Universidad Pedagógica Experimental Libertador

Instituto de Mejoramiento Profesional del Magisterio

Núcleo Académico Táchira

Coordinación de Extensión

San Cristóbal, Junio del 2001

FACILITADOR (A) RESPONSABLE:ING. GREISY BORRERO

PERIODO ACADÉMICO: 2011-02

ASIGNATURA:FISICOQUÍMICA

CÓDIGO: 0001

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TABLA DE CONTENIDOS

Pág.

Presentación……………………………………………………………………… …..3

Introducción general del modulo…………………………………………….............4

Justificación……………………………………………………………………………5

Objetivo general……………………………………………………………………….5

Objetivos específicos…………………………………………………………………6

Competencias generales…………………………………………………………….6

Sugerencias para el estudio de la asignatura……………………………………..6

Unidades temáticas…………………………………………………………………..7

Desarrollo de contenidos ……………………………………………………………8

Evaluación…………………………………………………………………………….9

Bibliografía……………………………………………………………………………10

Anexos………………………………………………………………………………...11

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PRESENTACIÓN

Esta guía didáctica te ofrecerá información acerca del contenido y su relacióncon el programa de estudio de la asignatura fisicoquímica de las emulsionespara el cual fue elaborada, presenta orientaciones en relación con lametodología y enfoque de la asignatura. Incluye toda la información necesariapara el correcto uso y manejo provechoso de los elementos y actividades queconforman la asignatura bajo la modalidad instruccional semi –presencial.

A través de ella sabrás estudiar los contenidos del tema, a fin de mejorar elaprovechamiento del tiempo disponible y maximizar el aprendizaje y suaplicación.

La Guía se encuentra estructurada en cinco unidades temáticas que son:

UNIDAD I: Definición y/o terminología de la fisicoquímica

UNIDAD II: Tipos de emulsiones y como se forman.

UNIDAD III: Aplicaciones de las emulsiones múltiples.

UNIDAD IV: Problemas potenciales en el uso de emulsiones múltiples en

procesos.

UNIDAD V: Actividades prácticas.

Cada una de estas partes tiene su importancia guardando un estrecho vínculoentre ellas, por lo que es necesaria la revisión de cada una.

A lo largo de la guía didáctica encontraras una simbología que tiene comofinalidad llamar tu atención sobre algún tópico en particular.

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ICONO INTERPRETACIÓN PARA EL ESTUDIANTE

Se usara para llamar tu atención sobre algún detalle o puntoimportante que no debes pasar por alto

Se usara como recordatorio, para hacer énfasis en algún tópico opunto en particular.

Indicará que realices una actividad teórica

La notaras para indicarte que debes consultar una bibliografíaadicional como complemento.

Indicará que realices una actividad práctica

INTRODUCCION GENERAL DEL MODULO

De acuerdo con el gran científico holandés Jacobus Henricus van’tHoff, la fisicoquímica es una ciencia que se encarga de conferir conocimientofísico a la química. Uno de los primeros pasos fundamentales para comprenderla materia y sus propiedades fue el estudio de la propiedad física del peso y laintroducción del instrumento balanza para medirlo.

El estudio de las emulsiones conlleva a tomar en cuenta el estado en el que seencuentran las fases que la conforman pues son parte de una clase másgenérica de sistemas de dos fases de materia llamada coloides.

Según lo expuesto esta guía te permitirá obtener el conocimiento desde que esuna emulsión incluyendo los conceptos y propiedades fundamentales de lafisicoquímica de las mismas, tipos de emulsiones, como se forman, susaplicaciones en la vida diaria del ser humano, problemas potenciales en el usode emulsiones múltiples en procesos, concluyendo con actividadespresenciales las prácticas de laboratorio que permitirán reforzar a través de laexperimentación los conocimientos adquiridos durante el modulo.

