Indicadores caseros y pH

Objetivos:

Comprobar el carácter acido o básico de algunas sustancias.

Parte I:

Los alimentos con los que nos encontramos cotidianamente son sustancias con su propia química. Se pueden usar para analizar otras sustancias y para estudiar qué ocurre con ellos dentro de nuestro tubo digestivo. Esta práctica pretende mostrar cómo la col lombarda puede ser utilizada para hacer un indicador de pH natural y barato y construir una escala de pH con él. En esta práctica se estudiará el comportamiento ácido-base de algunas sustancias y al mismo tiempo se utilizarán distintos métodos de medida o estimación del pH como el papel pH.

FUNDAMENTO Y DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA

Algunos vegetales como la fresa, cereza, ciruela, col lombarda o las cebollas rojas entre otros, poseen una sustancia denominadas antocianinas que son muy sensibles a los valores del pH. La lombarda posee cianina que nos podrá servir como indicador.

Para obtener la cianina: COL LOMBARDA

1. Lavamos la lombarda.

2. Cortamos el vegetal en tiras

3. Las trituramos con alcohol etílico.

4. Filtramos el líquido obtenido.

El indicador obtenido tomará colores diversos en función del pH del medio desde el rojo para los más ácidos hasta azul, verde y amarillo en medios muy básicos.

Asimismo, existen otros indicadores comerciales como el papel pH. Este papel está impregnado de disolución indicadora universal y vira a cada valor entero de pH desde el 1 hasta el 14. Los valores obtenidos son más precisos y dan una idea bastante aproximada del valor real.

MATERIALES:

Mortero, papel de filtro, embudo, vaso o erlenmeyer , soporte, aro metálico, varilla, gradilla, tubos de ensayo.

REACTIVOS:

- Col lombarda

- Alcohol etílico.

SUSTANCIAS A ANALIZAR

Vinagre,  Amoniaco doméstico,  Bicarbonato sódico, tomate,  Jabón de tocador, Aspirina, Detergente,  Limón,  Champú (pH neutro),  Leche, lavandina, acido clorhídrico, coca, agua potable, agua destilada, huevo, pasta dental.

PROCEDIMIENTO

Colocar en cada tubo de ensayo  3 ml de cada sustancia nombrada y agregar 1 ml del indicador. Mezclar. Observar y registrar los resultados. Comparar con tabla de valores.

Col lombarda

color	Rojo intenso	Rojo violeta	violeta	Azul violeta	azul	Azul verde	Verde azulado	Verde	Amarillo
pH	<  2	4	6	7	7,5	9	10	12	>  13

También se pueden hacer indicadores con pétalos de rosa y con curcumina o cúrcuma. Cabe aclarar que utilizan otra escala y no son tan específicas como las de col de lombarda.

Parte II:

Mediante la utilización de tiras o papeles tornasol estimar si las sustancias son acidas o básicas.

El papel tornasol azul cambia su color a rojo cuando una solución cambia de básica a ácida mientras que el papel tornasol rojo cambia su color a azul cuando una solución pasa de ácida a básica

¿Cómo funciona el papel de tornasol rojo y azul?

El tornasol es una mezcla de diferentes tinturas extraídas de la Roccella tinctoria o Lecanora tartarea, las cuales son tipos especiales de organismos conocidos como líquenes. Estas tinturas(especialmente erythrolitmin y azolitmin) poseen moléculas masivas, que muestran grupos estructurales llamados "cromóforos". Estos cromóforos consisten en varios anillos llenos de cadenas dobles de carbono-carbono y de carbono-oxígeno. Esta combinación de cadenas dobles y anillos crea una red de corredores por la que los electrones viajan. Cuando la luz visible golpea las moléculas que tiñen, la red de electrones de los cromóforos permite que absorba un rango específico de colores. El color de la luz que no es absorbido se refleja en el observador, dándole a la molécula un color notable. Por ejemplo, el color natural del papel de tornasol es azul, lo cual quiere decir que la red absorbe cualquier rango de luz excepto el azul. De todos modos, los iones de hidrógeno en el ácido atacan las cadenas dobles de carbono-carbono y el carbono-oxígeno, convirtiéndolas en cadenas simples. Cuando cada cadena doble es destruida, la red de electrones disminuye en tamaño. Esto altera el rango que la longitud de la onda puede absorber, cambiando el color visible.

