÁ CON EL TIEMPO

ESTANDARIZACIÓN DEL KFReq SE PUEDE ESTABLECER CON: n AGUA PURA n ESTÁNDAR DE AGUA EN METANOL n TARTRATO DE SODIO DIHIDRATADO

RECOMENDACIÓN PARA EL ESTÁNDAR KFReq SE RECOMIENDA UTILIZAR EL TARTRATO DE SODIO DIHIDRATADO: (Na 2 C 4 H 4 O 6 · 2 H 2 O) n n ES MUY ESTABLE CONTIENE 15. 66% DE AGUA BAJO CONDICIONES DE LABORATORIO

CÁLCULOS PARA EL KFReq CON EL USO DEL TARTRATO DE SODIO DIHIDRATADO 36 g H 2 O/mol KFReq (mg H 2 O/m. L) = Na 2 CH 4 O 6 · 2 H 2 O X S X 1000 230. 08 g/mol x. A

CÁLCULOS DEL KFReq n n n KFReq = EQUIVALENCIA ACUOSA DEL REACTIVO KARL-FISCHER S = PESO DEL TARTRATO DE SODIO DIHIDRATADO (g) A = m. L DE KFR REQUERIDOS PARA LA TITULACIÓN DEL TARTRATO DE SODIO DIHIDRATADO

CÁLCULOS A REALIZAR PARA LA DETERMINACIÓN DE HUMEDAD POR KARL-FISCHER n UNA VEZ SABIENDO EL KFReq: %H 2 O = KFReq x Ks X 100 S Donde: Ks = m. L DE KFR UTILIZADOS PARA LA TITULACIÓN S = PESO DE LA MUESTRA (mg)

DESVENTAJAS DEL MÉTODO DE KARL-FISCHER 1. EXTRACCIÓN DE AGUA INCOMPLETA 2. HUMEDAD ATMOSFÉRICA 3. ADHESIÓN DE HUMEDAD 4. INTERFERENCIAS DE OTROS COMPUESTOS

INTERFERENCIA DE OTROS COMPUESTOS CONSTITUYENTES DE ALIMENTOS n n n ÁCIDO ASCÓRBICO (OXIDADO POR EL KFR) COMPUESTOS CARBONÍLICOS (REACCIONAN CON METANOL) ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS (REACCIONAN CON EL YODO)

DETERMIANCIÓN DE HUMEDAD POR PRODUCCIÓN DE GAS n MÉTODO DEL CARBURO DE CALCIO Ca. C 2 + 2 H 2 O → Ca(OH)2 + C 2 H 2 n EN ESTE MÉTODO EN EL QUE ESTÁN INVOLUCRADOS AGUA Y CARBURO SÓLO SE NECESITA COLECTAR EXACTAMENTE EL ACETILENO GENERADO EN UNO DE LOS SIGUIENTES TRES MÉTODOS:

PRODUCCIÓN DE GAS DETERMINACIÓN DE ACETILENO n n MEDIANTE UNA PROBETA INVERTIDA, LLENA DE AGUA Y CONECCIÓN DE MANGUERA. SE MIDE EL VOLUMEN LIBERADO POR DESPLAZAMIENTO DE AGUA. MEDIANTE LA PÉRDIDA DE PESO DE UNA MEZCLA DESPUÉS DEL TRATAMIENTO

MÉTODO POR PRODUCCIÓN DE GAS n DETERMINANDO LA PRESIÓN QUE SE EJERCE EN UN SISTEMA CERRADO DESPUÉS DE QUE SE HA COMPLETADO LA REACCIÓN (EN ESTE MÉTODO SE NECESITA UNA CALIBRACIÓN).

MÉTODOS FÍSICOS DE DETERMINACIÓN DE HUMEDAD n MÉTODOS ELÉCTRICOS: n MÉTODO DIELÉCTRICO. n MÉTODO DE CONDUCTIVIDAD

MÉTODO DIELÉCTRICO n n MIDE EL CAMBIO EN RESISTENCIA A UNA CORRIENTE ELÉCTRICA QUE SE HACE PASAR A TRAVÉS DE LA MUESTRA. LOS INSTRUMENTOS REQUIEREN DE CALIBRACIÓN MEDIANTE MUESTRAS DE CONTENIDO DE HUMEDAD CONOCIDO.