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ICONO INTERPRETACIÓN PARA EL ESTUDIANTE

Se usara para llamar tu atención sobre algún detalle o puntoimportante que no debes pasar por alto

Se usara como recordatorio, para hacer énfasis en algún tópico opunto en particular.

Indicará que realices una actividad teórica

La notaras para indicarte que debes consultar una bibliografíaadicional como complemento.

Indicará que realices una actividad práctica

INTRODUCCION GENERAL DEL MODULO

De acuerdo con el gran científico holandés Jacobus Henricus van’tHoff, la fisicoquímica es una ciencia que se encarga de conferir conocimientofísico a la química. Uno de los primeros pasos fundamentales para comprenderla materia y sus propiedades fue el estudio de la propiedad física del peso y laintroducción del instrumento balanza para medirlo.

El estudio de las emulsiones conlleva a tomar en cuenta el estado en el que seencuentran las fases que la conforman pues son parte de una clase másgenérica de sistemas de dos fases de materia llamada coloides.

Según lo expuesto esta guía te permitirá obtener el conocimiento desde que esuna emulsión incluyendo los conceptos y propiedades fundamentales de lafisicoquímica de las mismas, tipos de emulsiones, como se forman, susaplicaciones en la vida diaria del ser humano, problemas potenciales en el usode emulsiones múltiples en procesos, concluyendo con actividadespresenciales las prácticas de laboratorio que permitirán reforzar a través de laexperimentación los conocimientos adquiridos durante el modulo.

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ICONO INTERPRETACIÓN PARA EL ESTUDIANTE

Se usara para llamar tu atención sobre algún detalle o puntoimportante que no debes pasar por alto

Se usara como recordatorio, para hacer énfasis en algún tópico opunto en particular.

Indicará que realices una actividad teórica

La notaras para indicarte que debes consultar una bibliografíaadicional como complemento.

Indicará que realices una actividad práctica

INTRODUCCION GENERAL DEL MODULO

De acuerdo con el gran científico holandés Jacobus Henricus van’tHoff, la fisicoquímica es una ciencia que se encarga de conferir conocimientofísico a la química. Uno de los primeros pasos fundamentales para comprenderla materia y sus propiedades fue el estudio de la propiedad física del peso y laintroducción del instrumento balanza para medirlo.

El estudio de las emulsiones conlleva a tomar en cuenta el estado en el que seencuentran las fases que la conforman pues son parte de una clase másgenérica de sistemas de dos fases de materia llamada coloides.

Según lo expuesto esta guía te permitirá obtener el conocimiento desde que esuna emulsión incluyendo los conceptos y propiedades fundamentales de lafisicoquímica de las mismas, tipos de emulsiones, como se forman, susaplicaciones en la vida diaria del ser humano, problemas potenciales en el usode emulsiones múltiples en procesos, concluyendo con actividadespresenciales las prácticas de laboratorio que permitirán reforzar a través de laexperimentación los conocimientos adquiridos durante el modulo.

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Las prácticas de laboratorio (experimentos) los encontraras comoanexos al finalizar la guía didáctica.

JUSTIFICACIÓN

El estudio de la fisicoquímica de las emulsiones ha sido de vitalimportancia, la preparación de emulsiones y dispersiones líquido-líquido es unade las operaciones unitarias más comunes en la industria. Es insuperable lacantidad de beneficios que podemos obtener gracias a la fisicoquímica de lasemulsiones, se elaboran productos en la industria alimenticia en base aemulsiones tales como: la leche, la mantequilla, la mayonesa, el queso, deigual forma se observa en la cosmetología, en el área farmacológica, en el áreade la agricultura, entre otras.

