INFORME PRACTICA DE IMBIBICIÓN
11.
INTRODUCCIÓN
La
presente investigación se refiere al proceso de imbibición. La imbibición
es la acción que tienen algunos cuerpos
de absorber algún solvente, en la semilla se produce este para dar lugar al
proceso de germinación, la imbibición se encuentra en el límite de 40 a 60% en
cambio la germinación del 90% respecto al peso inicial. El grado de absorción
puede variar dependiendo del cuerpo que está absorbiendo y de la solución que
está siendo absorbida, también la temperatura influye en esta absorción. Se observa que los materiales que son
granulados son los que más observen la solución, asimismo se observa que la
solución acuosa que más es absorbida es el agua pura. Es de gran importancia
conocer acerca de los factores que intervienen en un buen almacenamiento para
evitar enfermedades o plagas en la semilla debido a la absorción de agua.
22.
OBJETIVOS
ü Evaluar y cuantificar el proceso de imbibición en semillas
y otros materiales.
ü Evaluar el efecto de algunos iones durante el mismo
proceso.
33.
MATERIALES
ü
Vasos de precipitados
de 200 ml
ü
Probetas de 50 ml
ü
Balanza
ü
Pipeta de 10 ml
ü
80 semillas de frijol
ü
Trozo de madera
pequeño
ü
Gasolina
ü
Agar
ü
Gelatina
ü
Cloruro de potasio
ü
Cloruro de sodio
ü
Yoduro de potasio
ü
Almidón
44.
METODOLOGÍA
·
Experiencia
No.1 Magnitud de la imbibición en diferentes
materiales.
Se pesó un gramo de agar y uno
de gelatina y se colocó cada uno en vasos de precipitados, se adicionó agua
hasta que indicara 50 ml, se dejo en reposo por cuatro horas. Luego se filtró,
se secó y se volvió a pesar. Con los resultados se va establecer la capacidad
de imbibición de cada uno de los materiales y se va a calcular el incremento en
porcentaje.
Se realizó el mismo ensayo
colocando un pedazo de madera, pesado con anterioridad, en un vaso de
precipitados con agua hasta que lo cubrirá,
esperando el mismo tiempo. Se ensayó de la misma manera con un pedazo de caucho
sumergido en gasolina. Se va a establecer un cuadro comparativo con todos los
resultados.
·
Experiencia
No.2 Imbibición de semillas en agua y en
diferentes soluciones.
Se hizo cinco grupos de
semillas de frijol y se pesaron. Se colocó cada grupo en una probeta y se
determinó el volumen de cada uno utilizando para ello cada una de las
siguientes soluciones acuosas: cloruro sodio, cloruro de potasio, yoduro de
potasio y la última en agua pura. Se dejó las semillas por tiempos de 3.5 y 8
horas y se determinó la capacidad de imbibición determinando en estos mismos
periodos el peso y volumen correspondiente. Se va establecer un cuadro
comparativo de las semillas en los cuatro medios y en los periodos de tiempo
correspondientes. Se va a calcular los respectivos incrementos.
55.
REVISIÓN LITERARIA
Imbibición es la facultad que tienen algunos cuerpos de empaparse
de la humedad que los rodea. (Monceau, 1774)
La germinación es el proceso mediante el
cual la semilla pasa de un estado de reposo o latencia a un estado de actividad.
(Botanical-online SL, 2013)
El agar-agar es una sustancia presente en
algunos vegetales marinos, extraído principalmente de las algas rojas Gelidium. Por su alta capacidad para absorber agua,
se hincha al contacto con ésta y produce un mucílago viscoso que al hervir
forma una gelatina muy firme. (Pronagar,
2010) En su estado natural, el agar-agar se
presenta como un carbohidrato estructural de la pared celular de las algas
agarofitas, donde existe en la forma de sales de calcio o de una mixtura de
sales de calcio y magnesio. Es una mixtura compleja de polisacáridos compuesta
por dos fracciones principales: la agarosa, un polímero neutro, y la
agaropectina, un polímero con carga sulfatado. (Agar brasileiro, 2003)
La gelatina
es una sustancia de origen animal formada por proteínas y usada en
alimentación. Se extrae de pieles, huesos y otros tejidos animales mediante
tratamiento con álcalis o con ácidos. (Corominas, 2002)
El caucho es un hidrocarburo elástico, cis
-1,4-poliisopreno, polímero del isopreno o 2 metilbutadieno. C5H8 que se extrae de una emulsión lechosa
(conocida como látex) que surge en la savia de varias plantas, pero que también
puede ser producido sintéticamente. (Mariano, 2011)
La madera se encuentra estructuralmente
formada por la corteza externa, el cambium, la albura, el duramen y la médula
vegetal. Los componentes principales
de la madera son la celulosa, un polisacárido que constituye alrededor de la
mitad del material total, la lignina (aproximadamente un 25%), y la hemicelulosa (alrededor de un 25%).
