informação sobre o funcionamento do minititulador hi 84100 para a

INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMENTO DO MINITITULADOR HI
84100 PARA A DETERMINAÇÃO DO DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
Responsabilidade: HANNA instruments
Autor: José Enrique Castells Estela
Douturado em Ciências Químicas
Colegiado nº1200
Responsável pela Secção de Enologia do
Laboratório agrícola do Governo de Aragão
Avda. Montañana, 1005, 50059 Saragoça
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
TABELA DE CONTEUDOS
INTRODUÇÃO…………………………………………………………………...........2
METODOLOGIA DE TRABALHO……………………………………………………3
COMPARAÇÃO DA DETERMINAÇÃO DO SULFUROSO LIVRE SOBRE UMA
MESMA AMOSTRA ……………………………………..........................................4
COMPARAÇÃO DA DETERMINAÇÃO DO SULFUROSO TOTAL SOBRE UMA
MESMA AMOSTRA.…………………………………………………………………..6
COMPARAÇÃO DA DETERMINAÇÃO DO SULFUROSO LIVRE EM
DIFERENTES AMOSTRAS………………………………………………………….8
COMPARAÇÃO DA DETERMINAÇÃO TOTAL DO SULFUROSO EM
DIFERENTES AMOSTRAS…………………………………………………………11
CONCLUSÕES……………………………………………………………………… 13
INTRODUÇÃO
O minititulador HI 84100 para a determinação de anidrido sulforoso no vinho
está baseado no método Ripper. Este método usa a oxidação do SO2 com
iodo. Em princípio, o ponto de equivalência é determinado usando amido como
indicador do ponto final, mas isto tem o inconveniente que em vinhos tintos não
se vê bem a viragem, para o que é preferível recorrer a um eléctrodo de Redox
de platina para determinar o ponto final. O HI 84100 usa este método.
O HI 84100 baseia-se numa modificação do método de Ripper, proposto por
Schneyder e Vleck que substitui a solução de iodo pela solução de iodato. Isto
tem a vantagem de uma maior estabilidade da solução de titulação.
Para verificar a precisão e a exactidão das determinações realizadas com o HI
84100, foi realizado um estudo comparativo que analisa diferentes amostras de
vinho com este equipamento e pelo método oficial de arrasto com ar e
oxidação, conhecido popularmente como método Rankine.
No método de estimação directa com iodo interferem os polifenóis e o ácido
ascórbico. Então, é necessário levar a cabo um ensaio em branco que combina
o SO2 com etanal. O valor obtido nesta estimação em branco é subtraído do
valor obtido na análise, uma vez que na determinação em branco reagem todas
as combinações que podem ser oxidadas com iodo menos o SO2 que
combinou com o etanal. A combinação do SO2 realiza-se acrescentando ao
copo onde nós vertemos 50 mL de vinho, 5 mL de solução de etanal de 7 g/L e
deixando em repouso durante um mínimo de meia hora. Então, procede-se
como na determinação do sulfuroso livre.
2
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
METODOLOGIA DE TRABALHO
As análises com o HI 84100 foram realizadas de acordo com os procedimentos
indicados no manual de instruções do aparelho. Os volumes de vinho e de
reagentes foram medidos com pipetas da classe A.
O método oficial foi realizado segundo o indicado em anexo ao Regulamento
(EEC) nº 2676/90 da Comissão de 17 de Setembro para o qual se determinam
os métodos de análise comunitários aplicáveis no sector do vinho. Este método
foi recolhido no livro “Métodos Oficiais de Análise”, parte II, publicado pelo
Ministério de Agricultura, Pesca e Alimentação.
A nomenclatura utilizada nas tabelas que aparecem neste relatório é a
seguinte:
HI 84100: Valor obtido com o HI 84100.
Branco: Valor obtido na análise do branco (o mesmo vinho no qual se
combinou o SO2 com o etanal.
xi: Valor de SO2 livre que se obtém subtraindo o valor do branco ao valor da
coluna HI 84100.
yi: Valor de SO2 livre obtido pelo método oficial
di=xi-yi: Diferença entre o valor obtido com o HI 84100 (subtraindo o branco) e
o valor obtido pelo método oficial.