FACTORES A CONTROLAR n n n DENSIDAD DE LA MUESTRA O SU RELACIÓN PESO/VOLUMEN. TEMPERATURA DE LA MUESTRA. EL MÉTODO ESTÁ LIMITADO A MUESTRAS CON 30 -35% DE HUMEDAD (CEREALES)

FUNDAMENTO DEL MÉTODO DIELÉCTRICO n n LA CONSTANTE DIELÉCTRICA DEL AGUA (80. 37 A 20ºC) ES MÁS ALTA QUE LA DE LA MAYORÍA DE LOS SOLVENTES. LA CONSTANTE DIELÉCTRICA ES MEDIDA COMO UN ÍNDICE DE RESISTENCIA.

MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE HUMEDAD POR CONUCTIVIDAD n n n LA CONDUCTIVIDAD DE UNA CORRIENTE ELÉCTRICA AUMENTA CON EL PORCENTAJE DE AGUA EN UNA MUESTRA. LA LEY DE OHM ESTABLECE QUE LA FUERZA DE UNA CORRIENTE ELÉCTRICA ES IGUAL A LA FUERZA ELECTROMOTORA DIVIDIDA POR LA RESISTENCIA. LA TEMPERATURA DE LA MUESTRA DEBE MANTENERSE CONSTANTE. PARA CADA DETERMINACIÓN SE NECESITA UN MINUTO.

DETERMINACIÓN DE HUMEDAD POR HIDROMETRÍA n n n ES LA CIENCIA QUE MIDE LA DENSIDAD O GRAVEDAD ESPECÍFICA. LOS INSTRUMENTOS UTILIZADOS SON: PICNÓMETROS. HIDRÓMETROS DE VARIOS TIPOS O UNA BALANZA WESTPHAL. USOS: BEBIDAS, SALMUERAS Y SOLUCIONES AZUCARADAS.

ACTIVIDAD DE AGUA (AW) n n LA FORMA EN LA QUE EL AGUA ESTÁ FUERTEMENTE ASOCIADA A LOS DIVERSOS COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS. SE MIDE COMÚNMENTE LA CANTIDAD DE HUMEDAD EN EL ESPACIO DE CABEZA EQUILIBRADO SOBRE LA MUESTRA DE UN PRODUCTO ALIMENTICIO.

MÉTODOS DE MEDICIÓN DE ACTIVIDAD DE AGUA n n SE COLOCA LA MUESTRA EN UNA PEQUEÑA CÁMARA CERRADA A UNA TEMPERATURA CONSTANTE. SE UTILIZA UN SENSOR DE HUMEDAD RELATIVA PARA MEDIR EL % DE HUMEDAD RELATIVA EN EQUILIBRIO QUE RODEA A LA MUESTRA DESPUÉS DEL EQUILIBRAMIENTO.

OTROS MÉTODOS PARA MEDIR ACTIVIDAD DE AGUA n TÉCNICA DEL ESPEJO ENFRIADO EL VAPOR DE AGUA DEL ESPACIO DE CABEZA SE CONDENSA EN LA SUPERFICIE DE UN ESPEJO QUE HA SIDO ENFRIADO DE UNA MANERA CONTROLADA. EL PUNTO DE ROCÍO ES DETERMINADO POR LA TEMPERATURA A LA QUE OCURRE LA CONDENSACIÓN Y ÉSTA DETERMINA LA HUMEDAD RELATIVA EN EL ESPACIO DE CABEZA.

OTROS MÉTODOS PARA MEDIR ACTIVIDAD DE AGUA n n USO DEL PUNTO DE CONGELAMIENTO DE LA MUESTRA. EL PUNTO DE DEPRESIÓN Y EL CONTENIDO DE HUMEDAD SE UTILIZAN PARA CALCULAR LA Aw. EQUILIBRANDO UNA MUESTRA EN UNA CÁMARA A HUMEDAD RELATIVA CONSTANTE (MEDIANTE UNA SOLUCIÓN SATURADA DE SAL) Y USANDO EL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LA MUESTRA PARA CALCULAR LA Aw.

