Proyecto 1: Merry Drinks

Agosto-Diciembre 2015

Balance de materia
Primer Parcial

 

Proyecto 1:

Merry Drinks

Monterrey, Nuevo León, México                                                          Martes 18 de agosto de 2015

1. Resumen

En el presente trabajo se establece que la compañía Merry Drinks ha reclutado un equipo de trabajo para preparar y determinar distintos aspectos del Margarita Mix 1 y Margarita Mix 2. Primeramente, es solicitado para la Margarita Mix 1 que se establezca la manera de determinar el nivel de alcohol en agua y concluir si la dureza del agua causaría variaciones en las mediciones obtenidas. Posteriormente, para la Margarita Mix 2 se solicita que se encuentre la manera de medir la cantidad de azúcar en una solución de agua para poder así asegurar la cantidad adecuada de azúcar para la mezcla y concluir si los resultados obtenidos son diferentes a los obtenidos en un ambiente con diferente temperatura.  Por último, se pide que se explore si el orden en que se agregan los ingredientes para preparar una limonada altera el sabor final.

Para todo lo mencionado anteriormente se llevaron a cabo distintas mediciones en donde, para la Margarita Mix 1, se prepararon 5 mezclas de agua con alcohol asegurando concentraciones diferentes en cada una de ellas. Posteriormente, el nivel de alcohol fue medido con la ayuda de un refractómetro, obteniendo así el índice de refracción, el cual es distinto dependiendo de la sustancia. Para determinar si la dureza del agua afectaba las mediciones anteriores se hizo el mismo experimento pero en lugar de utilizar agua destilada se utilizó agua de la llave y se llevó a cabo el mismo procedimiento. Por otra parte, para la Margarita Mix 2, se prepararon 2 mezclas de agua con azúcar asegurando concentraciones distintas en cada una. Para este experimento también fue utilizado un refractómetro (esta vez de bolsillo) para medir los ºBrix y corroborar que el resultado fuera el mismo que la concentración de sacarosa en la solución. Para concluir si la temperatura afectaba en las mediciones de ºBrix se elevó la temperatura de las muestras y se repitió el proceso de medición con el refractómetro. Por último, para comprobar el impacto que tiene el orden en la manera en la que se prepara una limonada se utilizó el mismo jugo de limón para las pruebas y se hicieron mediciones con la misma cantidad de jugo, agua y azúcar cambiando solamente el orden en que se le agregan los ingredientes.

A manera de resultados se obtuvo que para medir el nivel de alcohol en la solución se puede utilizar el refractómetro el cual provee el índice de refracción y éste número es el que la compañía busca dado que para medir el nivel de alcohol simplemente se compara con el estándar y se pueden llegar a conclusiones de la calidad de la solución. Por otra parte se concluyó que la dureza del agua sí afecta el índice de refracción, haciéndolo más bajo. Para la mezcla de agua con azúcar se concluyó que efectivamente los ºBrix indican en radio de 1:100 la concentración de azúcar en agua, independientemente de la temperatura en la que se tenga la solución (sin haber alcanzado el punto de ebullición). Por último para el experimento del sabor de la limonada se obtuvieron como resultado opiniones diferentes de los integrantes del equipo puesto que la conclusión de este experimento resulta ser cualitativa y no cuantitativa.

1. Descripción del problema y objetivo del proyecto

La investigación presenta 3 problemas a resolver:

1. Encontrar la concentración de alcohol en una solución alcohol/agua utilizando un refractómetro de mesa. Además, indicar si la dureza del agua afecta las mediciones del aparato.
2. Verificar que los grados Brix indican la concentración de sacarosa en una solución utilizando un refractómetro portátil o de bolsillo. También, determinar si el incremento en temperatura afecta la medición.
3. Determinar si el orden en que se agregan los ingredientes para preparar limonada (azúcar, agua y jugo de limón) afectan sus características y cambia su sabor.

La investigación tiene como objetivo determinar las concentraciones de alcohol y sacarosa en diferentes soluciones, en donde el agua actúa como solvente, utilizando equipo de laboratorio especializado para lograr esta meta. Además, se tiene que precisar si el orden de preparación de una mezcla homogénea, en este caso limonada, afecta sus características.

1. Proceso de solución

1. Cálculo del índice de refracción

1. Se prepararon 5 mezclas de agua destilada con alcohol, cada una con diferentes concentraciones de alcohol. La concentración de alcohol debía de ir de 40 a 80 proof, por lo que el porcentaje de alcohol en las 5 mezclas fue de: 20, 25, 30, 35 y 40%.
2. Se midió el índice de refracción de cada una de las mezclas por medio de un refractómetro para hacer una curva de calibración y compararla con el índice de refracción del alcohol estándar, que es 1.362.
3. Se prepararon 2 mezclas de agua de la llave con alcohol, estas con concentración de 20 y 25% de alcohol.
4. Se midió el índice de refracción de ambas mezclas con el refractómetro.

1. Cálculo de los grados Brix

1. Se prepararon 2 mezclas de agua destilada con azúcar. La primera de 1 gr de azúcar con 9 gr de agua y la segunda de 1.5 gr de azúcar con 8.5 gr de agua.
2. Se obtuvieron los °Brix de cada una de las mezclas utilizando un refractómetro.
3. Para saber si la temperatura tiene un efecto en la lectura de los °Brix, se calentó ambas mezclas hasta que alcanzaron la temperatura de 34°C.
4. Al alcanzar la temperatura deseada, se midieron los °Brix de ambas mezclas.

1. Determinación del resultado de cambiar el orden de preparación de una limonada

1. Se determinó la cantidad de ingredientes que se utilizarían para cada muestra:

1. 250 ml de agua
2. 15 ml de jugo de limón
3. 1 cucharada de azúcar de 15 ml

1. Se exprimió el jugo de todos los limones en un mismo recipiente y se llenó otro recipiente de agua para utilizar en las 3 limonadas.
2. En el primer vaso se mezclaron limón con azúcar, en el segundo limón con agua y en el tercero agua con azúcar. (En las tres mezclas se utilizaron cantidades iguales de azúcar, agua y jugo de limón).
3. Al primer vaso se le agregó agua, al segundo azúcar y al tercero limón. Se mezclaron hasta disolver todo el azúcar visible.
4. Se probó cada una de las limonadas para determinar si el sabor entre estas era igual o distinto.

1. Análisis y discusión de resultados

Margarita Mix 1: Alcohol en agua

El proof es una medición que indica la concentración de alcohol que se encuentra en una solución de agua. Fue esta misma unidad de medición la cual facilitó la medición de los porcentajes de concentración para hacer las distintas mezclas. Al momento de someterlas respectivamente al análisis del nivel de alcohol en agua se utilizó un refractómetro el cual determina el índice de refracción de la muestra. Al hacer una curva de calibración se determinó que a diferentes concentraciones los índices de las muestras fueron cercanos al estándar del alcohol: 1.362. Los resultados del experimento se pueden apreciar en la siguiente tabla:

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