(: Valor médio dos resultados.
s: desvio-padrão dos resultados.
n: Número de resultados.
3
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
COMPARAÇÃO DA DETERMINAÇÃO DO SULFUROSO LIVRE SOBRE UMA
MESMA AMOSTRA
Foi comparada a precisão e a exactidão analisando repetidamente uma mesma
amostra de vinho tinto para ambos os métodos.
A determinação do branco com o HI 84100 realizou-se em triplicado, obtendo
nas três análises um valor de 7 mg/L.
Os resultados obtidos foram:
Repetição HI 84100 Branco
xi
1
21
7
2
20
7
3
22
7
4
20
7
5
20
7
6
21
7
s
n
yi
14
13
15
13
13
14
12
12
13
14
15
14
20,7
13,7
13,3
6
0,82
6
1,21
6
0,82
Em primeiro lugar, utiliza-se o teste F para comparar as discrepâncias de
ambos os métodos, a partir do desvio-padrão obtido.
O valor calculado de F para estas 2 variâncias é:
Fcal =
s y2
s x2
=
1,212
= 2,177
0,822
O valor de Fcrítico obtido de tabelas para 5 x 5 graus de liberdade e um nível de
confiança de 95% é:
F5,5=5,050
Como Fcal < Fcrítico, é deduzido, com um nível de confiança de 95%, que não há
diferenças significativas entre as duas variâncias e, então, os dois métodos têm
a mesma precisão.
Agora, determinaremos se os resultados obtidos através de ambos os métodos
coincidem estatisticamente.
4
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
Determinando os intervalos com um nível de confiança de 95%, os resultados
obtidos por ambos os métodos são:
•
•
s
0,82
= 13,7 ± 2,57
= 13,7 ± 0,9
n
6
s
1,21
Método oficial: µ y = x ± t
= 13,3 ± 2,57
= 13,3 ± 1,3
n
6
HI 84100: µ x = x ± t
Os dois intervalos de confiança são sobrepostos, logo podemos assegurar,
com nível de confiança de 95%, que os resultados obtidos através de ambos os
métodos não diferem significativamente.
À mesma conclusão se teria chegado se tivesse sido calculado o tcal estatístico,
para o caso de existir homogeneidade entre as duas variâncias:
tcal =
x x − x y 13,7 − 13,3
=
= 0,95
s
1,03
n
6
onde o valor de s é uma ponderação entre o desvio-padrão dos dois conjuntos
de resultados que são comparados, calculado por meio da equação:
s
2
(nx − 1) s x2 + (n y − 1) s y2
n1 + n2 − 2
=
(6 − 1)0,822 + (6 − 1)1,212
= 1,068
6+6−2
O valor de tcrítico para 6+6-2=10 graus de liberdade e um nível de confiança de
95% é de 2,3.
Como tcal < tcrítico, conclui-se que não há diferenças significativas entre os
resultados obtidos pelos dois métodos.
Observe-se que, se o valor do branco não tivesse sido subtraído, o intervalo de
confiança obtido com o HI 84100 teria sido:
µx = x ± t
s
0,82
= 20,7 ± 2,57
= 20,7 ± 0,9
n
6
Este intervalo não é sobreposto com o obtido pelo método oficial e, como tal,
conclui-se que existem diferenças significativas entre os dois resultados.
5
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
COMPARAÇÃO DA DETERMINAÇÃO DO SULFUROSO TOTAL SOBRE UMA
MESMA AMOSTRA
Determinou-se o sulfuroso total da mesma amostra de vinho tinto do caso
prévio, utilizando ambos os métodos.
