Потенциометрия Работа 1. Определение рН вина, сока (активной кислотности)

Определение кислотности вин и соков потенциометрическим методом имеет важное значение для пищевой технологии.

По величинам общей (титруемой) и активной кислотности на всех этапах производства можно судить о качестве сырья и продукции, ре­жиме ее хранения.

Все кислоты в водных растворах распадаются (диссоциируют) на ионы водорода и кислотного остатка. Так сильные кислоты (Н₂SO₄, HCl) диссоциируют почти полностью с высокой степенью диссоциации, а слабые (винная, лимонная, яблочная, уксусная и др.) в очень ма­лой степени, чаще выражаемой константой диссоциации.

Для сильных кислот в водных растворах диссоциация практически необратима:

HCl H⁺ + Cl^-

α (степень диссоциации) = число распавшихся молекул ×100

общее число молекул (в %)

Для слабых кислот диссоциация обратима (равновесие):

СН₃СООН Н⁺ + СН₃СОО ^–

К _{СН3СООН} = [Н⁺] × [СН₃СОО ^–]

[СН₃СООН] = 1,7 × 10^-5

В отличие от общей титруемой кислотности, обусловливаемой совместным присутствием сильных и слабых кислот в вине, соке, активная кислотность выражается концентрацией лишь сильных диссоциированных кислот и определяется непосредственно как рН объекта.

В свою очередь, рН раствора отражает не всю номинальную кон­центрацию растворенных сильных кислот "С_н+", а лишь концентрацию их подвижных ионов "Н⁺" "а _Н", называют активной.

Тогда а_Н⁺ = f_а ·С_н +,

где f_а = < 1; (коэффициент активности ионов

Н⁺ , меньше 1, т.к. а_н⁺ всегда < С_н) и рН объекта =-lg а_Н⁺.

Поэтому активная концентрация сильных кислот, выражаемая рН, оказывает влияние на степень кислотности ("силу кислотного вкуса") вина и соков гораздо больше, чем даже высокое содержание слабых кислот.

Из слабых кислот (лимонная, яблочная и др.) наибольшей кислотностью обладает винная кислота.

рН вина, выражающий его активную кислотность, определяют по по­казаниям потенциометра (рН-метра), иономера.

Потенциометр включен в общую схему с электродами стеклянным (I рода) и хлорсеребрянным (II рода), погружаемыми в образец иссле­дуемого вина.

Выполнение работы

Приборы: Потенциометр (рН-метр), иономер, электроды - хлорсеребряный (сравнения) и стеклянный (индикаторный).

Посуда: I. Стаканчик на 50 см³ .

II. Мерный цилиндр на 50 см³.

Реактивы: буферный раствор, рН = 4,01.

Подготовка прибора

Включают рН-метр тумблером в электросеть и после 30 мин прог­ревания настраивают шкалу рН (верхняя шкала прибора) по буферному раствору с рН около 4 (для кислотного диапазона).

Техника определения

Электроды промывают дистиллированной водой, следы ее удаляют фильтровальной бумагой и погружают электроды в стакан на 50 см³ со стандартным буферным раствором; переключатель "Виды работ" ус­танавливают в положение "рН", переключатель пределов измерения устанавливают на диапазон рН 2-6.

Рукояткой "Настройка по буферному раствору" устанавливают стрелку шкалы на значение рН стандартного буферного раствора, (например, рН = 4,01) и проверяют устойчивость показаний в диапазоне 2÷14 рН.

Затем выливают буферный раствор, промывают электроды и стакан дистиллированной водой, ополаскивают их образцом исследуемого вина, .наливают 25 см³ вина в стакан и погружают электроды. Вначале уста­навливают переключателем пределов измерения широкий диапазон из­мерения рН 2-14, приблизительно оценивают значение рН по показаниям стрелки и после установки переключателем узкого диапазона рН 2-6 фиксируют точное значение рН.