Índice de acidez

En química, valor ácido ()AV, Número de ácido, Número de neutralización o acidez) es un número utilizado para cuantificar la acidez de una sustancia química dada. Es la cantidad de base (generalmente hidroxido de potasio (KOH)), expresada como miligramos de KOH requerido para neutralizar los componentes ácidos en 1 gramo de una muestra. El valor ácido mide la acidez de sustancias insolubles en agua como aceites, grasas, ceras y resinas, que no tienen un valor de pH.

El número de ácido es una medida del número de grupos de ácido carboxílico (−C(=O)OH) en un compuesto químico, como un ácido graso, o en una mezcla de compuestos. En otras palabras, es una medida de ácidos grasos libres (FFAs) presentes en una sustancia. En un procedimiento típico, una cantidad conocida de muestra se disolvió en un solvente orgánico (a menudo isopropanol) y se titrató con una solución de hidróxido de potasio alcohólico (KOH) de concentración conocida utilizando fenolphthalein como indicador de color. El número de ácido para una muestra de aceite es indicativo de la edad del aceite y se puede utilizar para determinar cuándo debe cambiar el aceite.

Una muestra de grasa líquida combinada con etanol neutralizado al 95 % se titula con hidróxido de sodio estandarizado de normalidad de 0,1 eq/l hasta un punto final de fenolftaleína. El volumen y la normalidad del hidróxido de sodio se utilizan, junto con el peso de la muestra, para calcular el valor de ácidos grasos libres.

El índice de acidez generalmente se mide como miligramos de KOH por gramo de muestra (mg de KOH/g de grasa/aceite), o gramos de KOH por gramo de muestra (g de KOH/g de grasa/aceite).

Cálculos

Por ejemplo, para el análisis de petróleo crudo:

${\displaystyle AV=(V_{eq}-b_{eq})N{\frac {\text{56.1 g/mol}{W_{\text{oil}}}}}}$

Donde KOH es el titrant, mientras que el crudo es el titrand.

V_eq es el volumen de titrant (ml) consumido por la muestra de aceite crudo y 1 ml de solución de araña en el punto equivalente,

b_eq es el volumen de titrant (ml) consumido por 1 ml de solución de araña en el punto equivalente,

56.1 g/mol es el peso molecular de KOH,

W_aceite es la masa de la muestra en gramos.

La normalidad (N) del titrant se calcula como:

${\displaystyle N={\frac {1000\times W_{\text{KHP}}{\text{204.23 g/mol }}\times ¿Qué?$

Donde W_KHP es la masa (g) de ftalato de hidrógeno de potasio (KHP) en 50 ml de solución estándar KHP,

V_eq es el volumen de titrant (ml) consumido por 50 ml solución estándar KHP en el punto equivalente,

204.23 g/mol es el peso molecular de KHP.

Aplicaciones

Un aumento de la cantidad de FFA en una muestra de grasa o aceite indica la hidrólisis de triglicéridos. Tal reacción ocurre por la acción de la enzima lipasa y es un indicador de condiciones inadecuadas de procesamiento y almacenamiento. La fuente de la enzima puede ser el tejido del que se extrajo el aceite o la grasa o puede ser un contaminante de otras células, incluyendo microorganismos.

Para determinar el valor ácido de los aceites minerales y el biodiesel, existen métodos estándar tales como ASTM D 974 y DIN 51558, y especialmente para el biodiesel el estándar europeo EN 14104 y ASTM D664 son ampliamente utilizados en todo el mundo. El valor ácido del biodiesel debe ser inferior a 0,50 mg de KOH/g tanto en los combustibles estándar EN 14214 como ASTM D6751. Esto se debe a que los FFA producidos pueden corroer partes automotrices, por lo que estos límites protegen los motores de vehículos y tanques de combustible.

Un valor de acidez bajo indica una buena limpieza con jabón.

Cuando los aceites y las grasas se vuelven rancios, los triglicéridos se convierten en ácidos grasos y glicerol, lo que provoca un aumento del valor ácido. Una situación similar se observa durante el envejecimiento del biodiesel por oxidación análoga y cuando se somete a altas temperaturas prolongadas (termólisis de ésteres) o por exposición a ácidos o bases (hidrólisis de ésteres ácidos/bases).

La transesterificación de aceite de cocina usado, que tiene un alto índice de acidez y un alto contenido de agua, se puede realizar utilizando heteropoliácidos como el ácido dodeca tungstofosfórico (PW12) como catalizador.

En 2007, Sahoo et. biodiésel fabricado con monoésteres de extracto de aceite de polanga de la planta Inófilo de Calophyllum producido por transesterificación triple etapa y mezclado con diesel de alta velocidad, que luego fue probado para su uso como sustituto diesel en un único motor diesel de cilindro.

Pruebas

La acidez total, los perfiles de ácidos grasos y los ácidos grasos libres (AGL) se pueden determinar para aceites como los de girasol y soja obtenidos mediante procesos verdes que implican dióxido de carbono supercrítico (scCO₂) y líquido presurizado. extracción (PLE). La identificación y separación de los ácidos grasos primarios responsables de la acidez puede garantizar una mayor calidad de los productos grasos y oleosos.

En 2020, Dallas Group of America (DGA) y American Oil Chemists' (AOCS) ideó un método estándar (5a-40) para probar los ácidos grasos libres en los aceites de cocina. El kit de prueba portátil DGA FFA se produjo a partir del método de prueba AOCS, pero sin buretas, matraces ni hardware de laboratorio. Su naturaleza portátil es conveniente para operaciones de fritura tanto pequeñas como grandes. Realizar pruebas junto a la freidora o en la comodidad de un laboratorio es sencillo con el kit de prueba DGA FFA. Proporciona resultados precisos para el aceite de cocina utilizado en patatas fritas, salchichas de maíz, dorado de carne, productos de pan, maní tostado y más.

Valores ácidos de diversas grasas y aceites