Existen otros componentes minoritarios como resinas, ceras, grasas y otras sustancias. Monografias.com S.A(2013)
El agua tiene una estructura molecular simple. Está compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrogeno. El agua es una molécula polar; es decir, existe en ella una distribución irregular de la densidad electrónica. (Biologia Arizona, 2005)
El agua tiene una estructura molecular simple. Está compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrogeno. El agua es una molécula polar; es decir, existe en ella una distribución irregular de la densidad electrónica. (Biologia Arizona, 2005)
La gasolina es una mezcla de compuestos
organicos que procede de una fracción del petróleo. Esta mezcla de compuestos
comprende cuatro tipos diferentes de hidrocarburos, todos ellos con un numero
de carbonos de entre 4 y 11, y que son los siguientes: parafínicos o saturados,
olefinicos, naftenicos o cíclicos y aromaticos. (Wikia, 2013)Los hidrocarburos
estándar tales como la gasolina, diesel, kerosene, combustible para aviones,
etc. Estos productos no se mezclan con el agua o no son miscibles en agua. (Ing. Tleatl, 2013)
El
sodio es el principal catión del liquido extracelular que actúa en el control
de distribución de agua, balance electrolítico y presión osmótica de los
fluidos corporales. El cloruro, el principal anión extracelular, sigue la
disposición fisiológica del sodio. El cloruro
de sodio es una solución isotónica que controla la distribución del agua en
el organismo y mantiene el equilibrio de líquidos. (Grupo alcos, 2010)
El yoduro de potasio es una sal inodora,
blanca cristalina, con un pH entre 7 y 9, y una solubilidad de 140 g por cada
100 g de agua. (eHow, 2013)
El cloruro de potasio es un material cristalino blanco o granular
incoloro. No tiene olor, es estable en el aire y altamente soluble en el agua.
(General Chemical, 2008)
66.
CALCULOS Y RESULTADOS
·
Experiencia
No.1 Magnitud de la imbibición en diferentes
materiales.
|
Material
|
Solución
|
Peso inicial (g)
|
Peso final (g)
|
% incremento
|
|
Madera
|
Agua
|
1.2
|
1.6
|
33
|
|
Caucho
|
Gasolina
|
1.0
|
2.4
|
140
|
|
Agar
|
Agua
|
1.0
|
5.4
|
440
|
|
Gelatina
|
Agua
|
1.1
|
14.3
|
1330
|
El peso inicial se hayo a las 7:30 de la mañana, 3 horas y 30 minutos
después se peso otra vez para conocer el incremento del peso debido a la
imbibición.
Los materiales capaces de
absorber un solvente son llamados coloides, en esta práctica se trabajo con 4
coloides pero se diferencian, además de su capacidad de imbibición, su
polaridad. La madera, el agar y la gelatina tienen moléculas polares y es por
eso que puede hacer imbibición en otro compuesto polar, el agua. La gelatina y
el agar presentaron un mayor incremento en su peso inicial, de 440% el agar y de
1330% la gelatina, porque tiene partículas muy pequeñas haciendo enlaces
fuertes con el agua y pueden formar así un gel. La absorción que tuvo la madera
sucedió por capilaridad, el agua penetraba y se adhería, el incremento del peso
inicial fue de 33%, este fue menor porque entre más pequeña sea la densidad
mayor va a ser la entrada de agua. El caucho no
puede hacer imbibición en agua porque contiene moléculas no polares,
esto es diferente si se encuentra en un medio no polar, tal como la gasolina,
el incremento de su peso inicial fue de 140%.
