Контрольні питання

1. Пояснить закон Бугера–Ламберта–Бера.

2. Що таке оптична густина розчину?

3. Принцип дії колориметра КФК-2.

4. Поясніть метод градуювальної кривої.

5. Джерела помилок у фотометрії.

Література: [6–9].

Лабораторна Визначення вмісту нітратів

робота 5 у харчових продуктах

Мета роботи

1. Вивчити вплив нітратів на здоров’я людей.

2. Ознайомитися з потенціометричним методом визначення вмісту нітратів.

3. Виконати практичне дослідження вмісту нітратів у розчині.

Прилади та обладнання: нітратомір НМ-002; три водні розчини з відомими концентраціями азотнокислого калію для калібрування нітратоміра; один водний розчин з невідомою концентрацією ; дистильована вода для промивки електродної системи; фільтрувальний папір для протирання електродів після промивки.

5.1. Теоретичні відомості

Нітрати (так називають солі азотної кислоти) – дуже поширені у природі речовини. Вони містяться у ґрунті, воді, входять до хімічного складу рослин, є продуктами обміну речовин в організмі людей і тварин.

Люди зазнають впливу нітратів протягом усього свого існування. Однак у разі перевищення ступеня навантаження цих речовин на організм вони можуть несприятливо позначатися на здоров’ї.

Навантаження нітратів на організм людини стало помітно зростати останнім часом. Ця проблема з’явилася внаслідок хімізації сільського господарства, застосування мінеральних азотовмісних добрив, таких як калієва селітра , натрієва селітра , аміачна селітра для підвищення врожаїв вирощуваних культур.

У літературі описано понад 20 чинників, які можуть призвести до під­вищеного накопичення нітратів у рослинних сільгосппродуктах. До них належать: дефіцит світла, спека і холод у період вегетації рослин, засуха і постійне перезволоження тощо. Але головним чинником є нераціональне застосування азотних добрив, порушення агротехніки обробки сільськогосподарсь­ких культур.

Проблема нітратів має два аспекти, які хоча і взаємопов’язані, проте характеризуються цілою низкою особливостей. Це аспект нітратів питної води та аспект нітратів, що містяться у продуктах харчування.

Інтоксикація нітратами характеризується досить важким перебігом і може закінчитися смертю потерпілого.

Клінічні ознаки отруєння нітратами з’являються через 1…1,5 години після потрапляння їх в організм людини з питною водою. Спочатку виникає синюшність (ціаноз) губ, слизових оболонок, нігтів, обличчя. Подразна дія солей азотної кислоти на слизову оболонку проявляється нудотою, болем у ділянці шлунка, слиновиділенням, блюванням.

У разі надходження в організм нітратів з їжею латентний (прихований) період захворювання тривалішій – від 4 до 6 годин.

При підозрі на отруєння нітратами і нітритами, що надійшли в організм через травний канал, потерпілому ретельно промивають шлунок, дають суспензію активованого вугілля (дві столові ложки на склянку води), потім сольовий проносний засіб.

Допустима добова доза нітратів для людини становить 5 мг на 1 кг маси тіла.

Нітрати можуть накопичуватися у підвищеній кількості не тільки в рослинній продукції, а й у продуктах тваринного походження і насамперед у молоці. Це є результатом надходження нітратів у організм тварин з питною водою і кормами.

Як свідчить практика, ситуації, коли вміст нітратів у рослинних продуктах перевищує допустимі рівні, складаються нерідко. Це служить підставою для визначення шляхів їх правильного використання.

Звичайна промивка і механічна очистка продуктів (картоплі, столових буряків, моркви, капусти тощо) знижують вміст нітратів у середньому на 10 %. Істотне зменшення нітратів спостерігається при вимочуванні очищених продуктів. Так, при вимочуванні протягом однієї години картоплі, моркви, столових буряків їх рівень зменшується на 30 … 35 %, зелені (петрушки, кропу, зеленої цибулі) – на 20 %.

Зменшення вмісту нітратів у продуктах можна досягти їх варінням. При варінні нітрати переходять у відвар, і якщо його не використовувати у їжу, можна домогтися зниження їх рівня у готовому продукті: у картоплі – на 80 %, моркві і капусті – на 60 … 70 %, буряках на 40 … 50 %.

Застосування консервування також знижує вміст нітратів у готових продуктах. Це досягається за рахунок переходу нітратів у розсіл (при квашенні) або маринад (при маринуванні та консервуванні) за умови, що розсіл і маринад не використовуються у їжу.

Приготування соків та сушіння овочів навпаки призводить до збільшення нітратів порівняно з сировиною.

Важливим елементом забезпечення гарантованої якості харчових продуктів є контроль за ними, у тому числі і за показниками вмісту у продуктах харчування нітратів та інших хімічних забруднювачів.

У таблиці А.8 наведені допустимі рівні вмісту нітратів у деяких продуктах рослинного походження.

Контроль за якістю продуктів харчування здійснюється:

• самим виробником;

• спеціальними державними закладами – санітарно-епідеміологіч­ними станціями (СЕС);

• громадськими організаціями.

Для визначення нітратів існує великий арсенал методів: фотометричні, хроматографічні, електрохімічні, вольт-амперометричні, потенціометричні.

Фотометричні методи базуються на перетворенні нітратів у нітрити з наступним синтезом барвників (тобто з забарвленням розчину) за участю нітритів. Чим інтенсивніше забарвлення досліджуваного розчину, тим більша концентрація нітратів у ньому.

Хроматографічні методи включають в себе метод газової хроматографії, газорідинної та іонної хроматографії. Останній є найбільш перспективним для проведення арбітражних досліджень, що потребують великої точності.

Зупинимося більш докладно на потенціометричному методі ви-значення концентрації нітратів, який використовується у роботі.

Візьмемо дві ємності, заповнимо їх двома розчинами калієвої селітри із різними концентраціями і з’єднаємо між собою тонкою трубкою, у якій встановлено іоноселективну мембрану, яка здатна пропускати через себе тільки іони (рис. 5.1). Якщо у розчини занурити електроди і підключити їх до мілівольтметра, то мілівольтметр покаже наявність електричної рушійної сили (ЕРС). Утворюється так званий електрохімічний ланцюг.

Рис. 5.1 – Схема визначення концентрації нітратів