LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA E INSTRUMENTAL GUIA 2.2-EXTRACCIÓN DE GRASA TOTAL POR EMBUDO DE DECANTACIÓN

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1 LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA E INSTRUMENTAL GUIA 2.2-EXTRACCIÓN DE GRASA TOTAL POR EMBUDO DE DECANTACIÓN I. El PROBLEMA Determinar el contenido de grasa en una muestra láctea, por medio de la extracción con solventes. II. FUNDAMENTO TEORICO Separaciones basadas en el reparto entre fases La técnica más importante de separación se basa en el reparto selectivo del soluto entre dos fases no miscibles, que pueden ser una acuosa y una orgánica. La distribución del soluto entre las dos fases inmiscibles es un fenómeno de equilibrio que se describe por medio de la ley de distribución, cuya constante de equilibrio se denomina coeficiente de distribución o coeficiente de reparto. Las constantes de distribución permiten calcular la concentración del soluto que permanece en una solución después de un número de extracciones y permiten determinar la manera más eficiente de realizar una separación por extracción. Es importante tener en cuenta que las sustancias iónicas y los compuestos orgánicos polares, estarán en mayor proporción en la fase acuosa, mientras que los compuestos orgánicos nopolares, estarán en mayor proporción en la fase orgánica. S (fase1) S (fase 2) KD= [S (fase2) ] / [S (fase1) ] Dado en concentraciones molares KD es el coeficiente de reparto, si KD es suficientemente grande el soluto pasará de la fase 1 a la fase 2, pero si KD es pequeño el soluto permanecerá en la fase 1. Los estados físicos de ambas fases se identifican al describir el proceso de separación nombrando primero la fase que contiene el soluto; así si el soluto se encuentra en la fase sólida y se desea extraerlo con un solvente líquido el proceso se llama extracción sólido-líquido. Para extracciones líquido-líquido, donde una fase es orgánica (Org ) y otra es acuosa (aq) se pueden utilizar las siguientes ecuaciones: La fracción de soluto presente en la fase acuosa qaq 1 en la extracción número 1 es: q(aq) 1 = Vaq DVorg + Vaq qorg 1 = 1- (qaq) 1 = Dvorg Dvorg + Vaq

2 Donde D es una relación de distribución más simple que se pude describir como: S aq S org D = (Sorg) tot (Saq ) tot S aq soluto en la fase acuosa en concentración molar y S org soluto en la fase orgánica en concentración molar Se pueden observar algunas desviaciones de la ley de distribución, cuando se producen otro tipo de equilibrios como de disociación, dimerización o formación de complejos con alguno de los solventes o con otro componente. Las extracciones líquido-líquido suelen hacerse con un embudo de decantación o separación (Figura No 1); los dos líquidos inmisibles se colocan en el embudo y se agita para aumentar la superficie de contacto entre las dos fases, luego se deja que los líquidos se separen y el de mayor densidad queda en la parte inferior del embudo. FIGURA No 1. III. BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN - Que son líquidos no miscibles?. Nombre tres sustancias líquidos inmisibles con el agua. - Cuando un solvente orgánico es más o es menos denso que el agua? - En las siguientes mezclas de dos sustancias líquidas cuál de ellos, al separarse, queda en la fase superior y cual la inferior?.( agua tetracloruro de carbono; aguaéter etílico, agua-hexano y agua-etanol) - Indique el porcentaje de grasa total que se reporta para la muestra a analizar. (El profesor le indicará que muestra o muestras van a analizar) - Haga la ficha técnica de los reactivos que va a utilizar - Haga el diagrama de flujo correspondiente.

3 IV. MATERIALES Y METODOS Material por grupo: - Un embudo de decantación de 250 ml con tapa esmerilada - Un erlenmeyer de 250ml - Un balón fondo plano o redondo de 250ml para destilación simple o rotaevaporador - Un vaso de precipitados de 150ml - Tres pipetas graduadas de 10ml - Dos probetas de 50ml - Una espátula - Una propipeta - Equipo de destilación simple ( dos soportes universales, dos pinzas, dos nueces, refrigerante, dos mangueras, erlenmeyer de 250ml, baño de agua-hielo, papel aluminio) - Rotaevaporador. Reactivos por grupo: - Etanol al 96% (50ml) - Amoniaco al 25% (3ml) - Eter etílico sin peróxidos ( 100ml ) - Eter de petróleo (de punto de ebullición 30 a 60 o C) (100ml) - Disolvente mixto ( éter etíloico-éter de petróleo 1:1) ( 90ml ) - Ácido clorhídrico al 25% (si las muestras a utilizar son queso) (10ml) - Agua destilada V. PROCEDIMIENTO TABLA No 1. Muestras para el análisis de grasa total. MUESTRA PESO POR ANÁLISIS (g) Leche entera 10,00 Leche semidescremada 10,00 Leche en polvo entera 1,00 Leche en polvo semidescremada 1,50 Leche condensada 5,00 Queso 1,00 a 3,00 Preparación de la muestra: 1. Leche líquida entera o semi-descremada: Colocar la muestra a temperatura ambiente y mezclarla cuidadosamente hasta obtener una distribución homogénea de la materia grasa, no agite fuertemente para evitar la formación de espuma. Si se observa la formación de nata, calentar entre los 35 y 40 o C agitando suavemente para reincorporar la grasa y las partículas adheridas a las paredes del recipiente; luego enfríe rápidamente hasta temperatura ambiente. 2. Leche en polvo entera o semi-descremada: Transvasar la leche en polvo a un recipiente limpio y seco, provisto de cierre hermético y que tenga una capacidad de dos veces el volumen del polvo. Cierre el recipiente y mezcle cuidadosamente invirtiéndola o agitando

