53º Congresso Brasileiro de Quimica
Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4

ÁREA: Alimentos

TÍTULO: Avaliação da acidez de refrigerantes por meio de técnicas da eletroquímica

AUTORES: Menezes, L.C. (UEMA) ; Nascimento, S.B.S. (UEMA) ; Pereira, M.R.S. (UEMA) ; Vale, R.C. (UEMA) ; Ferreira, D.R.M. (UEMA) ; Santos, M.S. (UEMA) ; Campos, V.N.S. (UEMA) ; Costa, M.C.P. (UEMA)

RESUMO: A análise realizada objetivou o monitoramento do pH, em amostras de refrigerantes, utilizando técnicas da eletroquímica (pilhas e pHmêtro), como meio de identificar o caráter ácido de refrigerantes. Por possuir caráter ácido, o refrigerante, pode ser utilizado como meio eletrolítico na construção de uma pilha. A amostra A foi a marca que possuiu o maior índice de acidez sendo o pH medido de 2,8. Na análise foi observado que o valor das voltagens foi decrescendo, conforme a diminuição da concentração do ácido carbônico nas amostras. A eletroquímica mostrou-se uma ferramenta útil na avaliação de pH das amostras de refrigerantes.

PALAVRAS CHAVES: pilha; meio eletrolítico; solubilidade dos gases

INTRODUÇÃO: Eletroquímica é o ramo da química que trata do uso de reações químicas para produzir eletricidade, fornecendo a possibilidade do uso de técnicas de monitoramento de reações químicas para a medida de propriedades, inclusive o pH e o pKa de uma solução(ATKINS e JONES, 2006). O refrigerante é uma bebida não alcoólica, carbonatada, com alto poder refrescante encontrada em diversos sabores. Os ingredientes que compõem a formulação do refrigerante têm finalidades específicas, são eles: água (88% m/ml); açúcar (11% m/m); concentrados (conferem sabor característico à bebida); acidulante (regula a doçura do açúcar); antioxidante (previne a influência do oxigênio na bebida); conservante (inibe o desenvolvimento de micro-organismos); edulcorante sacarose)e dióxido de carbono (dá “vida” ao produto, realça o paladar e a aparência da bebida e tem uma ação refrescante) (LIMA E AFONSO, 2009; SILVA et al., 2009). Sendo uma bebida de caráter ácido o refrigerante pode ser utilizado como meio eletrolítico para conduzir eletricidade (SKOOG, 2006; HIOKA et al., 2000). Este caráter se dá pela presença de vários constituintes de refrigerantes como acidulantes e pela presença do gás carbônico, que se encontra na bebida dissolvido em água – ácido carbônico (SKUPIEN, 2009). De acordo com o princípio de Le Châtelier, a elevação na temperatura favorece uma transformação endotérmica que, para um gás, ocorre quando ele deixa a solução. Por isso, os gases se tornam menos solúveis à medida que a temperatura do líquido no qual estão dissolvidos se eleva(CASTELLAN, 2001). Devido ao grande consumo dessa bebida, este trabalho tem a finalidade de analisar o caráter ácido das bebidas por meio da eletroquímica e a mensuração de pH nos refrigerantes de diferentes sabores.

