Date post: | 02-May-2015 |
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Gli antociani
Gli antociani (dal greco anthos = fiore, kyáneos = blu) o antocianine sono una classe di pigmenti idrosolubili appartenente alla famiglia dei flavonoidi. Le antocianine sono tra i più importanti gruppi di pigmenti presenti nei vegetali, e si ritrovano nei fiori e frutti così come negli arbusti e nelle foglie autunnali.
Il colore delle antocianine può variare dal rosso al blu e dipende dal pH del mezzo in cui si trovano e dalla formazione di sali con metalli pesanti presenti in quei tessuti.
Esempi Uni Bayreuth
Indicatori acido-base
Luce assorbita Colore osservatoRosso 700-640 nm verdeArancio 640-580 nm bluGiallo 580-570 nm bluVerde 570-490 nm rossoBlu 490-450 nm arancioVioletto 420-400 nm
Luce assorbita Colore osservatoRosso 800-640 nm verdeArancio 640-580 nm bluGiallo 580-570 nm cianoVerde 570-490 nm rossoBlu 490-440 nm arancioVioletto 440-400 nm giallo
Lo spettro elettromagnetico
movimento molecolare frequenza luceE hv
Vedi appendice
Glicosidi
Nelle cellule gli antociani sono legati a molecole di zuccheri tramite i gruppi idrossili (-OH) in posizione 3 e 5. Queste strutture prendono il nome di antocianosidi.Il legame con gli zuccheri conferisce ai pigmenti maggiore stabilità e solubilità.
Legame glicosidico:Legame tra il carbonio
anomerico dello zucchero con il gruppo -OR
L’attività di laboratorio
Quantificare il contenuto in antociani in alcune bacche di bosco
1 Quali proprietà degli antociani si potrebbero sfruttare a fini analitici?
2 Si tratta di un miscuglio. Come risolvere il problema?
3 Come esprimere il contenuto? Aspetti statistici …
L’attività di laboratorio
Quantificare il contenuto in antociani in alcune bacche di bosco
1 Quali proprietà degli antociani si potrebbero sfruttare a fini analitici?
• Gli antociani sono solubili in soluzioni acquose.
• Gli antociani assorbono nel visibile. Ciò permette di utilizzare la legge di Lambert-Beer per scopi quantitativi.
A l c gg
L’attività di laboratorio
Quantificare il contenuto in antociani in alcune bacche di bosco
2 Si tratta di un miscuglio. Come risolvere il problema?
• I composti vengono estratti con una soluzione idroalcolica acidificata con acido cloridrico.
• Tali composti vengono quantificati per via colorimetrica ed espressi come malvina clorata (C29 H35O17Cl)
1 mg di malvina clorata in 10,0 mL di soluzione dà un’assorbanza di 0,559 a 535 nm
L’attività di laboratorio
Quantificare il contenuto in antociani in alcune bacche di bosco
3 Come esprimere il contenuto?
• Ogni misura porta con sé un’incertezza!
Si vorrebbe descrivere la quantità di antociani presenti nella frutta nel modo seguente: Con una certezza del 95% possiamo affermare che il contenuto di antociani nel campione considerato sia tra X e Y mg/g.
La distribuzione di t-Student
La ricetta
N.A. Weiss, Elementary Statistics, Addison-Wesley, New York, 1996, III Ed. pp 429
xx
n 2
1
x xs
n
Valori del parametro t
df: n-1, dove n sta per il numero di dati sperimentali
Per un intervallo di confidenza del 95 %, utilizzare i valori della colonna t0,025
N.A. Weiss, Elementary Statistics, Addison-Wesley, New York, 1996, III Ed.
1
2
3
45 6
7
8
9
1 10
2
3
45 6
7
8
9
1 1
L’estrazione
Apparecchiatura: la colonna di raffreddamento impedisce al solvente di evaporare. Inoltre un bagnomaria (NON disegnato) garantisce il mantenimento della temperatura entro limiti ragionevoli (gli estratti, se eccessivamente riscaldati, potrebbero decomporsi).
Quale massa di frutti prendo?
Devo già avere almeno un’idea dell’ordine di grandezza!
L’esperimento
Compito 1
Illustra il principio dell’estrazione. Quali operazioni richiedono la massima accuratezza? Perché?
Compito 2
Descrivi in che modo, dalla misura dell’assorbanza finale, sarà possibile risalire alla quantità di antociani presenti nel campione iniziale.