Os resultados obtidos foram:
Repetição
1
2
3
4
5
6
HI 84100 branco
xi
105
7
99
7
102
7
107
7
102
7
102
7
102,8
s
n
2,79
yi
98
92
95
100
95
95
73
73
87
83
78
78
95,8
78,7
2,79
5,54
6
6
6
O valor calculado de F para estas duas varianças é:
Fcal
s y2
5,542
= 2 =
= 3,943
s x 2,79 2
O valor de Fcrítico obtido de tabela para 5 x 5 graus de liberdade e de nível
confiança de 95% é:
F5,5=5,050
Como Fcal < Fcrítico, é deduzido, com um 95% de nível de confiança que não há
diferenças significativas entre as duas variâncias e, como tal, os dois métodos
têm a mesma precisão.
Agora determinar-se-á se os resultados obtidos através de ambos os métodos,
coincide estatisticamente.
Os intervalos para um nível de confiança de 95% são:
6
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
•
•
s
2,79
= 95,8 ± 2,57
= 95,8 ± 2,9
n
6
s
5,54
Método oficial: µ y = x ± t
= 78,7 ± 2,57
= 78,7 ± 5,8
n
6
HI 84100: µ x = x ± t
Neste caso observa-se que os dois intervalos de confiança não são
sobrepostos, então podemos assegurar, com nível de confiança de 95% que os
resultados obtidos através de ambos os métodos são diferentes.
À mesma conclusão se teria chegado se tivesse sido calculado o tcal estatístico
para o caso de existir homogeneidade entre as duas variâncias:
tcal =
x x − x y 95,8 − 78,7
=
= 9,54
s
4,39
n
6
onde o valor de s é uma ponderação entre o desvio-padrão dos dois grupos de
resultados que são comparados, calculado por meio da equação,:
s
2
(nx − 1) sx2 + (n y − 1) s y2
n1 + n2 − 2
=
(6 − 1)2,792 + (6 − 1)5,542
= 19,238
6+6−2
O valor de tcrítico para 6+6-2=10 graus de liberdade e nível de confiança 95% é
de 2,3.
Como tcal>tcrítico, conclui-se que existem diferenças significativas entre os
resultados obtidos pelos dois métodos.
Se o valor do branco não for subtraído, o intervalo de confiança obtido com o
HI 84100 teria sido:
µx = x ± t
s
2,79
= 102,8 ± 2,57
= 102,8 ± 2,9
n
6
observa-se que a diferença com o método oficial é ainda maior.
7
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
COMPARAÇÃO DA DETERMINAÇÃO
AMOSTRAS DIFERENTES
DO
SULFUROSO
LIVRE
EM
Realizou-se a determinação do sulfuroso livre em diferentes amostras de vinho,
utilizando o HI 84100 e o método oficial. Com os dados obtidos, será realizado
um ensaio de comparação de resultados combinados, técnica estatística que é
usada para comparar dois conjuntos de n resultados cada um, cujos dados
podem se encontrar de dois em dois formando pares. No nosso caso, estes
pares serão formados pelos resultados obtidos no mesmo vinho com os dois
métodos que queremos comparar.
Neste caso, o grupo de resultados de cada método não pertencem à mesma
série estatística, uma vez que correspondem a amostras diferentes e, como tal,
não faz sentido calcular um valor médio para cada método. Para conseguir
uma série estatística que tenha em conta os valores dos dois métodos,
calculam-se as diferenças dos resultados percebidos sobre a mesma amostra
di=xi-yi.
Se os dois métodos não conduzem a resultados significativamente diferentes,
quer dizer, se as diferenças entre os resultados obtidos forem só fruto de erros
incertos, estas diferenças estarão distribuídas aleatoriamente ao redor de zero.
Em tal caso, a média das mesmas não diferirá significativamente de zero e a
planificação de hipóteses seria feita da seguinte forma:
•
•
Hipótese nula H0: d=0 ⇒ xi=yi
Hipótese alternativa H1: d≠0 ⇒ xi≠yi.
Onde
padrão.
d
é a média aritmética das diferenças é designa-se por sd seu desvio-
O estatístico que é calculado é:
tcal =
xd
sd
n
Procura-se o valor de tcrítico nos quadros Y, se tcal < tcrítico, você pode concluir,
com o nível de confiança que corresponde ao valor de tcrítico, que os resultados
obtidos através de ambos os métodos não diferem significativamente.