·
Experiencia
No.2 Imbibición de semillas en agua y en diferentes soluciones.
|
Cantidad semillas
|
Solución acuosa
|
P1 (g)
|
V1 (ml)
|
P2 (g)
|
%Inc. P2
|
P3(g)
|
%Inc. P3
|
V2 (ml)
|
%Inc. V2
|
|
20
|
H2O
|
9.95
|
10
|
18.2
|
82.91
|
22.3
|
124.12
|
20
|
100
|
|
20
|
KCl
|
9.95
|
9
|
15.7
|
57.79
|
20.6
|
107.03
|
18
|
100
|
|
20
|
KI
|
9.95
|
8
|
15.8
|
58.79
|
20.6
|
107.03
|
19
|
137.5
|
|
20
|
NaCl
|
9.95
|
10
|
16.8
|
68.84
|
20.9
|
110.05
|
20
|
100
|
El peso inicial de las 80 semillas de frijol fue de 39.8 g, el peso de
las semillas de cada tubo se repartió equitativamente.
El mejor medio que tuvieron las
semillas de frijol para hacer imbibición fue el agua, pues hay un incremento de
hasta el 124.1% de su peso inicial, después de 8,5 horas. Las semillas que
estuvieron imbibiendo en la sal de NaCl presentaron también una buena capacidad
para imbibir, de hasta 110%, y con un menor incremento de su peso inicial, las
semillas que estuvieron en las soluciones de KCl presentaron un aumento de 107%
y de igual manera en la solución de KI.
La osmosis es un transporte de
agua intracelular, la dirección de este transporte es según el gradiente de
concentración. Las soluciones acuosas que se manejaron entraron a la célula por
poseer una mayor concentración de solutos produciendo así la imbibición. Las
semillas de frijol tuvieron una mayor capacidad de absorción en soluciones de H2O,
KCl y NaCl con un incremento en su volumen de 100% para cada una, y en menores
proporciones en soluciones de KI con un aumento de 137.5%.
77.
CONCLUSIONES
ü La imbibición que se da en diferentes materiales depende
de su estructura y textura, un material que sea granulado va a absorber más
solvente que uno de contextura dura.
ü Para que se produzca la imbibición el solvente y el
soluto deben tener la misma polaridad, así es como el caucho al ser no polar no
absorbe agua pues esta es polar, en cambio este si lo hace en la gasolina, que
es un compuesto no polar.
ü La imbibición también depende de la solución acuosa en
donde este, una semilla absorberá más solvente en una solución de H2O
o NaCl que en una de KI o KCl.
88. CUESTIONARIO
a)
Explique de acuerdo con la naturaleza
de las sustancias de la primera experiencia la diferencia de comportamiento
frente al proceso de la imbibición.
R/ Uno de los factores para que haya
absorción es la polaridad, los compuestos polares como el agar, la gelatina y
la madera absorben soluciones polares tal como el agua y los compuestos no polares
van a absorber soluciones no polares como el caso del caucho en la gasolina.
El agar y la gelatina son geles que al estar en
contacto con agua producen una absorción acuosa, es decir su estructura absorbe
agua y da lugar a una expansión. La gelatina absorbe más agua que el agar y la
madera porque entre menor sea la densidad mayor va a ser la entrada de agua.
b)
En el caso de la segunda experiencia y de acuerdo a lo resultados
obtenidos explique con claridad el efecto que
tiene cada uno de los Iones
de las soluciones en las cuales se sumergieron las semillas
R/ Las semillas actuaron diferente en cada solución, esto se debe por el
proceso de osmosis. Las concentraciones dentro y fuera de las células de la
semilla se trataban de igualar, la absorción varió porque se manejan 4
soluciones acuosas con diferente concentración.
Las semillas que
están en las soluciones de H2O y NaCl fueron las que más absorbieron
al estar frente a cada solución, esto se ve reflejado en la magnitud del peso y
el volumen, a diferencia de las otras dos soluciones KI y KCl que su absorción
no fue tan buena.
c)
Compare los resultados del agar y la gelatina con los obtenidos con las semillas en agua y explique.
R/
La imbibición
en el agar y la gelatina es mucho mayor que en las semillas de frijol, esto
sucede porque el agar y la gelatina actúan como una arcilla, la arcilla es tan
pequeña que sus moléculas se unen fácilmente con las del agua. En cambio con
las semillas el agua tiene que penetrar y seguir una determinada vía para que
la semilla se pueda hinchar y que todas las células se conviertan turgentes.
d)
Averigüe sobre los contenidos de humedad de las semillas de Arroz,
sorgo, maíz y soya en el momento de la
cosecha. Consulte sobre los porcentajes de agua aceptados en los molinos
cuando reciben estos productos luego de
cosecha.