Aunque las emulsiones han tenido variados usos desde hace mucho tiempo, elreal estudio de éstas es bastante reciente, luego es de esperar que a futuro lasemulsiones tomen un rol más protagónico. Por ejemplo, se podrían crearlubricantes que favorecieran el medio ambiente. Esto se podría lograr haciendolubricantes como emulsiones del tipo aceite en agua, de esta manera el motorliberaría vapor de agua más que aceites quemados. Y el aceite para lubricarpodría ser la fase dispersa, en esta emulsión. Par esto, sin embargo, seríanecesario que el mismo motor fuera diseñado de tal manera que las partículasde aceite se pudieran adherir sin ningún problema a este para poder lubricarlo.Otra aplicación a futuro importante es el desarrollo de material médico muysofisticado, como tejidos artificiales o medicamentos especializados que liberenel agente activo sólo en lugar objetivo de la enfermedad sin causar ningún tipode efecto secundario y que se vaya liberando a una cierta velocidad, etc.

Como estas hay otras muchas aplicaciones que podrían dársele al uso deemulsiones en la vida diaria y que mejorarían la calidad de vida del ser humanoen un porvenir cercano.

OBJETIVO GENERAL

Analizar la naturaleza, importancia y relación de las emulsiones y lossurfactantes como fenómenos fisicoquímicos en la vida diaria del ser humano.

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Definir el concepto de fisicoquímica, emulsión, líquidos inmiscibles,coloides emulsionantes, floculación, coagulación.

Identificar los tipos de emulsiones y como se forman.

Conocer la aplicación de las emulsiones múltiples.

Conocer problemas de emulsiones múltiples en procesos.

COMPETENCIAS GENERALES

Desarrollar habilidades y destrezas que le permita, al estudiante, mediante elrazonamiento, el análisis y la reflexión interpretar diversos fenómenosfisicoquímicos como lo es la fisicoquímica de las emulsiones.

Proponer y plantear soluciones a problemas prácticos y teóricos, a partir deactividades practicas presenciales en el laboratorio, con base en lafundamentación en fisicoquímica que ha adquirido durante su formación en elmodulo presente en esta guía didáctica.

SUGERENCIAS PARA EL ESTUDIO DE LA ASIGNATURA

Para alcanzar los propósitos de calidad y excelencia, los estudiantesdeberán:

• Realizar lecturas y estudios previos de las temáticas a desarrollarpara cada clase presencial.

• Resolver todas las actividades prácticas presenciales en ellaboratorio y complementarlas con ejercicios que tú buscarás en textos dereferencia bibliográfica y otros textos.

•Tener una participación activa durante el desarrollo de las clases presenciales.

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• Preparar pre informes, desarrollar, reportar resultados, analizar yconcluir sobre las prácticas de Laboratorio.

• Utilizar a todas las oportunidades de asesorías (on line y presencial)que se brindaran en horas específicas acordadas (alumno-facilitador)

• Procurar la elaboración de un producto final que sea el resultado desu propio trabajo. Aceptar la importancia del razonamiento y de lareflexión, antes que la mecanización y memorización.

El facilitador velará por un desarrollo lógico y racional del curso, elcumplimiento de las concertaciones realizadas con los estudiantes,exposiciones claras de las diferentes temáticas y respuesta precisa a las dudasy preguntas del estudiante.

UNIDADES TEMÁTICAS

UNIDAD I: Definición y/o terminología de la fisicoquímica

Esta unidad pretende preparar al estudiante para el estudio de la fisicoquímicay lo que envuelve en ella las emulsiones, trata principalmente de suministrar alestudiante los conceptos básicos y necesarios para la introducción al modulo,de esta forma logrará un mejor entendimiento del mismo.

UNIDAD II: Tipos de emulsiones y como se forman.

En esta unidad se proporcionarán los conocimientos que le permitiránidentificar un tipo de emulsión y como es su formación de acuerdo al tipo,mediante el estudio de las propiedades fisicoquímicas. Esto le ayudara acomprender considerablemente los fenómenos que ocurren en los elementosque involucran una emulsión.

UNIDAD III: Aplicaciones de las emulsiones múltiples.