Na determinação do dióxido de enxofre livre, foram obtidos os seguintes
resultados:
8
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
Tipo de vinho
Branco
Branco
Branco
Rosé
Rosé
Rosé
Tinto
Tinto
Tinto
Tinto
Tinto
Tinto
HI 84100 branco
9
32
5
26
5
38
32
31
17
17
18
7
2
9
1
4
5
2
7
5
9
6
3
6
d
xi
7
23
4
22
0
36
25
26
8
11
15
1
yi
6
22
5
21
0
40
26
29
9
10
15
0
di
1
1
-1
1
0
-4
-1
-3
-1
1
0
1
-0,42
sd
1,68
12
n
tcal
0,861
O valor de tcrítico para um nível de confiança de 95% e 11 graus de liberdade é
2,201. Como tcal < tcrítico, nós podemos concluir que os resultados obtidos
através de ambos os métodos não diferem significativamente.
Vamos supor que nós tínhamos determinado o sulfuroso livre com o HI 84100
sem fazer o branco. Neste caso, teriam sido obtidos os seguintes resultados:
9
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
Tipos de vinho HI 84100
Branco
9
Branco
32
Branco
5
Rosé
26
Rosé
5
Rosé
38
Tinto
32
Tinto
31
Tinto
17
Tinto
17
Tinto
18
Tinto
7
xi
9
32
5
26
5
38
32
31
17
17
18
7
yi
6
22
5
21
0
40
26
29
9
10
15
0
di
3
10
0
5
5
-2
6
2
8
7
3
7
d
4,5
sd
n
tcal
3,45
12
4,517
Como se pode ver tcal>tcrítico e, como tal, os resultados obtidos pelos dois
métodos são diferentes.
10
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
COMPARAÇÃO DA DETERMINAÇÃO
AMOSTRAS DIFERENTES
DO
SULFUROSO
TOTAL
EM
Foi repetido o estudo estatístico do ponto anterior mas para a determinação do
anidrido sulfuroso total.
Os resultados obtidos foram os seguintes:
Tipo de vinho
Branco
Branco
Branco
Rosé
Rosé
Rosé
Tinto
Tinto
Tinto
Tinto
Tinto
Tinto
HI 84100 Branco
35
127
133
95
57
145
111
106
31
31
55
54
2
9
1
4
5
2
7
5
9
6
3
6
xi
33
118
132
91
52
143
104
101
22
25
52
48
yi
40
122
113
110
72
136
113
116
21
28
57
58
di
-7
-4
19
-19
-20
7
-9
-15
1
-3
-5
-10
d
-5,42
sd
n
tcal
10,97
12
1,710
O valor de tcrítico para um nível de confiança de 95% e 11 graus de liberdade é
2,201. Como tcal < tcrítico, nós podemos concluir que os resultados obtidos
através de ambos os métodos não diferem significativamente.
Vamos supor que tínhamos determinado o sulfuroso livre com o HI 84100 sem
fazer o branco. Neste caso, teriam sido obtidos os resultados seguintes:
11
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
Tipos de vinho HI 84100
Branco
35
Branco
127
Branco
133
Rosé
95
Rosé
57
Rosé
145
Tinto
111
Tinto
106
Tinto
31
Tinto
31
Tinto
55
Tinto
54
xi
35
127
133
95
57
145
111
106
31
31
55
54
yi
40
122
113
110
72
136
113
116
21
28
57
58
di
-5
5
20
-15
-15
9
-2
-10
10
3
-2
-4
-0,5
d
sd
n
tcal
10,49
12
-0,165
Também neste caso, tcal < tcrítico. Então, nós podemos concluir que os
resultados obtidos através de ambos os métodos não diferem
significativamente.
Neste método de determinação do sulfuroso total, é observado, em geral que
os resultados obtidos pelo HI 84100 são inferiores aos obtidos pelo método
oficial. Esta é a razão que, no caso de não se subtrair o branco, foram obtidos
melhores concordâncias entre os dois métodos.