Appendici
Lo spettro elettromagnetico
Equilibrio acido-base
Diluizioni
Luceonde elettromagnetiche che trasportano energia
Trasporto
hcE hv
c v
1T
v 8 13,0 10c ms
346,626 10h Js
Lo spettro elettromagnetico
Spettroscopia: analisi della luce emessa ed assorbita – dà informazioni sull’intima struttura della matria
Trasferimento(o tutto o niente – portatore del tipo « vuoto perso »)
Risonanza tra movimento molecolare e frequenza
della radiazione elettromagnetica
Regioni spettrali &
movimenti molecolari
movimento molecolare frequenza luceE hv
Transizione tra stati quantici
PL – x.2002
1
m n m n
mm n
n
nm m n
n n
n
nn
a a a
aa
a
a a
a a
b b
aa
18
15
12
9
6
3
2
1
1
2
-3
6
9
12
15
18
Exa E 10
Peta P 10
Tera T 10
Giga G 10
Mega M 10
chilo k 10
etto h 10
deca da 10
deci d 10
centi c 10
milli m 10
micro μ 10
nano n 10
pico p 10
femto f 10
atto a 10
Raggi , X, UV
ionizzazione
Visibile elettroni di legame
IR vibrazione
Microonde rotazione
23 16,022 10AN mol
La percezione visiva è sintetica Un oggetto ci appare del colore che non viene da esso asorbitoIl colore con cui un oggetto ci appare dipende dalla luce con cui
viene illuminato
Luce assorbita Colore osservatoRosso 700-640 nm verdeArancio 640-580 nm bluGiallo 580-570 nm bluVerde 570-490 nm rossoBlu 490-450 nm arancioVioletto 420-400 nm
Luce assorbita Colore osservatoRosso 800-640 nm verdeArancio 640-580 nm bluGiallo 580-570 nm cianoVerde 570-490 nm rossoBlu 490-440 nm arancioVioletto 440-400 nm giallo
Colori complementari:due colori che in sintesi additiva danno il bianco ed in sintesi sottrsttiva danno il nero
Ro sso Ve rd e
Blu
G ia llo
M a g e nta C ya n
Bia nc o
Sintesi additiva
Ro sso
Ve rd eBlu
G ia lloM a g e nta
C ya n
Ne ro
Sintesi sotrattiva
Spettroscopia
Legge di Lambert Beer
0
Trasmittanza tPTP
0 1Assorbanza log log log
t
PA T
P T
A bc
concentrazione
Assorbimento: quali lunghezze d’onda vengono assorbite
Emissione: quali lunghezze d’onda sono presenti nella luce
Composizione spettrale della luce che ci arriva dal sole (sensazione di colore: bianco)
Si ha sensazione di colore solo quando al nostro occhio arrivano onde elettromagnetiche con
compreso tra 400 e 800 nm
PL – x.2002
SOLUZIONI TAMPONE
Sistemi capaci di opporsi a brusche variazioni di pH in seguito ad aggiunta di acidi o basi
Per poter tamponare la variazione di pH susseguente ad un’aggiunta di acido o base, una soluzione deve contenere una coppia (coniugata) Acido/Base debole in quantità simili
HA + H2O A- + H3O+
Acido 1 Base1Base2 Acido2
Per poter tamponare una soluzione a un dato pH deve valere la seguente relazione
Se una coppia Acido/Base ha un dato pKa, solo in un intervallo assai ristretto si verifica la condizione necessaria per tamponare aggiunte di acidi o basi (presenza contemporanea di HA e A- in quantità simili). Al di fuori di questo intervallo di pH il sistema sarebbe capace di tamponare unicamente o solo l’aggiunta di acido (pH>pKa, presenza solo di A-) o solo l’aggiunta di una base (pH < pKa, presenza solo di HA).
apH pK
A
AH K log
HAp p
A AK log Kp +
3
A
A H OK
HA
HA A
Deboli aggiunte di acidi (generano H3O+ in soluzione) o basi (generano OH- in soluzione) vengono neutralizzate da A- rispettivamente HA. Le concentrazioni di HA e A- cambiano, ma il pH rimane pressoché invariato!
Aggiunta di acido Tende ad aumentare [H3O+]
A- neutralizza l’aggiunta dell’Acido
A- viene consumato; HA prodotto
- +3 2A + H O HA + H O
+3
HA 1K 1
KA H O A
HA neutralizza l’aggiunta della Base
2HA + OH A + H O
HA viene consumato; A- prodotto
-
A KK 1
KHA OHA
W
Aggiunta di base Tende ad aumentare [OH-]
Solubilità e SoluzioniSoluzione Miscuglio OMOGENEO ottenuto mescolando
uno o più SOLUTI e SOLVENTE
Solubilità Quantità di soluto che si scioglie in una data quantità di solvente fino ad ottenere una soluzione satura. Varia variando p e T!
Proprietà delle soluzioni:
•Additività volumetrica (1+1 < 2!!!)•Innalzamento del punto di ebollizione•Abbassamento del punto di fusione
Le soluzioni, a differenza dei composti, NON hanno una composizione definita e costante! (sono cioè formate da 2 o più sostanze)
Preparazione Composizione1 Per via diretta
Prendere una data quantità di SOLUTO e aggiungere SOLVENTE fino alla quantità desiderata di soluzione.
2 Per via indiretta – Per diluizione
Se ad una soluzione aggiungo solvente (= DILUIRE), la quantità di soluto ( = c V) NON cambia (rimane costante)
c1 V1 = c2 V2
c1 Concentrazione della soluzione iniziale (quella a disposizione e che uso per essere diluita)
V1 Volume da prendere della soluzione a concentrazione c1
c2 Concentrazione della soluzione finale
V2 Volume della soluzione finale
Prendo V1 a c1 e aggiungo solvente fino ad ottenere un volume di soluzione pari a V2. La soluzione risultante avrà concentrazione c2.
Ovviamente c2 < c1 !!!
Quantità di soluto
Quantità di soluzione
1 cm3 = 1 mL
1 dm3 = 1 L
1 m3 = 1’000L
Densità =m
V
% V/V
% m/m
ppm
Molarità [M]
Volume di soluto
Volume di soluzione
Massa di soluto
Massa di soluzione
Parti di soluto
Milioni di parti di soluzione
Moli di soluto
LITRI di soluzione
x 100
x 100
Es: mg/kg
Prodotto di solubilità
m na bM L aM bL
a bm npsK M L
Solubilità del sale MaLb in mol/L = ps a ba ba b
K M L
a b
La distribuzione di t-Student
La ricetta
N.A. Weiss, Elementary Statistics, Addison-Wesley, New York, 1996, III Ed. pp 429
xx
n 2
1
x xs
n
Prerequisito: 1 distribuzione normale e campione molto vasto2 (deviazione standard) non conosciuta
Primo passo: 1 distribuzione normale e campione molto vasto2 (deviazione standard) non conosciuta