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I. INTRODUCCION El método más comúnmente utilizado para la determinación de nitrógeno orgánico es el llamado método Kjeldahl, que se basa en una volumetría ácido-base. El procedimiento es directo, el material necesario es muy simple (aparato de destilación Kjeldahl), y es fácilmente adaptable al análisis rutinario de un gran número de muestras, en este caso el material biológico fue la hoja de yuca (Manihot esculenta) Es una práctica de gran importancia para la agricultura y para nuestros conocimientos en nuestra carrera profesional; de ahí la necesidad de determinar el porcentaje de nitrógeno, señala que juega un papel importante en su contenido de compuestos químicos, ya siendo esto un producto de alto consumo por las propiedades de carbohidratos. El nitrógeno asimilable por los cultivos es de gran proporción de origen inorgánico. Los compuestos nitrogenados orgánicos de bajo peso molecular aportando en grado menor el mencionado elemento. El nitrógeno puede llegar al suelo gracias a los aportes de materia orgánica y a la fijación bacteriana a partir del aire. Por tanto vale deducir que la muestra debe contener Nitrógeno, y otros compuestos esenciales en sus hojas que son aportando en gran parte en la naturaleza por aspectos bioquímicos, y para ello en la práctica analizaremos con la obtención del nitrógeno en la hoja de yuca.

Quimica Analitica

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Experimento

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I. INTRODUCCIONEl mtodo ms comnmente utilizado para la determinacin de nitrgeno orgnico es el llamadomtodo Kjeldahl, que se basa en una volumetra cido-base. El procedimiento es directo, el material necesario es muy simple (aparato de destilacin Kjeldahl), y es fcilmente adaptable al anlisis rutinario de un gran nmero de muestras, en este caso el material biolgico fue la hoja de yuca (Manihot esculenta)Es una prctica de gran importancia para la agricultura y para nuestros conocimientos en nuestra carrera profesional; de ah la necesidad de determinar el porcentaje de nitrgeno, seala que juega un papel importante en su contenido de compuestos qumicos, ya siendo esto un producto de alto consumo por las propiedades de carbohidratos. El nitrgeno asimilable por los cultivos es de gran proporcin de origen inorgnico. Los compuestos nitrogenados orgnicos de bajo peso molecular aportando en grado menor el mencionado elemento. El nitrgeno puede llegar al suelo gracias a los aportes de materia orgnica y a la fijacin bacteriana a partir del aire.Por tanto vale deducir que la muestra debe contener Nitrgeno, y otros compuestos esenciales en sus hojas que son aportando en gran parte en la naturaleza por aspectos bioqumicos, y para ello en la prctica analizaremos con la obtencin del nitrgeno en la hoja de yuca.Objetivos: Conocer el fundamento del anlisis de nitrgeno por el mtodo de Kjeldahl. Determinar el porcentaje de nitrgeno en la hoja en yuca. Realizar los procedimientos necesarios para la obtencin de los resultados y con xitos. Observar los distintos cambios qumicos (color) mediante el proceso del mtodo de Kjeldahl. Familiarizarse con los equipos e instrumentos de laboratorio para el proceso de la prctica por el mtodo de Kjeldahl

II. REVISION DE LITERATURA2.1. Mtodo de KjeldahlEl Mtodo de Kjeldahl se utiliza en Qumica Analtica para la determinacin del contenido del Nitrgeno en muestras ORGANICAS lo cual es de gran importancia en mbitos de tanta transcendencia.Desde 1883 en que John Kjeldahl presento sus trabajos, su mtodo ha ganado una gran aceptacin y se aplica en una amplia variedad de trabajos para los anlisis de alimentos, bebida, piensos, granos, carnes, aguas residuales, suelos para cultivos y otros. Hoy por hoy es un mtodo ms usado para el anlisis de protenas y se efecta mediante la determinacin de nitrgeno orgnico. Esto es as por que los diferentes tipos de protenas coinciden todas ellas en una proporcin similar de dicho nitrgeno.En esta tcnica se dirigen las protenas y otros compuestos orgnicos de los alimentos en una mezcla, con cidos sulfricos con presencia de catalizadores. El nitrgeno orgnico total se convierte en sulfato de amonio mediante la digestin. La mezcla resultante se neutraliza y se destila. El destilado se recoge en una solucin de cido brico. Los aniones asi formado se titula con HCl estandarizado para determinar el N contenido en la muestra.2.2. Procedimiento general del mtodo de KjeldahlEl mtodo consta de tres etapas:DIGESTIN DESTILACIN TITULACIN.En la DIGESTIN se produce la descomposicin del nitrgeno que contienen las muestras orgnicas utilizando una solucin de cido concentrado. Esto se obtiene haciendo hervir la muestra en una concentracin de cido sulfrico. El resultado es una solucin de sulfato de amonio.En la etapa de DESTILACIN se libera amoniaco, el cual es retenido en una solucin con una cantidad conocida de cido brico. Inicialmente se realiza una destilacin con vapor por el mtodo de arrastre de vapor de agua, mediante la cual acelera la obtencin del destilado.Al final, se utiliza la TITULACIN para valorar finalmente la cantidad de amonio presente en la muestra destilada. (GrupoSelecta.2010)2.3. Descripcin de la Yuca La Yuca es una planta Perenne, leosa que cuando se cultiva como alimento, se mantiene en cultivo en 300 a 360 das (10 a 12 meses) su ciclo vegetativo se prolonga cuando se cultivan con fines industriales de 480 a 720 das (16 a 24 meses), la planta puede alcanzar de cuatro a cinco metros de altura, cuando se deja algunos aos. Pero cuando se cosecha entre los 300 y 360 das despus de la plantacin, no sobrepasa los dos a tres metros.

