Determinação do pH de café usando metodologias alternativas e smartphone no ensino de química

Abstract

O pH, ou Potencial de Hidrogênio, é a escala que mede o grau de acidez ou alcalinidade de uma substância, sendo uma característica de todas as substâncias, determinado pela concentração de íons de Hidrogênio (H+). Vários estudos mostram a determinação do pH de substâncias com pHmetro de bancada ou fita de papel medidora de pH. No entanto, pouco tem sido descrito sobre materiais alternativos de medidas de pH. O objetivo do trabalho foi verificar o pH de extratos de café em diferentes fases de desenvolvimento, no dia da extração, após 24 horas, 48 horas e 240 horas em temperatura ambiente (23 °C) e na geladeira (4 °C) utilizando quatro métodos de medição de pH, fita de papel indicador universal, pHmetro portátil, pH testing do smartphone e pHmetro de bancada. Foram avaliadas amostras dos extratos com os quatro métodos de medição, com o intuito de comparar os resultados e verificar a eficácia do aplicativo. Os resultados da determinação do pH do café mostram variação de pH de 3,8 a 6,5 dependendo do tempo da análise e temperatura. O pH também tem variação de acordo com local de coleta, espécie, fase de desenvolvimento e extração. Com relação aos métodos de medição de pH utilizados no presente trabalho os resultados foram semelhantes, mostrando que as verificações de pH realizadas com pHmetro portátil e pH testing são confiáveis, sendo práticas de sala de aula de fácil execução, tornando-a uma prática de investigação acerca dos conteúdos de química do ensino médio, melhorando assim, a aprendizagem dos alunos, e inserindo-os na iniciação científica, uma vez que é feita uma análise mais minuciosa sobre a composição do café e quais reações ocorrem durante todo processo. A análise de componentes principais (APC) propiciou a identificação da existência de similaridade existentes em dados de um conjunto das amostras de extratos de café analisadas. A análise dos componentes principais evidenciou as características comuns e discrepantes entre as amostras de café. Palavras-chave: PH. Café. Smartphone. PHmetro. Aula experimental.

The pH, or Hydrogen Potential, is the scale that assing the degree of acidity or alkalinity of a substance, being a characteristic of all substances, determined by the concentration of hydrogen ions (H+). Several studies show the determination of the pH of substances with bench top pHmeter or pH-measuring paper tape. However, little has been described about alternative materials of pH measurements. The objective of this work was to verify the pH of coffee extracts in different stages of development, on the day of extraction, after 24 hours, 48 hours and 240 hours at room temperature (23 °C) and in the refrigerator (4 °C) using four methods of pH measurement, universal indicator paper tape, portable pHmeter, smartphone pH testing and bench top pHmetrometer. Samples of extracts were evaluated with the four measurement methods, in order to compare the results and verify the effectiveness of the application. The results of the determination of the pH of the coffee show pH variation from 3.8 to 6.5 depending on the time of the analysis and temperature. The pH also varies according to collection site, species, development phase and extraction. Regarding the pH measurement methods used in the present study, the results were similar, showing that the pH checks performed with portable pHmete are reliable, being classroom practices easy to perform, making it a practice of investigation about the chemistry contents of high school, thus improving the learning of students, and inserting them in scientific initiation, since a more detailed analysis is made about the composition of coffee and what reactions occur throughout the process. Principal component analysis (PCA) led to the identification of the existence of similarity existing in data from a set of samples of coffee extracts analyzed. The analysis of the main components showed the common and discrepant characteristics among the coffee samples. Keywords: PH. Coffee. Smartphone. PHmeter. Experimental class.