Лабораторная работа №3. Определение йодного числа

Цель работы – освоить метод определения йодного числа липидов.

Йодное число показывает, какое число граммов йода может быть связано со 100г жира. Йодное число – важная константа, так как характеризует степень непредельности, ненасыщенности кислот, входящих в состав данного жира. Высокое йодное число указывает на большое количество непредельных кислот, что делает масло особенно ценным при использовании его для технических и пищевых целей. Высокими йодными числами характеризуются льняное и конопляное масло, а низкими – соевое масло, масло хлопчатника и других растений южных широт.

По величине йодного числа можно судить также о том, натуральное ли это масло или имеет примеси, а также об изменениях, которые могут происходить в масле при его хранении.

Принцип метода.

Йод присоединяется к жирным кислотам по месту двойной связи. Например, при взаимодействии олеиновой кислоты с йодном происходит следующая реакция:

Однако при комнатной температуре йод реагирует с жирными кислотами, входящими в состав масла, очень медленно, а при нагревании присоединение йода идёт неравномерно. Более интенсивно реагируют с жирными кислотами соединения йода с галоидами (хлором, бромом). Поэтому были предложены методы определения йодного числа, в которых йод заменяют его соединениями с галоидами. Гюбль предложил для определения йодного числа готовить раствор йода с сулемой; при взаимодействии этих веществ получается хлористый йод:

HgCl₂ + 2 I₂ HgI₂ + 2 ICl.

При определении йодного числа методом Гануса используют раствор бромистого йода. Однако при использовании этих методов надо иметь в виду, что по месту двойных связей, кроме йода, могут присоединяться и другие галоиды (хлор, бром), поэтому получаемые результаты могут не соответствовать теоретическим. При этих определениях необходимо предъявлять повышенные требования к соблюдению методики.

Оборудование и реактивы.

Реактивы для метода по Гюблю: конические колбы на 300 мл с пробками, бюретки для титрования.

Реактивы для метода по Ганусу: хлороформ, йод, бром, сулема, уксусная кислота ледяная, соляная кислота концентрированная, йодистый калий 10%-й и 20%-й, 10%-й раствор крахмала, 0,1 н раствор гипосульфита.

Ход определения (по Гюблю).

На аналитических весах в конической колбе ёмкостью около 300мл берут навеску около 0,2г высыхающего масла или 0,3 – 0,4г слабовысыхающего и добавляют 10мл хлороформа. Одновременно в другую колбу (для контрольного определения) приливают 10мл хлороформа. Колбу с маслом осторожно взбалтывают для его растворения. Затем из бюретки в колбы приливают точно по 25ил раствора Гюбля и плотно закрывают пробками, смоченными раствором йодистого калия, чтобы не было потери йода от улетучивания.

Раствор Гюбля получают смешиванием отдельно приготовленных спиртовых растворов сулемы и йода: 25г йода растворяют в 500мл 95%-го спирта, 30г сулемы растворяют в 500мл 95%-го спирта и профильтровывают. Оба раствора хранят отдельно в колбах с притертыми пробками и смешивают в равных объемах за 2 дня до определения йодного числа. К смеси добавляют 25 мл HCl (плотность 1,19).

Закупоренную колбу осторожно встряхивают и оставляют в темном месте при комнатной температуре на 6 – 12 ч (чем больше в масле непредельных кислот, тем дольше выдерживают колбы). Если в процессе реакции будет заметно осветление темно – коричневой жидкости, в колбу добавляют ещё точно отмеренное количество раствора Гюбля.

После окончания реакции в опытную и контрольную колбы вносят по 20 мл 10%-го раствора KI, предварительно ополоснув из промывалки пробку и горлышко колбы. Затем в колбы прибавляют по 100 мл воды и взбалтывают.

Йодистый калий прибавляют для того, чтобы не выпал осадок йодистой ртути, а также для лучшего растворения йода в водной фазе.

Если после взбалтывания выпадает красный осадок HgI₂, дополнительно прибавляют раствор йодистого калия для растворения осадка.

Прозрачные растворы в колбах титруют 0,1 н раствором гипосульфита. При этом происходит связывание выделившегося йода:

2 Na₂S₂O₃ + I₂ 2 NaI + Na₂S₄O₆.

Титрование ведут до появления жёлтой окраски. Затем в колбы прибавляют по 1мл 1%-го раствора крахмала и титруют до исчезновения голубой окраски. При титровании необходимо сильное взбалтывание для лучшего перехода йода из хлороформа в водный слой.

Определение йодного числа по Ганусу.

Навеску масла 0,2 – 0,4 г помещают в чистую сухую с притёртой пробкой коническую колбу на 300 мл и осторожно растворяют в 10 мл хлороформа. В контрольную колбу вносят хлороформ без масла.

Затем в колбы добавляют из бюретки точно по 25 мл раствора Гануса и плотно закрывают их пробками, смоченными в растворе KI. Работу ведут под тягой.

Раствор Гануса готовят следующим образом: 13 г йода растворят в 100 мл ледяной уксусной кислоты, прибавляют 8,2 г брома, доводят ледяной уксусной кислотой до1 л хранят в тёмной склянке. Избыток брома не допускается, так как он вызывает замещение водорода.

После добавления раствора Гануса содержимое колб осторожно перемещают и выдерживают в темноте при 25 – 30 в течение 1 ч или при комнатной температуре 2 ч. После окончания реакции в колбы приливают по 10 мл 20%-го раствора йодистого калия и по 50 мл воды. Содержимое колб тщательно перемешивают. При этом идёт следующая реакиця:

BrI + KI KBr + I₂.

Избыток непрореагировавшего йода оттитровывают 0,1 н гипосульфитом до жёлтой окраски, а затем приливают в колбы по 1 мл 1%-го раствора крахмала и титруют до исчезновения голубой окраски. При титровании содержимое колб необходимо тщательно встряхивать. При этом происходит следующая реакция:

2 Na₂S₂O₃ + I₂ 2 NaI + Na₂S₄O₆.

Вычисление результатов.

Йодное число вычисляют по разности между титрованием опытного и контрольного растворов. 1 мл точно 0, 1 н раствора гипосульфита соответствует 1 мг йода (атомная масса йода 126,9). Рассчитывают йодное число по формуле:

Х = ,

где Х – йодное число; а – количество 0,1 н раствора гипосульфита, израсходованное при контрольном определении, мл; б – количество 0,1 н раствора гипосульфита, израсходованное при титровании опытного образца, мл; Т – поправка к титру гипосульфита; н – навеска масла, г. [1, 41 – 44]

Контрольные вопросы:

1. Что такое липиды?

2. Назовите отличительное свойство этого класса.

3. Назовите основные функции липидов.

4. Назовите классификацию липидов.

5. Какие основные константы жиров вы знаете?

6. Как определяется кислотное число жира?

7. Что называется кислотным числом?

8. Что называется числом омыления?

9. Как определяется число омыления?

10. Что называется йодным числом?

11. Как определяется йодное число?

Список использованной литературы

1. Волобуева В.Ф., Шатилова Т.И. ПРАКТИКУМ ПО БИХИМИИ ОВОЩНЫХ, ПЛОДОВЫХ, ЯГОДНЫХ, ЭФИРОНОСНЫХ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ КУЛЬТУР. – М.: ФГОУ ВПО РГАУ – МСХА им. К.А.Тимирязева, 2008. – 135с.

2. http://www.chemport.ru/data/chemipedia/article_1271.html