CÁLCULOS PARA DETERMINAR LA ACTIVIDAD DE AGUA Aw = P Aw = HRE P 0 100 Donde: Aw = actividad de agua P = presión de vapor del agua de encima de la muestra P 0 = presión de vapor del agua pura a la misma temperatura (especificada) HRE = %Humedad relativa de equilibrio que rodea al producto

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE CENIZAS EN LOS ALIMENTOS LAS CENIZAS SON LOS RESIDUOS INORGÁNICOS DE LOS ALIMENTOS QUE PERMANECEN EN LA MUESTRA POSTERIOR A LA IGNICIÓN U OXIDACIÓN COMPLETA DE LA MATERIA ORGÁNICA

PRINCIPALES TÉCNICAS DE DETERMINACIÓN DE CENIZAS n n n CENIZAS EN SECO (PARA LA MAYORÍA DE LAS MUESTRAS DE ALIMENTOS) CENIZAS EN HÚMEDO (OXIDACIÓN) PARA MUESTRAS CON ALTO CONTENIDO DE GRASAS COMO PREPARACIÓN PARA ANÁLISIS ELEMETALES CENIZAS POR SECADO EN PLASMA A BAJA TEMPERATURA (CENIZAS A BAJA TEMPERATURA O POR PLASMA)

DETERMINACIÓN DE CENIZAS EN SECO ESTA TÉCNICA SE REALIZA MEDIANTE EL USO DE UNA MUFLA CAPÁZ DE MANTENER TEMPERATURAS DE 500 A 600ºC. EL AGUA Y LOS VAPORES SON VOLATILIZADOS Y LA MATERIA ORGÁNICA ES QUEMADAEN PRESENCIA DE OXÍGENO EN AIRE A CO 2 Y ÓXIDOS DE N 2

DETERMINACIÓN DE CENIZAS EN SECO n n LA MAYORÍA DE LOS MINERALES SON CONVERTIDOS EN ÓXIDOS, SULFATOS, FOSFATOS, CLORUROS Y SILICATOS. ELEMENTOS COMO EL HIERRO, SELENIO, PLOMO Y MERCURIO PUEDEN VOLATILIZARSE PARCIALMENTE CON ESTE PROCEDIMIENTO (SI SE REQUIERE DE UN ANÁLISIS ELEMENTAL SE TIENE QUÉ RECURRIR A OTRO MÉTODO)

DETERMINACIÓN DE CENIZAS EN HÚMEDO n n n ESTE PROCEDIMIENTO SE UTILIZA PARA OXIDAR LA MATERIA ORGÁNICA USANDO ÁCIDOS Y AGENTES OXIDANTES O SUS COMBINACIONES. LOS MINERALES SE OXIDAN SIN VOLATILIZACIÓN. SE PREFIERE ESTE MÉTODO PARA PREPARAR MUESTRAS PARA ANÁLISIS ELEMENTALES.

REACTIVOS UTILIZADOS EN LA DETERMINACIÓN HÚMEDA DE CENIZAS n n PREFERENTEMENTE SE UTILIZAN LOS ÁCIDOS NÍTRICO Y PERCLÓRICO, SIN EMBARGO, SE DEBE TOMAR LA PRECAUCIÓN DE UTILIZAR CAMPANAS DE EXTRACCIÓN POTENTES. SE DEBE TENER CUIDADO CUANDO SE ESTÁN ANALIZANDO ALIMENTOS GRASOSOS.

DETERMINACIÓN DE CENIZAS POR BAJA TEMPERATURA Y PLASMA n n n LOS ALIMENTOS SON OXIDADOS EN UN VACÍO PARCIAL MEDIANTE OXÍGENO NACIENTE FORMADO POR UN CAMPO ELECTROMAGNÉTICO. ESTE PROCESO OCURRE A UNA TEMPERATURA MUY INFERIOR QUE LA DE LA MUFLA, EVITANDO ASÍ, LA VOLATILIZACIÓN DE LA MAYORÍA DE LOS ELEMENTOS. LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS COMÚNMENTE PERMANECEN INTACTAS.