A través de esta unidad podrás desarrollar un pensamiento objetivo,entenderás la verdadera importancia de las emulsiones, la razón por la cual seestudian estas soluciones y se escribe sobre ellas. Sólo se puede apreciar amedida que se entiende la trascendencia que éstas tienen en la vida diaria. Essorprendente la variedad de usos que tienen las emulsiones, y aún mássorprendente los usos que se les podrían dar en un futuro cercano.

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UNIDAD IV: Problemas potenciales en el uso de emulsiones múltiples enprocesos.

En los procesos en los cuales se utilizan emulsiones múltiples, se puedenpresentar varios problemas en por ello que en esta unidad se mencionan, conla finalidad de brindar el conocimiento necesario para enfrentarlos cuando seael caso o las circunstancias a nivel de proceso lo ameriten.

UNIDAD V: Actividades prácticas.

Esta unidad pretende llevar a la práctica diversos experimentos que permitenponer de manifiesto casos tangibles de emulsiones, de esta forma podrásaplicar los conocimientos adquiridos a lo largo del modulo. Sera necesario eluso de materiales y reactivos que utilizas cotidianamente esto facilitara elacceso para su obtención. A través del uso del laboratorio se realizaran lasprácticas experimentales (se encuentran como anexos al finalizar la guía).

DESARROLLO DE CONTENIDOS

1.- DEFINICIONES:

FisicoquímicaEmulsiones y principales componentes que las formanLíquidos inmisciblesColoidesFloculación / coagulaciónEmulsionantes (emulgentes) o surfactantes

2.- TIPOS DE EMULSIONES Y COMO SE FORMAN:

Emulsión aceite en aguaEmulsión agua en aceiteNo acuosasMúltiples

Según el tamaño de los glóbulos:

Nano emulsiones (mini emulsiones)macro emulsiones

3.- APLICACIÓN DE LAS EMULSIONES MULTIPLES:

SeparaciónLiberación controlada

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Transportadores

4.- PROBLEMAS POTENCIALES EN EL USO DE EMULSIONESMULTIPLES:

Rompimiento de la membranaHinchamiento de la membranaSelectividadPerdida de transportadores

5.- ACTIVIDADES PRÁCTICAS: IDENTIFICACIÓN DEEMULSIONES

Experimento Nº 1: Identificación de Emulsiones frecuentes en losAlimentosExperimento Nº 2: Efecto de la dilución de las Emulsiones

Experimento Nº 3: Efecto de la Temperatura en algunas EmulsionesExperimento Nº 4: Efecto de un EmulgenteExperimento Nº 5: Poder estabilizantes de algunos Emulgentes

EVALUACIÓN

La evaluación debe ser continua, con el propósito de evaluar las habilidades ydestrezas adquiridas por el estudiante, ofrecerá diferentes estrategias:

Se realizaran talleres en clase (para el horario que sea pautadopara las clases presenciales) con la finalidad de detectar habilidades ydestrezas que potencie sus competencias profesionales, oriente suproceso formativo y laboral y mejore, por medio de las tareas que serealizan en los talleres, los déficit encontrados, al igual que lasrelaciones sociales que se establecen en los talleres y lo que es másimportante, despierte y/o aumenten sus motivaciones ocupacionales yprofesionales. Estas tareas por tanto, son diseñadas de maneraindividualizada, en función de los objetivos que hay que trabajar.

Se elaborara un ensayo, donde se evaluaran los objetivospropuestos, el material será publicado en mi páginahttp://greisygvbg9.wordpress.com/, las dudas y consultas serán

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resueltas con asesoría dirigida por parte del facilitador, con una fechaprevia de ocho días antes de la entrega del mismo para las correccionespertinentes.

Se hará un trabajo escrito grupal que enfoque la Unidad IV,este será expuesto y debatido en el horario pautado para las clasespresenciales.

Las Prácticas de laboratorio serán evaluadas con surespectivo pre informe e informes de cada práctica.