2.4. Clasificacin Botnica Reino: Planta Divisin: Macrophillophita Sub-Divisin: Magnoliofitina Clase: Magnoliatae Orden: Eufhorbiales Familia: Eufhorbiaceae Gnero: Manihot Especie: EsculentaLa yuca ha constituido un alimento valioso desde la poca de nuestros aborgenes, est especie ya se cultivaba en el continente americano antes de la colonizacin. Segn Raynal.fue introducida enAmrica latinadesde el continente africano. EncambioCandelle planteo que la yuca era originaria del continente americano. La yuca se encuentra entre las principales plantas tuberosas que se cultivan en las tropicales y subtropicales deAmricaLatina,fricayAsialugares donde predominan temperaturas y humedad altas. Constituye la cuarta fuente de energa en laalimentacinhumana y forma parte de la dieta de ms de 300 millones de habitantes. Desde el punto de vista agronmico la yuca presenta la ventaja de soportar largos periodos de sequa. Biolgicamente la yuca tiene un gran potencial de rendimiento encaloras, ofrece grandes perspectivas por sus altos rendimientos por rea y sus diversos usos. En nuestro Pas se ha cultivado a travs de los aos y se incluye dentro de los surtidos de races y tubrculos tropicales que el pueblo cubano denomina vianda.2.5. Fijacin nitrgeno En la naturaleza existen dos tipos principales de fijacin de nitrgeno: fijacin simbitica: es consecuencia de la asociacin intima entre una planta y una bacteria (en este caso), ninguna de las cuales puede fijar nitrgeno aisladamente. Fijacin no simbitica: es poco significativa. a) A partir del aire. El nitrgeno puede obtenerse del aire por simple eliminacin del oxgeno. En el laboratorio, haciendo pasar el aire arriba de cobre calentado, ste se apodera del oxgeno para formar xido cprico slido, CuO. Si se quema fsforo en una campana invertida sobre agua se forma fsforo pentaoxidado slido, que se disuelve en el agua y deja un residuo que en su mayor parte es nitrgeno. Otro mtodo de obtencin consiste en hacer burbujear aire en una solucin alcalina de pirogalol, que absorbe al oxgeno.En la industria el nitrgeno se obtiene a partir del aire lquido.b) A partir de sus compuestos. El nitrgeno puede prepararse por oxidacin del amonaco, por lo cual se hace pasar este gas sobre xido de cobre calentado al rojo.Un mtodo ms conveniente consiste en la descomposicin del nitrito de amonio, NH4NO2. Este compuesto es inestable, y se descompone y se descompone fcilmente en agua y da nitrgeno. Cuando se calienta suavemente una disolucin que contiene una mezcla de cloruro de amonio y nitrito de sodio, se desprende nitrgeno.2.6. Elaboracin de reactivos.a.- Mezcla Indicadora.- Prepare por separado los indicadores verde de bromocresol al 0.1% y el rojo de metilo al 0.1% diluidos en alcohol al 95%. Mezcle 10 ml. de verde de bromocresol con 2 ml. de la solucin de rojo de metilo en un frasco gotero.b.- cido Brico al 2%.- Disuelva 10 g de cido brico (en cristales) en 500 ml. de agua destilada. Despus de que se enfre transfiera la solucin a un frasco tapado. Se conserva indefinidamente.c.- cido Clorhdrico 0.01N.-Prepare un litro y valrela con una solucin de NaOH de la misma normalidad.d.- Hidrxido de Sodio al 30%.-Disuelva 150g de perlas de hidrxido de sodio en 350 ml. de agua destilada. Almacene la solucin en un frasco mbar con tapn de vidrio.f.- Catalizadores para la Digestin.- Mezcle 2.5g de dixido de selenio (SeO2), 100g de sulfato de potasio (K2SO4) y 20 g de sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4. 5H2O).2.6.1. Mtodo MICROKJELDAHLDesde ms de 100 aos se ha utilizado el mtodo de kjeldahl para la determinacin de nitrgeno en una amplia gama de muestras. La determinacin del nitrgeno Kjeldahl se realiza en alimentos y bebidas, carne, cereales forrajes y muestras orgnicas o vegetales. Tambin se utiliza el mtodo de Kjeldahl para determinacin de nitrgeno en aguas residuales, suelos y otras muestras. El mtodo de Kjeldahl sirve para determinar el contenido en nitrgeno en muestras orgnicas e inorgnicas. Los resultados se puede expresar en %N, % NH o en protena ( % N x factor).