Houve uma discrepância entre as adições obtidas numa única amostra e as
obtidas analisando amostras diferentes. Isto é porque, analisando amostras
diferentes, algumas diferenças saem positivas e outras negativas, e elas são
compensadas no cálculo de d.
Ao levar a cabo as análises, foi observado que as diferenças eram maiores em
vinhos com conteúdo alto em etanal. Nestes vinhos, o HI 84100 deu resultados
menores que o método oficial. Isto tem uma explicação: o etanal combina
fortemente o sulfuroso e esta combinação não chega totalmente a destruir-se
nas condições de análise. Afinal de contas, a reacção de dissociação da
combinação entre o sulfuroso e o etanal é um equilíbrio que não está
totalmente deslocado e quanto maior a concentração de etanal maior é a
concentração de sulfuroso combinado que está em equilíbrio com o dissociado.
12
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
CONCLUSÕES
As conclusões a que se chegaram neste estudo comparativo da determinação
do sulfuroso em vinhos utilizando o método oficial e realizando a análise com o
minititulador HI 84100 foram as seguintes:
O método Ripper, no qual se baseia o HI 84100, é muito utilizado na análise de
sulfuroso em adega, uma vez que o método oficial é muito trabalhoso. Mas o
problema do método Ripper é que utiliza amido como o indicador do ponto
final, e não se vê bem a viragem nos vinhos tintos. Pode-se detectar o ponto
final da titulação com um eléctrodo de platina (como um que o HI 84100 leva) e
é detectado com mais fiabilidade o ponto final da titulação, embora o salto
potencial não seja muito grande (aproximadamente 100 mV) e, às vezes exista
dúvida. Não haja duvida que o HI 84100 é muito cómodo, e os resultados
obtidos são muito mais precisos do que fazendo a titulação manual.
A comparação de variâncias demonstrou que a precisão das análises
realizadas com o HI 84100 e pelo método oficial não é significativamente
diferente, tanto na determinação do sulfuroso livre como do sulfuroso total.
Os ensaios repetidos sobre uma mesma amostra demonstraram que os
resultados das análises de sulfuroso livre obtidas através de ambos os
métodos não são significativamente diferentes. Porém, são significativamente
diferentes os resultados obtidos na análise do sulfuroso total.
Os ensaios realizados analisando amostras diferentes para os dois métodos
estudados deram como resultado que não existem diferenças significativas
entre eles, nem na determinação do sulfuroso livre nem na determinação do
sulfuroso total.
É necessário subtrair o efeito das interferências se querem obter resultados
seguros com o HI 84100, principalmente no caso de o vinho não ser conhecido.
Em adega, uma vez determinados vários ensaios no branco, se o valor oscilar
pouco de uma determinação para outra, a pessoa poderá subtrair um valor fixo
aos resultados obtidos com o HI 84100. Os vinhos brancos e rosés
normalmente dão valores muito baixos nos ensaios em branco (entre 3 e 5
mg/L) e o de vinhos tintos normalmente dão seguranças entre 5 e 9 mg/L. Isto
sempre que eles não contêm ácido ascórbico que é uma interferência
importante do método.
Embora não tenha sido estudado a fundo, foi observado que o erro que se
comete por defeito na determinação do sulfuroso total com o HI 84100 é maior
quanto maior for a concentração de etanal no vinho.
13
INFORMAÇÃO SOBRE O FUNCIONAMIENTO DO MINITITULADOR HI 84100 PARA A DETERMINAÇÃO DE
DIÓXIDO DE ENXOFRE NO VINHO.
COMPARAÇÃO COM O MÉTODO OFICIAL
Saragoça, 3 de fevereiro, de 2006
José Enrique Castells Estela
Douturado em Ciências Químicas
Colegiado Nº 1200
Responsável pela Secção de Enologia do
Laboratório agrícola do Governo de Aragão
Avda. Montañana, 1005,
50059 Saragoça
14