Papel tornasol azul

Usado en los tests para la acidez, el papel azul de tornasol consiste en un papel filtro de celulosa infundido con una solución de tintura de tornasol fresca extraída de los líquenes. En una solución alcalina, los niveles de iones de hidrógeno son muy bajos para dañar significativamente las cadenas dobles de cromóforos, conservando así el color azul natural. En una solución neutral como agua destilada, los niveles de iones de hidrógeno son lo suficientemente significativos como para comenzar a dañar una cantidad significativa de moléculas teñidas. Para aquellas moléculas que son afectadas, los cromóforos de hidrógeno degradado hacen que la moléculas teñidas cambien de azul a rojo. A nivel microscópico, el papel de tornasol es una mezcla de moléculas azules no afectadas y moléculas rojas degradadas. Al observador, de todos modos, el papel aparece como una sombra uniforme violeta. Finalmente, en una solución ácida, el exceso de iones de hidrógeno hacen que se degraden la mayor parte de cadenas dobles de cromóforos, haciendo que el papel de tornasol de vuelva completamente rojo.

Cómo funciona el papel de tornasol rojo

Usado para testear la alcalinidad, el papel rojo de tornasol consiste en un papel de celulosa infundido con moléculas teñidas que ya han sido degradadas por el ácido (razón del color rojo). El papel tornasol rojo esencialmente funciona como papel de tornasol azul al revés. Mientras que la solución de PH aumenta, la concentración de iones de hidrógeno decrece pero la concentración de iones de hidrogeno [OH-] aumenta. Estos iones con carga negativa "roban" los átomos de hidrógeno de las moléculas teñidas degradadas para formar agua. La molécula teñida responde a la pérdida de hidrógeno formando cadenas dobles entre sus átomos de carbono y oxígeno. De esta manera, la molécula teñida "reconstruye" sus redes de electrones y recupera su color azul original.

Parte III:

Realizar el análisis de las muestras con el pH- Metro.

El pH-metro es un sensor utilizado en el método electroquímico para medir el pH de una disolución.

La determinación de pH consiste en medir el potencial que se desarrolla a través de una fina membrana de vidrio que separa dos soluciones con diferente concentración de protones. En consecuencia se conoce muy bien la sensibilidad y la selectividad de las membranas de vidrio delante el pH.

Una celda para la medida de pH consiste en un par de electrodos, uno de calomel ( mercurio, cloruro de mercurio) y otro de vidrio, sumergidos en la disolución de la que queremos medir el pH.

La varita de soporte del electrodo es de vidrio común y no es conductor, mientras que el bulbo sensible, que es el extremo sensible del electrodo, está formado por un vidrio polarizable (vidrio sensible de pH).

Se llena el bulbo con la solución de ácido clorhídrico 0.1M saturado con cloruro de plata. El voltaje en el interior del bulbo es constante, porque se mantiene su pH constante (pH 7) de manera que la diferencia de potencial solo depende del pH del medio externo.

El alambre que se sumerge al interior (normalmente Ag/AgCl) permite conducir este potencial hasta un amplificador.

El electrodo de vidrio es relativamente inmune a las interferencias del color, turbidez, material coloidal, cloro libre, oxidante y reductor.

La medida se afecta cuando la superficie de la membrana de vidrio está sucia con grasa o material orgánico insoluble en agua, que le impide hacer contacto con la muestra, por lo tanto, se recomienda la limpieza escrupulosa de los electrodos.

Los electrodos tienen que ser enjuagados con agua destilada entre muestras. No se tienen que secar con un trapo, porque se podrían cargar electrostáticamente. Luego se deben colocar suavemente sobre un papel, sin pelusa, para quitar el exceso de agua.

Calibrado

Como los electrodos de vidrio de pH mesuran la concentración de H+ relativa a sus referencias, tienen que ser calibrados periódicamente para asegurar la precisión. Por eso se utilizan buffers de calibraje (disoluciones reguladoras de pH conocido).

Para calibrar el Peachimetro se utilizan una soluciones de comparación con las cuales se les da punto de referencia al medidor digital, en el caso del nuestro que tiene tres puntos de referencia para mayor presicion.se utiliza solución de :
* solución para calibración de 4.01 pH 
* solución para calibración de 7.01 pH 
* solución para calibración de 10.01 pH 

·         El electrodo debe mantenerse húmedo.

·         Se recomienda que se guarde en una solución de 4M KCl; o en un buffer de solución de pH 4 ó 7.

·         No se debe guardar el electrodo en agua destilada, porque eso causaría que los iones resbalaran por el bulbo de vidrio y el electrodo se volvería inútil; se calibra mediante soluciones estandarizadas.

Parte IV:

Cada sustancia analizarlas con las tiras reactivas.

Tiras reactivas para tests rápidos de pH en soluciones

Son diferentes indicadores en cada tira que colorean según sea el valor de pH medido.
El valor del pH se lee comparando el resultado con una escala de colores que se suministra.

De acuerdo a lo planteado en el marco teórico, conteste:

1)-¿Que clase de alimentos deberíamos consumir para equilibrar el organismo de nuestro cuerpo?

2)-Busque información en Internet de cual es el pH fisiológico de la sangre.

3)-¿Que reacción se produce en los ojos cuando se pela cebolla?.