CENIZAS ÁCIDAS INSOLUBLES n n LOS CONTAMINANTES MINERALS INSOLUBLES. SON LOS MINERALES DEL SUELO (EN SU MAYORÍA SILICATOS Y SILICIO DE OPALINA) SOLUBLES ÚNICAMENTE EN HBr O HF.

ALCALINIDAD DE LAS CENIZAS UNA DETERMINACIÓN MUY ÚTIL PARA DETERMINAR EL BALANCE ÁCIDOBASE DE LOS ALIMENTOS Y PARA DETECTAR ADULTERACIÓN DE LOS ALIMENTOS CON MINERALES.

CONTENIDO DE CENIZAS EN LOS ALIMENTOS (PESO FRESCO) n n n n LECHE Y PRODUCTOS LÁCTEOS: MANTEQUILLA CREMA LECHE EVAPORADA MARGARINA LECHE YOGOURTH 2. 5% 2. 9% 1. 6% 2. 5% 0. 7% 0. 8%

CONTENIDO DE CENIZAS EN LOS ALIMENTOS (PESO FRESCO) n n n CARNE, AVES, PESCADOS: HUEVOS 1. 0% FILETE DE PESCADO 1. 3% JAMÓN FRESCO 0. 8% POLLO, PAVO, CODORNÍZ 1. 0% ROAST BEEF 3. 0%

CONTENIDO DE CENIZAS EN ALIMENTOS (PESO FRESCO) n n n n FRUTAS Y VEGETALES: MANZANAS PLÁTANOS CEREZAS PAPAS TOMATES FRUTAS SECAS 0. 3% 0. 8% 0. 5% 1. 0% 0. 6% 2. 3%

CONTENIDO DE CENIZAS EN LOS ALIMENTOS (PESO FRESCO) n n n CEREALES: ARROZ INTEGRAL HARINA DE MAÍZ CACAHUAZINTLE ARROZ BLANCO HARINA DE TRIGO INTEGRAL 1. 0% 1. 3% 0. 4% 0. 7% 1. 7%

CONTENIDO DE CENIZAS EN ALIMENTOS (PESO FRESCO) GRASAS, ACEITES, MANTECAS: VARÍAN EN UN RANGO DE 0. 0 A 4. 09% n n ALMIDÓN PURO: 0. 3% n GÉRMEN DE TRIGO: 4. 3% n NUECES: 0. 8 A 3. 4%

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA PARA LA DETERMINACIÓN DE CENIZAS n n SELECCIÓN CUIDADOSA DE UNA MUESTRA REPRESENTATIVA DEL LOTE. LOS EQUIPOS DE MOLIENDA DE ACERO PUEDEN INTRODUCIR CONTAMINANTES A LA MUESTRA. EL MATERIAL DE VIDRIO NO DEBE ESTAR RAYADO PUES PUEDE INTRODUCIR CONTAMINANTES. SE DEBE USAR AGUA DESIONIZADA.

MATERIAL VEGETAL n n n PRIMERO SE SECA MEDIANTE MÉTODOS CONVENCIONALES PREVIO A LA MOLIENDA. TALLOS Y TEJIDOS FOLIARES DEBEN SER SECADOS EN DOS ETAPAS: A 55ºC PRIMERO Y DESPUÉS A TEMPERATURA MÁS ALTA PARA EVITAR CONTAMINACIÓN POR LIGNINA. EL MATERIAL VEGETAL CON 15% DE CENIZAS O MENOR HUMEDAD PUEDE SER SOMETIDO AL ANÁLISIS SIN EL SECADO.

PRODUCTOS GRASOS Y AZUCARADOS LOS PRODUCTOS ANIMALES, JARABES Y ESPECIAS REQUIEREN DE TRATAMIENTOS PREVIOS DEBIDO A SU ALTO CONTENIDO DE GRASAS (PROVOCAN HINCHAMIENTOS, SALPICAN) O ALTO CONTENIDO DE AZÚCAR (PRODUCEN ESPUMA) QUE PUEDEN OCASIONAR PÉRDIDA DE MUESTRA.

