Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы исследования свойств зернопродуктов и вторичного сырья зерноперерабатывающих предприятий. Лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdf
Лабораторная работа № 10.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕКИСНОГО ЧИСЛА ЖИРА
Цель работы: освоить метод определения перекисного
числа в подсолнечном масле.
Материалы, реактивы и оборудование: весы лабораторные;
колбы конические вместимостью 250 см3; бюретки; цилиндры
мерные; стаканчики стеклянные; хлороформ; кислота уксусная;
раствор с массовой долей йодистого калия 50 - 55 % свежеприготовленный; раствор тиосульфата натрия (0,002 моль/дм3); раствор
крахмала с массовой долей 0,5 %.
Краткие теоретические сведения
Согласно современной теории о механизме окисления жиров
первичными продуктами окисления являются пероксиды. В результате дальнейших превращений пероксидов образуются вторичные
продукты окисления: спирты, альдегиды, кетоны, кислоты с углеродной цепочкой различной длины, а также их производные, в частности, продукты полимеризации. Скорость, направление и глубина
окисления зависят от состава жиров и масел: с увеличением степени
непредельности жирных кислот, входящих в состав глицеридов,
скорость окисления возрастает. Окислительные процессы в жирах
катализируются присутствием влаги, следов металлов, кислородом
воздуха. Природные антиокислители (токоферолы), содержащиеся в
маслах и жирах, затормаживают процесс окисления.
Накопление продуктов окисления в жирах ухудшает органолептические свойства и снижает их пищевое достоинство.
О содержании перекисных соединений в жире судят по перекисному числу, которое позволяет выявить окислительные процессы и появление продуктов порчи значительно раньше, чем это
может быть установлено органолептически.
51
Перекисным числом называют количество граммов йода,
выделенного из иодида калия перекисными соединениями, содержащимися в 100 г жира. Перекисное число определяют йодометрическим методом, основанным на окислении иодида калия пероксидами жира в растворе уксусной кислоты и хлороформа и титровании выделившегося йода раствором тиосульфата натрия.
Химизм метода может быть представлен следующей схемой:
CH3COOH + KI →CH3COOK + HI;
RO2+ 2HI → RO + H2O + I2;
I2+ 2Na2S2O3→ 2NaI + Na2S4O
6
Перекисное число свежего, пригодного для длительного
хранения жира, должно быть не более 0,03 % йода. Испорченный
жир имеет перекисное число свыше 0,1 % йода.
Методика выполнения работы
Пробу массой 2,000 г отвешивают в колбу. Прибавляют 10 см
хлороформа, быстро растворяют пробу, приливают 15 см3уксусной
кислоты и 1 см3раствора иодида калия, после чего колбу сразу же
закрывают, перемешивают содержимое в течение 1 мин и оставляют
на 5 мин в темном месте при температуре 15 – 25 °С. Затем добавляют
75 см3воды, тщательно перемешивают и добавляют 5 капель раствора
крахмала. Выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия, используя 0,02 моль/дм3раствора. Для каждой испытуемой
пробы выполняют 2 измерения. Контрольное измерение проводят
параллельно с основными измерениями.
Если на контрольное измерение пойдет более 0,01 см3 ,
0,01 моль/дм3раствора тиосульфата натрия, то проверяют соответствие реактивов требованиям стандартов.
Расчет перекисного числа осуществляется по формуле
52
3
( ) 0,001269 100
а b
M
П
,
где a - объем 0,01 моль/дм3раствора Nа2S2О3, израсходованного на
титрование выделившегося йода из навески, см3; b - объем
0,01 моль/дм3раствора Nа2S2Оз, израсходованного на контрольное
измерение, см; К - поправка к титру 0,01 моль/дм3раствора Nа2S2О3;
0,001269 - масса йода, соответствующая 1 см30,01 моль/дм3 раствора
Nа2S2О3; г; М - масса навески масла, г.
Перекисное число масла, выраженное в % 1/2 (Х1), можно
перевести по нижеприведенной формуле в ммоль/кг 1/2 О (X):
X = 78 ∙ X1.
Вопросы для самоконтроля
1. Какова роль перекисного числа в оценке качества масла и
жиров?
2. Каков принцип метода определения перекисного числа?
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНОГО ЧИСЛА МАСЛА
Цель работы: освоить метод определения кислотного числа
в подсолнечном масле.
Материалы, реактивы и оборудование: весы лабораторные;
баня водяная; колбы конические вместимостью 250 см3; бюретки;
бумага фильтровальная; 0,1 моль/дм3водного раствора гидроокиси
калия; спирт этиловый; хлороформ; эфир диэтиловый; спиртовой
раствор фенолфталеина с массовой долей 1 %.
Лабораторная работа № 11.
53
Краткие теоретические сведения
Кислотным числом называется количество миллиграммов
КОН, необходимое для нейтрализации свободных жирных кислот,
содержащихся в 1 г масла.
Свободные жирные кислоты накапливаются в жире при его
гидролизе. Количество свободных жирных кислот в жире непостоянно и зависит от качества жирового сырья, способа получения
масел, длительности, условий хранения и других факторов.
Чем более неблагоприятны и продолжительны условия хра-
нения, тем больше накапливается свободных жирных кислот.
Кислотное число является одним из основных качественных
показателей, характеризующих степень свежести и доброкачественности жира, и регламентируется государственными стандартами на
все виды жиров и масел.
Определение кислотного числа осуществляют нейтрализацией свободных жирных кислот, содержащихся в навеске исследуемого жира, спиртовым раствором гидроксида натрия.