R/
|
Semilla
|
%Humedad cosecha
|
%Humedad aceptado por los molinos
|
|
Arroz
|
21
|
18
|
|
Sorgo
|
18
|
15
|
|
Maíz
|
19
|
15
|
|
Soya
|
17
|
15
|
Es muy
importante conocer acerca de estos factores porque estos se tomaran en cuenta a
la hora de la cosecha, es perjudicial no seguirlos porque la humedad es seguida
por plagas y enfermedades que dañaran los granos y semillas.
e)
Consulte sobre la serie de reacciones que se activan antes, durante y después del proceso de
imbibición de las semillas. Establezca
los límites que tiene la imbibición y la
germinación.
R/ Al iniciar la imbibición la semilla al
estar en contacto con el agua, se presenta la absorción, esto produce un
incremento en el peso y volumen de la semilla, luego hay procesos termodinámicos que hacen que la absorción varié, cuando se
hidratan los tejidos embrionarios se inician los procesos fisicoquímicos que regulan
la temperatura alcanzando un 45% a 60% de imbibición, luego se reactiva el embrión
y comienza la germinación y con ella los procesos bioquímicos como la síntesis
de proteínas y la división celular que posteriormente formara una plántula.
La
imbibición puede ser limitada o ilimitada, esto depende de la proporción del
coloide con el agua y también de la temperatura. Con una concentración
suficientemente alta de esas sustancias la imbibición es limitada cuando la
temperatura es baja. En cambio la imbibición ilimitada es cuando una substancia
macromolecular es soluble y la imbibición progresa con aceptación de cantidades
crecientes del agente de imbibición hasta llegar de forma progresiva a la
formación de una fase liquida.
Para que
se presente el proceso de germinación es necesario factores como la luz, la
temperatura y la humedad adecuadas, además de sales minerales, que ayudan a
reactivar la respiración y el metabolismo celular, y dentro de lo mencionado se
producen procesos químicos, físicos, biológicos, termodinámicos y bioquímicas.
La germinación comienza después del 90% del peso inicial.
f)
El proceso de secado de las semillas implica el uso de temperaturas y limites de porcentajes de
humedad para cada una de ellas, que valores de las variables anteriores son
utilizados para secado de semillas de los cultivos de arroz, sorgo, maíz,
frijol y café. Explique los efectos del
uso de valores de temperatura por encima de los
recomendados.
R/
|
Semilla
|
Temperatura (ºC)
|
%Humedad
|
|
Arroz
|
45
|
12
|
|
Sorgo
|
60
|
12
|
|
Maíz
|
60
|
13
|
|
Frijol
|
35
|
11
|
|
Café
|
35
|
11
|
Las
temperaturas por encima de las recomendadas pueden causar rajaduras, quebramiento,
decoloración de los granos y también pueden bajar la calidad de la germinación
y de la proteína.
g)
Con base en su actividad profesional para que situaciones recomendaría
el uso de esta práctica. Explique
R/ Esta práctica ha servido para conocer
bajo qué condiciones se produce la imbibición y como esta se produce, es de
gran utilidad conocer acerca de estos factores porque se implantarán cuando
estemos en nuestra labor profesional. También es muy útil conocer acerca de las
circunstancias de almacenamiento para poder evitar que las semillas sean
afectadas por hongos o toxinas.
99.
BIBLIOGRAFÍA
ü Duhamel du monceau (1774), Tratado del cuidado y
aprovechamiento de los montes y bosques, corta, poda, beneficio y uso de sus
maderas, y leñas
ü Corominas Josep (2002) http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/Rc-43/Rc-43.htm
ü Mariano
(2011) http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/2011/07/poliisopreno-caucho-natural-y-sintetico.html
ü Monografias.com S.A (2013) http://www.monografias.com/trabajos93/estructura-y-propiedades-madera/estructura-y-propiedades-madera.shtml#ixzz2mERZ4160
ü Biologia Arizona (2005) http://www.biologia.arizona.edu/biochemistry/tutorials/chemistry/page3.html
General Chemical
(2008) http://www.generalchemical.com/assets/foreign_pds/KCl%20Pellets%20Product%20Profile%20SP.pdf
excelente información
ResponderBorrarGracias compañero
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