INSTRUMENTACIÓN PARA LA DETERMINACIÓN DE CENIZAS EN SECO MUFLAS: MUFLAS COVENCIONALES: REQUIEREN DE UN RANGO DESDE 110 VOLTS (LAS DE LABORATORIO) O REQUIEREN DE UN RANGO DE 208 Ó 240 VOLTS. n MUFLAS DE MICROONDAS. UTILIZAN CRISOLES DE FIBRA DE CUARZO. EL TIEMPO DE PROCESO SE REDUCE DRÁSTICAMENTE, SIN EMBARGO SU CAPACIDAD ES ESCASA

SELECCIÓN DE CRISOLES PARA LA DETERMINACIÓN DE CENIZAS n n n CRISOLES DE CUARZO: SON RESISTENTES A LOS ÁCIDOS Y HALÓGENOS PERO NO A LOS ÁLCALIS ESPECIALMENTE A ALTAS TEMPERATURAS. CRISOLES DE PYREX: RESISTENTES A UNA TEMPERATURA MÁXIMA DE 500ºC. CRISOLES DE PORCELANA: RELATIVAMENTE BARATOS PERO NO SOPORTAN CAMBIOS BRUSCOS DE TEMPERATURA.

SELECCIÓN DE CRISOLES n n CRISOLES DE ACERO: RESISTENTES A ÁCIDOS Y ÁLCALIS, BARATOS PERO ETÁN COMPUESTOS DE UNA ALEACIÓN CROMO – NÍQUEL, POSIBLES FUENTES DE CONTAMINACIÓN. CRISOLES DE PLATINO: INERTES Y PROBABLEMENTE LOS MEJORES CRISOLES PERO MUY CAROS PARA USO RUTINARIO Y PARA PROCESAR MUCHAS MUESTRAS.

PRECAUCIONES AL MARCAR LOS CRISOLES n n n NO SE DEBE UTILIZAR PLUMA ATÓMICA PUES LA TINTA SE DESVANECE CON EL CALOR. MARCADORES DE PUNTA DE ACERO, DISPONIBLES EN EL MERCADO. DE PREFERENCIA SE DEBE MARCAR EL CRISOL CON UNA PLUMA CON PUNTA DE DIAMANTE Y CON UNA SOLUCIÓN DE Fe. Cl 2 EN HCl. UN CLAVO DE HIERRO DISUELTO EN HCl CONCENTRADO FORMA UNA PEQUEÑA QUEMADURA ÚTIL PARA MARCAR.

VENTAJAS DE LA DETERMIANCIÓN DE CENIZAS EN SECO n n n ES UN MÉTODO SEGURO NO REQUIERE DE ADICIÓN DE REACTIVOS. NO REQUIERE DE ATENCIÓN DIRECTA UNA VEZ INICIADA LA IGNICIÓN. SE PUEDEN PROCESAR MUCHAS MUESTRAS DE UNA VEZ. LA CENIZA RESULTANTE PUEDE SER UTILIZADA PARA OTRAS DETERMINACIONES (I. E. MINERALES)

DESVENTAJAS DEL MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE CENIZAS EN SECO n SE REQUIERE DE MUCHO TIEMPO PARA LA DETERMINACIÓN (I. E. TIEMPOD E IGNICIÓN, 12 A 18 HORAS O TODA LA NOCHE). n LAS MUFLAS SON CARAS. n SE PIERDEN ELEMENTOS VOLÁTILES. n INTERACCIÓN ENTRE COMPONENTES MINERALES Y CRISOLES.

ELEMENTOS QUE CORREN EL RIESGO DE PERDERSE EN EL ANÁLISIS DE CENIZAS EN SECO n As, B, Cd, Cr. Cu, Fe, Pb, Hg, Ni, P, V, Zn.