BIBLIOGRAFIA

Antonio Cárdenas. Cuaderno FIRP S277-A. Modulo de enseñanza enfenómenos interfaciales en español. Emulsiones múltiples. Universidadde los Andes. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química.Mérida Venezuela Versión # 2 (2003)

Belitz, H.; Grosch, W. 1985. Química de los Alimentos. Acribia.Zaragoza, España.

Charley, H. 2001. Tecnología de Alimentos. Editorial Limusa, S.AMexico, D.F

Cheftel, J.; Cheftel, H. 1976. Introducción a la Bioquímica y Tecnologíade los Alimentos. Acribia. Zaragoza, España.

Coenders A. 2001. Química Culinaria. Editorial Acribia. Zaragoza,España

Levine Ira. Fisicoquímica Vol I McGRAW-HILL/INTERAMERICANA DEESPAÑA, S.A.U. año 2004. Pág. 432

Tscheuschner, H. 2001. Fundamentos de Tecnología de los Alimentos.Acribia. Zaragoza, España.

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http://www. aulafacil.com http://cabierta.uchile.cl/revista/26/articulos/pdf/edu4.pdf

ANEXOS

ACTIVIDAD PRÁCTICAIDENTIFICACION DE EMULSIONES

1.- OBJETIVOS

Definir emulsión Diferenciar los tipos de Emulsiones (fase continua o dispersante y fase

discontinua o dispersante) Analizar los factores que influyen en la estabilidad de las emulsiones. Conocer la importancia de las emulsiones en la preparación de alimentos.

2.- MATERIALES Y REACTIVOS

Materiales y equipos: Papel de Filtro, vidrio reloj, tubos de ensayos,gradillas, cucharillas,

Reactivos: Colorantes artificiales, agua destilada, aceite, sal,pimienta, yema de huevo, sales biliares, jabón en polvo, vinagre, mayonesa,margarina, crema de leche, diablito, leche.

3.- INTRODUCCIÓN

En la presente actividad práctica se identificaran algunas emulsionesfrecuentes en los alimentos, comportamiento de emulsiones diluidas, y el efectode ciertos factores como la temperatura y los tipos de emulgentes.

Antes de asistir a la práctica investigue:

Características de una emulsión. Tipos de Emulsión Ag/Ac, Ac/Ag

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ANEXOS

ACTIVIDAD PRÁCTICAIDENTIFICACION DE EMULSIONES

1.- OBJETIVOS

Definir emulsión Diferenciar los tipos de Emulsiones (fase continua o dispersante y fase

discontinua o dispersante) Analizar los factores que influyen en la estabilidad de las emulsiones. Conocer la importancia de las emulsiones en la preparación de alimentos.

2.- MATERIALES Y REACTIVOS

Materiales y equipos: Papel de Filtro, vidrio reloj, tubos de ensayos,gradillas, cucharillas,

Reactivos: Colorantes artificiales, agua destilada, aceite, sal,pimienta, yema de huevo, sales biliares, jabón en polvo, vinagre, mayonesa,margarina, crema de leche, diablito, leche.

3.- INTRODUCCIÓN

En la presente actividad práctica se identificaran algunas emulsionesfrecuentes en los alimentos, comportamiento de emulsiones diluidas, y el efectode ciertos factores como la temperatura y los tipos de emulgentes.

Antes de asistir a la práctica investigue:

Características de una emulsión. Tipos de Emulsión Ag/Ac, Ac/Ag

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http://www. aulafacil.com http://cabierta.uchile.cl/revista/26/articulos/pdf/edu4.pdf

ANEXOS

ACTIVIDAD PRÁCTICAIDENTIFICACION DE EMULSIONES

1.- OBJETIVOS

Definir emulsión Diferenciar los tipos de Emulsiones (fase continua o dispersante y fase

discontinua o dispersante) Analizar los factores que influyen en la estabilidad de las emulsiones. Conocer la importancia de las emulsiones en la preparación de alimentos.