MATERIAL E MÉTODOS: Foram construídas pilhas em série, sendo utilizados: lâminas de alumínio e cobre, béqueres, quarto refrigerantes de diferentes marcas (denominada de A, B, C e D), termômetros e um multímetro para registrar a voltagem da pilha. Na determinação da voltagem da pilha em circuito em série, utilizaram-se dois béqueres e fixaram-se os dois elétrodos de alumínio e cobre, em cada béquer. Nos elétrodos foram conectados os fios com garras de jacaré a um multímetro para o registro da ddp. Após, o sistema pronto adicionou-se 100 mL de refrigerante nos recipientes e a voltagem foi registrada em função da temperatura, com auxílio de um termômetro. Também foi mensurado o pH das amostras utilizando um pHmêtro de bolso devidamente calibrado. O aparelho foi introduzido na amostra e valor de pH das amostras foram registrados.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Com os resultados obtidos (Figura 1) pôde-se analisar que houve um decréscimo da voltagem em relação ao aumento da temperatura, isto ocorreu devido à solubilidade dos gases em líquidos. Na composição do refrigerante o gás carbônico encontra-se dissolvido na água, ele se apresenta na forma de ácido carbônico, porém quando a temperatura aumenta e a pressão diminui o ácido carbônico gera água e gás carbônico, o qual é liberado. Com o aumento da temperatura, a concentração do ácido carbônico diminui, por isto a voltagem é alta em temperaturas baixas e baixas em temperaturas altas. Foi analisado o desempenho das pilhas, cada uma possuindo em sua composição substâncias ácidas diferentes seguindo a normatização da ANVISA, as quais conferem sabor específico a cada refrigerante como: o refrigerante de sabor coca (amostra A), possui em sua composição o ácido fosfórico; o refrigerante de sabor de laranja (amostra B) e o de sabor de guaraná (amostra C), que em suas composições está presente o ácido cítrico e o refrigerante de sabor uva (amostra D), sendo o ácido tartárico o componente que lhe confere este sabor. A amostra A, obteve maior desempenho, ou seja, maior voltagem tendo maior caráter ácido, isto ocorre devido a presença do ácido fosfórico em sua composição, pois este ácido é um ácido mais forte que o ácido cítrico e o ácido tartárico. Estes resultados podem ser respaldo por meio do pH mensurado de cada amostra como o mostra a Tabela 1. Segundo PALHA, 2005, o valor de pH do refrigerante deve estar no valor de 2,7 a 3,5; nas amostras analisadas o pH manteve-se dentro do padrão, estando adequada ao consumo, porém este consumo deve ser realizado de forma adequada, pois o refrigerante de modo geral é uma bebida que não possui valor nutritivo (vitaminas e minerais).

Figura 1

Resultados de voltagem das amostras.

Tabela 1

Resultados de pH das marcas analisadas.

CONCLUSÕES: A reação química de uma pilha mostra a conversão de energia química em energia elétrica. Este processo ocorre em elétrodos diferentes e no meio eletrolítico (refrigerante), o que faz com que os elétrons migrem de um polo para outro da pilha, gerando uma corrente elétrica. Com este método foi possível analisar a acidez das amostras, sendo que a amostra A demonstrou ser a mais ácida, consequentemente maior voltagem. Todas as amostras mostraram valores de pH dentro do padrão, porém o consumo desta bebida deve ser reduzida, pois o pH abaixo de 5,5, pode causar erosão dentaria.

AGRADECIMENTOS: Aos meus amigos que colaboraram com a realização deste trabalho e ao Laboratório de química da Universidade Estadual do Maranhão.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ATKINS, P.W.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.
BRASIL. Portaria n.º 703/96 de 6 de Dezembro Pelo Decreto-Lei n.º 288/94, de 14 de Novembro. Diário da República. Agência Nacional de Vigilância Sanitária - ANVISA, 1996.
CASTELLAN, G. Fundamentos de físico-química. Tradução: SANTOS, C. M. P.; FARIA, R. B. 12. ed. Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos e Científicos, 2001.
HIOKA, N.; FILHO, O. S.; MENEZES, A.J.; YONEHARA, F. S.; BERGAMASKI, K.; PEREIRA, R. V. Pilhas de Cu/Mg construídas com materiais de fácil obtenção. Química Nova na Escola, N° 11. Maio de 2000
LIMA, A. C. S.; AFONSO, J. C. A Química do Refrigerante. Química Nova na Escola. Vol. 31, N° 3, agosto de 2009.
NÓBREGA, D. F.; VALENÇA, A. M. G.; SANTIAGO, B. M.; CLAUDINO, L. V.; LIMA, A. L. de; VIEIRA, T. I.; LIRA, A. M. Propriedades físico-químicas da dieta líquida gaseificada: um estudo in vitro. Rev. de Odontologia da UNESP, Araraquara. mar./abr., 2010.
PALHA, P. G. Tecnologia de refrigerantes. Rio de Janeiro: AmBev, 2005.
SKUPIEN, J. A.; BERGOLI, C. D.; POZZOBO, R. T.; BRANDÃO, L. Avaliação do pH de refrigerantes do tipo normal e light. Revista Saúde, Universidade Federal de Santa Maria - RS, vol 35, n 2: p 33-36, 2009
SILVA, D. M. da; FERREIRA, B. de O.; SOUZA, R. P.; CARCARÁ, K. A. V; SILVA, M. de J. M. da Determinação de parâmetros físico-químicos em refrigerantes guaraná comercializados em Teresina-PI. IV Congresso de Pesquisa e Inovação do Norte e Nordeste de Educação Tecnológica. Belém - PA- 2009.
SKOOG, D. A. Fundamentos de Química Analítica. Tradução: GRASSI, M. T; ed: Pioneira Thomson Learning, 2006.