APLICACIONES ESPECIALES AL MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE CENIZAS EN SECO SI DESPUÉS DE LA PRIMERA INCINERACIÓN PERSISTE EL CARBONO: n 1. SUSPENDA LA CENIZA EN AGUA. n n n 2. FILTRE LA CENIZA EN PAPEL FILTRO SIN CENIZAS DEBIDO A QUE EL RESIDUO TIENDE A FORMAR UN GLACEADO. SEQUE EL FILTRADO. COLOQUE EL PAPEL Y FILTRADO SECO EN LA MUFLA Y REINCINERE.

SUGERENCIAS PARA ACELERAR EL PROCESO DE INCINERACIÓN n n n A LAS MUESTRAS MUY GRASOSAS DEBE EXTRAÉRSELES LAS GRASAS PRIMERO. LA GLICERINA, EL ALCOHOL Y EL HIDRÓGENO ACELERARÁN LA INCINERACIÓN. LAS MUESTRAS GELATINOSAS SALPICARÁN Y SE PUEDEN MEZCLAR CON LA FIBRA DE ALGODÓN.

SUGERENCIAS PARA MEJORAR EL MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE CENIZAS EN SECO n LOS ALIMENTOS SALADOS PUEDEN REQUERIR DE UNA INCINERACIÓN SEPARADA DE LOS COMPONENTES INSOLUBLES EN AGUA Y UN EXTRACTO DE AGUA SALADA. USE UN CRISOL CON TAPA PARA EVITAR QUE SALPIQUE LA MUESTRA.

SUGERENCIAS PARA ACELERAR EL PROCESO DE INCINERACIÓN EN SECO n SE PUEDE AÑADIR UNA SOLUCIÓN ALCOHÓLICA DE ACETATO DE MAGNESIO PARA ACELERAR LA INCINERACIÓN DE LOS CEREALES. SIN EMBARGO, SE DEBE REALIZAR UNA DETERMINACIÓN PREVIA CON UN BLANCO.

DETERMINACIÓN DE CENIZAS HÚMEDAS n OXIDACIÓN HÚMEDA O DIGESTIÓN HÚMEDA. SU USO PRINCIPAL ES EL DE PREPARAR LAS MUESTRAS PARA EL ANÁLISIS MINERAL ESPECÍFICO Y DETERMINACIÓN DE VENENOS METÁLICOS

VENTAJAS DE LA DETERMINACIÓN DE CENIZAS HÚMEDAS n n LOS MINERALES USUSALMENTE PERMANECEN EN SOLUCIÓN Y CASI NO HAY PÉRDIDA DE MINERALES POR VOLATILIZACIÓN DEBIDO A QUE SE UTILIZA MENOR TEMPERATURA. EL TIEMPO DE OXIDACIÓN ES CORTO Y REQUIERE DE CAMPANA DE EXTRACCIÓN, ESTUFA, PINZAS LARGAS Y EQUIPO DE SEGURIDAD.

DESVENTAJAS DEL MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE CENIZAS HÚMEDAS n n NECESITA SUPERVISIÓN CONTÍNUA POR PARTE DEL OPERADOR. SE NECESITAN REACTIVOS CORROSIVOS. SÓLO PUEDEN PROCESARSE POCAS MUESTRAS A LA VEZ. SE NECESITA REALIZAR TODO EL TRABAJO CON CAMPANA DE EXTRACCIÓN.

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMIANCIÓN DE CENIZAS HÚMEDAS n n 1. SE PESA EXACTAMENTE 1 g DE MUESTRA SECA Y MOLIDA EN UN VASO DE PRECIPITADOS DE 150 m. L. 2. SE AÑADEN 10 m. L DE HNO 3 Y SE DEJA EMPAPARSE A LA MUESTRA. SI EL MATERIAL ES MUY GRASOSO SE DEJA REMOJANDO TODA LA NOCHE.

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMIANCIÓN DE CENIZAS HÚMEDAS n 3. SE AÑADEN 3 m. L DE HCl. O 4 (PRECAUCIÓN: COLOQUE UN VASO DE PRECIPITADOS BAJO LA PUNTA DE LA PIPETA DURANTE EL TRANSPORTE) Y CALIENTE LENTAMENTE EN UNA ESTUFA ELÉCTRICA HASTA ALCNAZAR UNA TEMPERATURA DE 350ºC HASTA QUE EL BURBUJEO CESEY SE HAYA EVAPORADO CASI TODO EL HNO 3.