2.- MATERIALES Y REACTIVOS

Materiales y equipos: Papel de Filtro, vidrio reloj, tubos de ensayos,gradillas, cucharillas,

Reactivos: Colorantes artificiales, agua destilada, aceite, sal,pimienta, yema de huevo, sales biliares, jabón en polvo, vinagre, mayonesa,margarina, crema de leche, diablito, leche.

3.- INTRODUCCIÓN

En la presente actividad práctica se identificaran algunas emulsionesfrecuentes en los alimentos, comportamiento de emulsiones diluidas, y el efectode ciertos factores como la temperatura y los tipos de emulgentes.

Antes de asistir a la práctica investigue:

Características de una emulsión. Tipos de Emulsión Ag/Ac, Ac/Ag

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¿Qué es un emulgente? Y ¿Qué propiedades le otorga al alimentoemulsionado?

Uso de las Emulsiones en la industria alimentaría

4.- DESARROLLO EXPERIMENTAL

Experimento Nº 1: Identificación de Emulsiones frecuentes en losAlimentos

1. Colocar una pequeña cantidad del alimento indicado por su profesorsobre una cápsula de porcelana

2. 2.- Colocar 3 gotas de colorante sobre el alimento, (no remover elcolorante o se obtendrá un resultado diferente)

3. Observar si la superficie de la emulsión se colorea4. Identificar de esta forma si el alimento es una emulsión del tipo Ac/Ag o

Ag/Ac5. Analizar los resultados obtenidos

Experimento Nº 2: Efecto de la dilución de las Emulsiones

1. Rotular dos tubos de ensayo A ,B y coloqueA: 5 mL de agua

B: 5 mL de Aceite vegetal

2. Colocar en cada tubo una pequeña cantidad (la punta de la espátula) delproducto en estudio y tratar de diluirlos.

3. Anotar sus observaciones4. Analizar sus resultados

Experimento Nº 3: Efecto de la Temperatura en algunas Emulsiones

1. Rotular un tubo de ensayo y colocar una pequeña cantidad del alimentoen estudio (2gr. aprox.).Simultáneamente monte un baño de aguacaliente, para ello en un beaker de 400 mL coloque 250 mL de agua ysometa a calentamiento hasta alcanzar 100º C aprox

2. Sumergir el tubo de ensayo con la muestra en el baño de agua caliente.,una vez alcanzada la temperatura

3. Observar detalladamente si existe la formación de dos fases una acuosay una orgánica.

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4. Medir la cantidad de ambas fases, mientras permanecen caliente.(en elcaso de que se formen)

5. Anotar sus resultados.

Experimento Nº 4: Efecto de un Emulgente

1. Rotular dos vasos de vidrio A y B2. Colocar en ambos vaso 25 mL de agua y 25mL de aceite vegetal. Agitary dejar en reposo durante 5 minutos.3. Observar si la separación de los dos líquidos es inmediatamente.4. Añadir al tubo A 25mL de yema de huevo. Agitar y dejar en reposo

durante 5 minutos.5. Comparar los tubos A y B. Anotar observaciones6. Analizar sus resultados

Experimento Nº 5: Poder estabilizantes de algunos Emulgentes

1. Rotular cinco tubos de ensayo A, B, C, D y E; colóquelos en una gradilla2. Adicionar a cada tubo 3 mL de aceite y 3 mL de vinagre3. Añadir a cada tubo, con la ayuda de una espátula cantidades iguales delos siguientes emulgentes:

A: SalB: PimientaC: Yema de HuevoD: Sales biliares.E: Jabón en polvo

4. Agitar los cinco tubos simultáneamente y durante 2 minutos,colocándolos inmediatamente después en la gradilla.5. Observar la velocidad con que se rompen las 5 emulsiones formando 2capas6. Ordenar los tubos según el orden en que se van separando lasemulsiones

Anotar las observaciones y analizar los resultados obtenidos para la realizardel informe correspondiente.