Método potenciométrico não-titulométrico (método de 2 pontos) para determinação de acidez em bebidas e gás carbônico em atmosfera controlada

Abstract

O desenvolvimento e aplicação de um método analítico para determinação da acidez de néctares de laranja, vinhos e para o controle da concentração de dióxido de carbono em câmara de carbonatação foi proposto neste trabalho. O método denominado Método de Dois Pontos (M2P) é fundamentado na variação de pH de uma solução tampão citrato de concentração e pH inicial conhecidos. A otimização do método foi realizada através de Planejamento Experimental pela Matriz de Doehlert, onde o pH inicial do tampão, sua concentração e volume de amostra foram estudados. A construção de um eletrodo de PbO2 para aumento da sensibilidade do M2P também foi avaliada. O eletrodo apresentou inclinação nerstiana de -100,8 mV dec-1 e os resultados para a determinação da acidez em néctares de laranja apresentaram-se análogos ao do eletrodo de vidro, com erros entre 4,24 e 16,82%. Em ambas as bebidas a condição ótima foi em pH inicial do tampão 6,8 e concentração do tampão 25 mmol L-1 pela adição de 1 mL de amostra. Para o néctar de laranja a faixa analítica foi de 5 a 50 mmol L-1, no estudo da precisão o método apresentou coeficiente de variação entre 0,57 e 5,00%. Para o vinho a faixa analítica foi de 5 a 75 mmol L-1, a exatidão apresentou erros entre 0,55 e 9,25%, para a precisão o coeficiente de variação esteve entre 0,80 e 2,94%. O controle da concentração de dióxido de carbono em uma câmara de carbonatação do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de Viçosa também foi avaliado. Isso foi realizado através da injeção de determinado volume de gás presente na câmara em soluções de tampão borato com pH 10. As concentrações exibidas pelo M2P estiveram entre 42,45 e 402,68 mg L-1 de CO2. O método proposto é simples, rápido e de baixo custo, com resultados semelhantes aos do método titulométrico, com a vantagem de não depender da decisão do analista para determinação do ponto de viragem e sim da resposta de um instrumento analítico.

The development and application of an analytical method for determining the acidity of orange nectars, wines and control of carbon dioxide concentration in carbonation chambers was proposed in this paper. The method called Two Points Method (M2P) is based on the pH variation of a citrate buffer concentration and initial pH know. The optimization method was performed by the Doehlert Experimental Design where the initial pH of the buffer, concentration and sample volume were studied. The construction of a PbO2 electrode to increase the sensitivity M2P was also evaluated. The electrode showed slope of -100.8 mV dec-1 and the results for the determination of the acidity present in orange nectar is similar to the glass electrode with errors between 4.24 and 16.82%. In both drinks optimum condition was the initial pH 6.8 and buffer concentration of 25 mmol L-1 by adding 1 mL of sample. For orange nectars analytical range was 5-50 mmol L-1, the accuracy of the study method showed coefficient of variation between 0.57 and 5.00%. For wine the analytical range was 5-75 mmol L-1, accuracy errors between 0.55 and 9.25%, for the precision coefficient of variation was between 0.80 and 2.94%. The control of carbon dioxide concentration in a carbonation chamber of the Civil Engineering Department of the Universidade Federal de Viçosa was also evaluated. This was done by injecting a given volume of gas present in the chambers in borate buffer at pH 10. The concentration shown by M2P were between 42.45 and 402.68 mg L-1 of CO2. The proposed method is simple, fast and low cost, with results similar to the titration method, with the advantage of not depend on the decision of the analyst to determine the turning point, but the response of an analytical instrument.