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMIANCIÓN DE CENIZAS HÚMEDAS n 4. CONTINÚE HIRVIENDO LA MUESTRA HASTA QUE LA REACCIÓN DEL ÁCIDO PERCLÓRICO OCURRA (HUMOS COPIOSOS), COLOQUE UN VIDRIO DE RELOJ SOBRE EL VASO DE PRECIPITADOS. LA MUESTRA DEBE VOLVERSE INCOLORA O LIGERAMENTE AMARILLA. NO PERMITA QUE EL LÍQUIDO SE SEQUE.

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMIANCIÓN DE CENIZAS HÚMEDAS n n 5. RETIRE EL VASO DE PRECIPITADOS DE LA ESTUFA Y DEJE ENFRIAR LA MUESTRA. 6. LAVE EL VIDRIO DE RELOJ CON UN MÍNIMO DE AGUA DESTILADA DESIONIZADA Y AÑADA 10 m. L DE HCl AL 50%

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMIANCIÓN DE CENIZAS HÚMEDAS n n 7. TRANSFIERA LA MUESTRA A UN MATRÁZ VOLUMÉTRICO (USUALMENTE DE 50 m. L) Y DILUYA CON AGUA DESTILADA, DESIONIZADA. 8. INICIE EL PROCESO DE LAVADO DE LA CAMPANA DESPUÉS DE LA ÚLTIMA MUESTRA.

RIESGOS DEL MÉTODO DE DETEMINACIÓN DE CENIZAS HÚMEDAS EL ÁCIDO PERCLÓRICO INTERFIERE EN EL ANÁLISIS DEL HIERRO REACCIONANDO CON EL HIERRO DE LA MUESTRA PARA FORMAR PERCLORATO FERROSO, EL CUAL FORMA UN COMPLEJO INSOLUBLE CON EL OFENANTROLENO EN EL PROCEDIMIENTO. NO DEBE INTERFERIR CON EL ESPECTROFOTÓMETRO DE ABSORCIÓN ATÓMICA.

MODIFICACIONES AL MÉTODO DE CENIZAS HÚMEDAS n n n 1. EVAPORE LAS MUESTRAS HÚMEDAS (2550 m. L) A 100ºC TODA LA NOCHE O EN UN HORNO DE SECADO POR MICROONDAS. 2. CAIENTE LA MUESTRA EN ESTUFA ELÉCTRICA HASTA QUE CESE EL HUMO. INCINERE LA MUESTRA A 525ºC POR 3 -5 HORAS.

MODIFICACIONES AL MÉTODO DE CENIZAS HÚMEDAS n n 4. ENFRÍE Y MOJE LA MUESTRA CON AGUA DESIONIZADA MÁS 0. 5 – 3. 0 m. L DE HNO 3. 5. SEQUE LA MUESTRA EN UNA ESTUFA ELÉCTRICA O BAÑO DE VAPOR E INCINERELA A 525ºC POR 1 – 2 HORAS.

MODIFICACIONES AL MÉTODO DE CENIZAS HÚMEDAS n n n 6. PESE LA MUESTRA POSTERIOR A SU ENFRIAMIENTO EN UN DESECADOR. 7. REPITA LOS PASOS 4 Y 5 SI AÚN QUEDAN EN LA MUESTRA RESTOS DE CARBÓN. PRECAUCIÓN: PUEDE PERDERSE ALGO DE K CON LA INCINERACIÓN REPETITIVA.

DETERMINACIÓN DE CENIZAS A BAJA TEMPERATURA Y PLASMA n EQUIPO: CONSISTE EN UN SISTEMA DE VIDRIO CON UN NÚMERO VARIABLE DE CÁMARAS PARA MUESTRAS QUE PUEDEN SER EVACUADAS MEDIANTE UNA BOMBA DE VACÍO.