4 repetidamente. Debe evitarse en lo posible la exposición prolongada de la leche en polvo al ambiente, para que esta no absorba humedad. Cuando se pesa 1,0 g o 1,5 g de la leche en polvo para el análisis, agrege 10ml de agua destilada para reconstituirla y luego se continua con el procedimiento mencionado más adelante. 3. Leche evaporada: Agitar e invertir el recipiente que contiene la muestra, luego abrir y trasvasar el contenido completamente a un recipiente con cierre hermético, teniendo cuidado de transvasar toda la materia grasa y los constituyentes adheridos a las paredes del recipiente original. En el caso de envases flexibles, abrirlos y transvasar completamente, raspando las paredes del envase. 4. Leche condensada: Abrir el recipiente y agitar su contenido con una espátula o cuchara en forma circular; transvasar el contenido a un segundo recipiente con cierre hermético teniendo en cuenta de reincorporar las partículas adheridas a las paredes. Para los tubos flexibles, abrirlos y transvasar el contenido al segundo recipiente y raspar el contenido adherido a las paredes. 5. Queso: Elimine la corteza o superficies mohosas que recubre el queso. Triturar la muestra en un mortero y colocarla en un recipiente herméticamente cerrado. Luego pese la muestra según la tabla No 1 y añada 10ml de ácido clorhídrico y coloque en un baño maría con agua a ebullición con agitación constante, (utilice guantes de látex) hasta que el queso esté completamente disuelto. Deje en reposo por 20 minutos en el baño maría y luego enfríe con corriente de agua. Continúe con el procedimiento mencionado más adelante. Extracción: En un vaso de precipitado de 150ml adicione la cantidad de muestra preparada según el punto anterior, adicione 1,5 ml de NH 4 OH al 25% y agite. Adicione 10ml de etanol y mezcle suavemente, luego traspase al embudo de decantación y lave el vaso de precipitados con otros 10ml de etanol y pase al embudo de decantación, finalmente adicione 20ml de agua destilada y mezcle suavemente. Adicione al embudo 25ml de éter etílico, tape el embudo y agite cuidadosamente invirtiendo varias veces por un minuto, quite cuidadosamente en tapón (como lo indique el profesor) y adicione 25ml de éter de petróleo y vuelva a agitar. Deje en reposo en embudo de decantación con el tapón sobrepuesto en la boca, hasta que se observe claramente que se separan dos fases, y la fase superior (fase orgánica), esté límpida (clara). Quitar el tapón y lavarlo, así como el interior del cuello del embudo, con unos 20ml de una solución éter etílico-éter de petróleo en proporción 1:1. Recoja la fase acuosa en un erlenmeyer y la fase orgánica en el balón, previamente pesado, destinado para la destilación de los solventes. Pase nuevamente la fase acuosa al embudo de decantación y realice una segunda extracción utilizando 15ml de cada uno de los solventes; recoja la fase acuosa en un erlenmeyer y la fase orgánica en el balón para destilación. Realice una tercera extracción con el volumen de solventes de la segunda extracción y proceda nuevamente a separar las dos fases en un erlenmeyer y en el balón para destilación; lave el embudo con 20ml de la mezcla de solventes y pase nuevamente al balón. El Blanco: Realice el procedimiento anterior, para el control de la contaminación grasa de los solventes utilizados, pero utilizando 10ml de agua destilada, en vez de muestra.

5 Recuperación de los solventes: Coloque el balón en el sistema de destilación o en el rotaevaporador hasta recuperar los solventes orgánicos completamente y luego coloque el balón a la estufa a 102 o C por una hora (hasta peso constante), colocando el balón en posición horizontal, luego déjelo enfriar en un desecador y finalmente pese el balón. Calcule el contenido graso de la muestra el porcentaje en peso. VI. TABLA DE DATOS: Diseñe la tabla de datos apropiada para la práctica y debe estar en el cuaderno de laboratorio antes de iniciar la práctica (preinforme) VII. PARA EL ANÁLISIS DE LA PRACTICA Calcule el porcentaje de grasa de la muestra de estudio y compare el resultado con los valores reportados en la bibliografía VIII. BIBLIOGRAFÍA. - Métodos oficiales de análisis de alimentos, AMV ediciones y Mundi-Prensa Libros S.A., Madrid. - Skoog,D.A; West,D.M et al Química analítica, Mc Graw Hill, séptima edición, México.