2.7. FUNDAMENTOComprende las siguientes operaciones:1) DigestinPor ebullicin, la muestra orgnica con el cido sulfrico concentrado y en presencia del respectivo catalizador, se oxida a CO2 y agua; mientras que una parte del cido sulfrico se reduce a SO, segn la ecuacin: M.O + H2SO4 ...CO2 + H2O + SO2El nitrgeno de la muestra orgnica se transforma en amoniaco que al combinarse con la otra parte del cido sulfrico forma el sulfato de amonio, segn la siguiente ecuacin.2NH3 + H2SO4.. (NH4)2SO42) DestilacinEn esta operacin el nitrgeno que se encuentra en forma de sulfato de amonio, se ataca con un lcali fuerte a fin de liberar el amoniaco, tal como se indica en la siguiente ecuacin:(NH4)2SO4 + 2NaOH ------ 2NH3 + Na2SO4 + 2H2OEl amoniaco es arrastrado por el vapor de agua, que luego se condensa. El condensado, hidrato de amonio, se recibe en un vaso que contiene la mezcla indicadora, formando el borato de amonio, segn se indica:H3BO3 + 3HCL------------- (NH4)3 BO3 + 3H2O

3) TitulacinEl borato de amonio se titula con una solucin estandarizada de HCL o H2SO4 0.1000 N. La reaccin que se verifica es la siguiente:(NH4)3 BO3 + 3HCL------------------- 3NH4CL + H3BO3

III. MATERIALES Y METODOS

3.1. Materiales e instrumentos Pipeta automtica Vasos de precipitado Probetas Digestor Equipo de destilacin Bureta Placa Petri Balanza analtica Estufa Soporte Universal Agitador de vidrio Gotero Pizeta

3.2. Reactivos cido Sulfrico cc. Mezcla catalizadora Hidrxido de sodio 50% cido clorhdrico 0.1077N cido Brico Azul y rojo de metileno (mixto)

3.3. Muestra Biolgica Hoja de yuca

V.- PROCEDIMIENTO

Trabajo en preparado de la muestra

Primero recogemos la muestra, en este caso las hojas de yuca se recogi frente del portn de salida de colegio Gmez arias Dvila del da 29/05/13, a horas 5:40 AM. La cantidad de hojas recogidas tiene un peso de 55.0294g. sabiendo que la caja Petri tiene un peso de 47.1306g.

A las 6:48 AM Se llev a la estufa, luego donde pasar hacer secado por unas (24 horas) a 70 C, para eliminar toda la humedad.

FOTOS

Una vez secado se saca las hojas de la estufa para su respectiva trituracin..

Con la mano trituramos como se observa en la foto, hasta comprobar que quede bien triturado y que tenga la apariencia de carbn desecho.Fotos

Luego la muestra triturada pasamos a pesar la muestra seca en la balanza electrnica. Sabiendo que el peso de la muestra con la caja petri es de 44.6332g y teniendo en cuenta que el peso de la caja petri es 42.5551g. Luego pesaremos la muestra que ser analizada y para ello requiere pesar primero un pequeo papel donde se ubicar la muestra, luego de pesar ambos, se le agregar un catalizador en forma slida de color blanco.

Fotos Luego pasamos a pesar el crisol vaco que tiene un peso de 9.9463g, y con la muestra puesta tiene un peso de 10.6907g. en la cual procederemos a su respectivo anlisis.Fotos

ya una vez adicionado cido sulfhdrico, llevamos el baln y el crisol a la hornilla que viene a ser el equipo de digestin, la digestin concluye cuando la solucin se toma completamente cristalina o verde transparente. Fotos

En un vaso de precipitado se adiciona 20 ml de H3BO3 y 3 gotas de indicador rojo y azul de metil (mixto) y se lo lleva al equipo de destilacin. Luego colocamos el baln en el equipo de destilacin y se agrega 5 ml de NaOH, como el equipo ya estaba calentando. En el baln se tiene que observar un color morado que indique su presencia. Fotos

una vez abierto la lnea de vapor se inicia la destilacin. Se recibe el destilado en el vaso, hasta que cese el paso del amoniaco con una subida de volumen a 40 ml y mostrando un color ms azulado.Fotos

titular la solucin del vaso precipitado con 5.05 ml de una solucin estandarizada de HCL (0.0927N) Fc: 0.1077 la cual se obtuvo un gasto de 2.65ml.Fotos

PARA LA DETERMINACIN DE NITROGENO.

Pesamos el crisol con la ceniza que tiene un peso de 10.6907g.FOTOS

Se adiciona al crisol cido clorhdrico concentrado hasta que las cenizas queden cubiertas.Fotos

Luego evaporar el cido clorhdrico en un bao de agua hasta la sequedad.Fotos

Despus disolvemos con 3ml de cido ntrico al 10% y hervimos en el bao de agua durante 5 minutos. Sin dejar que el residuo se seque.Fotos

Filtramos la solucin.Fotos

Lavamos con agua des-ionizada y aforamos a 25 ml la muestra en la fiola.Fotos

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