DETERMINACIÓN DE CENIZAS A BAJA TEMPERATURA Y PLASMA n FUNDAMENTO: SE INTRODUCE UNA PEQUEÑA CANTIDAD DE OXÍGENO CUYA MOLÉCULA SE ROMPE PARA FORMAR OXÍGENO NACIENTE MEDIANTE UNGENERADOR DE UN CAMPO ELECTROMAGNÉTICO DE RADIOFRECUENCIA.

DETERMINACIÓN DE CENIZAS A BAJA TEMPERATURA Y PLASMA n FUNDAMENTO: UN PODER DE FRECUENCIA AJUSTA LA VELOCIDAD DE INCINERACIÓN. SE PUEDE INTRODUCIR AIRE COMO UN PROCEDIMIENTO DE INCINERACIÓN MÁS NOBLE PARA CONSERVAR LOS COMPONENTES MICROSCÓPICOS Y ESTRUCTURALES COMO LOS CRISTALES DE OXALATO DE CALCIO EN LOS TEJIDOS FOLIARES.

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE CENIZAS A BAJA TEMPERATURA Y PLASMA n LOS APARATOS DE ESTE PROCEDIMIENTO GENERALMENTE CONTIENEN DOS O MÁS CÁMARAS DE CRISTAL SEPARADAS CON BARCAS DE VIDRIO PARA SOSTENER LAS MUESTRAS. LA MUESTRA MOLIDA, INTACTA, SE COLOCA EN LAS BARQUITAS, LAS CUALES SE INSERTAN EN LAS CÁMARAS INDIVIDUALES

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE CENIZAS A BAJA TEMPERATURA Y PLASMA n n n SE SELLAN LAS CÁMARAS Y SE APLICA VACÍO. UNA VEZ QUE EL VACÍO ES SATISFACTORIO (1 TORR O MENOS) SE INTRDUCE UN PEQUEÑO FLUJO DE OXÍGENO AL SISTEMA MIENTRAS SE MANTIENE UN VACÍO MÍNIMO ESPECÍFICO.

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE CENIZAS A BAJA TEMPERATURA Y PLASMA n EL GENERADOR DE FRECUENCIA ES LUEGO ACTIVADO A UNA FRECUENCIA LIGERAMENTE MENOR QUE 14 m. Hz Y AJUSTADO POR LA CANTIDAD DE WATAGE APLICADA (50 – 200 WATTS) PARA CONTROLAR LA VELOCIDAD DE INCINERACIÓN.

PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE CENIZAS A BAJA TEMPERATURA Y PLASMA n n ALGUNOS MODELOS CONTIENEN AGITADORES DE LA MUESTRA. EL PROGRESO DE LA INCINERACIÓN PUEDE OBSERVARSE A TRAVÉS DE LAS CÁMARAS DE VIDRIO.

PROBLEMAS AL EFECTUAR EL MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE CENIZAS HÚMEDAS n n FUJAS EN EL SISTEMA DE VACÍO. LOS SELLOS DE LAS CÁMARAS PUEDEN DESGASTARSE Y ORIGINAR FUGAS. PUEDEN ROMPERSE EN LAS JUNTAS TIPO T (POR LO COMÚN SON DE PLÁSTICO) EN EL SISTEMA DE VACÍO. SE DEBE TENER CUIDADO DE REEMPLAZAR ESTAS PIEZAS.

VENTAJAS DE LA DETERMINACIÓN DE CENIZAS A BAJA TEMPERATURA Y PLASMA n n EXISTE MENOR RIESGO DE PÉRDIDA DE ELEMENTOS TRAZA POR VOLATILIZACIÓN QUE EN EL MÉTODO TRADICIONAL DE CENIZAS EN SECO. LA TEMPERATURA BAJA UTILIZADA CON LA INCINERACIÓN POR PLASMA (150ºC O MENOR) GENERALMENTE PERMITE A LAS ESTRUCTURAS MICROSCÓPICAS PERMANECER INALTERADAS.

DESVENTAJAS DE LA DETERMINACIÓN DE CENIZAS A BAJA TEMPERATURA Y PLASMA n n PEQUEÑA CAPACIDAD PARA PROCESAR MUESTRAS A LA VEZ. EL EQUIPO ES MUY COSTOSO.