Методика выполнения работы
Перед проведением испытаний готовят спиртоэфирную
смесь, состоящую из двух частей диэтилового эфира и одной части
этанола с добавлением 5 капель раствора фенолфталеина на 50 см
смеси. Смесь нейтрализуют 0,1 моль/дм3раствором гидроксида калия
до едва заметной розовой окраски.
В коническую колбу вместимостью 200 см3отвешивают с
записью результата до второго десятичного знака 3-5 г масла, приливают 50 см3нейтрализованной смеси растворителей и взбалтывают. Если при этом масло не растворяется, его нагревают на водяной
бане, охлаждают до температуры 15-20 °С.
54
3
Полученный раствор масла при постоянном взбалтывании
5,61
M
быстро титруют 0,1 моль/дм3раствором гидроксида калия до получения слаборозовой окраски, устойчивой в течение 30 с. Опыт проводят в двух повторностях.
Кислотное число (мг/г масла) рассчитывают по формуле
a k
K
где a - объем 0,1 моль/дм3раствора КОН, израсходованного на нейтрализацию свободных жирных кислот в массе навески жира, см3; k поправочный коэффициент к 0,1 моль/дм3раствора гидроксида калия; М - масса взятой для анализа навески, г.
Расхождения между параллельными определениями не
должны превышать 5 отн. %.
Вопросы для самоконтроля
1. От чего зависит количество свободных жирных кислот в
масле?
2. Что называют кислотным числом жира?
Лабораторная работа № 12.
ИОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАТРИЯ
И ХЛОРИДА НАТРИЯ
Цель работы: освоить ионометрический метод определения
натрия и хлорида натрия в пищевых концентратах.
Материалы, реактивы и оборудование: хлорид аммония;
водный раствор аммиака (конц.); сульфат магния; хлорид натрия;
рН
-метр; электрод марки ЭСЛ51-07 и хлорсеребряный электрод;
колбы конические вместимостью 250 см
стью 500 см
3
и 1000 см3; пипетки.
3
; колбы мерные вместимо-
55
Краткие теоретические сведения
Ионоселективные электроды (ИСЭ) - электрохимические
датчики, потенциал которых зависит от концентрации в растворе
определенного сорта ионов. Под селективностью понимается способность электродов реагировать практически только на концентрацию потенциалоопределяющих ионов в сложных по составу
растворах в присутствии других (мешающих) ионов.
К основным преимуществам прямого потенциометрическо
го метода анализа растворов относятся: высокая чувствительность,
быстрота, отсутствие необходимости предварительной подготовки
проб, возможность непрерывного и автоматического контроля за
изменением концентрации. Высокая точность измерений достигается в случае использования ИСЭ в качестве индикатора при потенциометрических титрованиях.
Во время проведения измерений ионоселективный электрод
вместе с электродом сравнения (хлорсеребряный ЭВЛ
-1МЗ, коломельный и.т.д.) погружается в исследуемый раствор. Возникающий
потенциал измеряется с помощью ионометров.
Потенциал ионоселективного электрода пропорционален
логарифму активности определяемого иона в соответствии с уравнением Нернста:
-
Е = Е' + 2,3 R Т/z F∙lg a1,
где Е - потенциал ИСЭ, измеренный против электрода сравнения мВ;
Е' - постоянная величина, которая зависит от типа электрода, элек-
трода сравнения, солевого мостика и т. д., мВ;
ная;
Т - абсолютная температура, К; z - заряд иона; F - постоянная
Фарадея;
а - активность иона (г-ион/дм3).
R - газовая постоян-
Величина 2,3 RT/zF = S - крутизна электродной функции, ее
теоретическое значение 59,2 мВ для
z = ± 1 и 29,4 мВ? для z = ±2 при
25 °С. Уравнение справедливо в случае, когда в растворе присут-
ствуют только потенциалоопределяющие ионы (раствор одной со-
56
ли). Если в анализируемом растворе также присутствуют ионы, ко-
i i i
a d c
торые более или менее влияют на потенциал ИСЭ (раствор нескольких солей), то используется уравнение Никольского:
Е = Е + 2,3 RT / zF lg (аi+ ∑jiKi/∙aj∙zi/zj,
где Ki/j- коэффициент селективности; ai- активность мешающего
иона;
zj- заряд мешающего иона.
При графическом изображении изменения потенциала электрода в зависимости от логарифма активности получается прямая,
угол наклона которой практически равен 57
- 59, 27 - 29 мВ/рХ в
случае одновалентного или двухвалентного определяемого иона. По
оси абсцисс возможно откладывать величину
рХ (аналогично рН),
которая равна
рХ = lg а
х
Как уже указано, ИСЭ реагируют на активность свободных
(несвязанных) ионов. Но на практике чаще нужно определение
концентрации. Поэтому используют графическую зависимость изменения потенциала от логарифма концентрации, так как активность
и концентрация связаны друг с другом простым соотношением.
Для растворов, содержащих только простые, неассоциированные ионы, справедливо выражение
,
где аi- активность иона; di- коэффициент активности иона; ci- концентрация иона.
Величину коэффициента активности можно найти в справоч-
никах по химии.
Градуировочные графики имеют некоторое отличие (рис.
8).
Существует общая закономерность, согласно которой ионы,
образующие нерастворимые соли с ионами, присутствующими в
57
материале электрода, или образуют растворимые комплексы, понижают потенциал электрода.
Е, mv
Рис. 8. Зависимость изменения потенциала ИСЭ от концентрации или
активности иона
Например, при измерении хлорселективным электродом
надо проверять концентрацию бромидов, иодидов, цианидов и
сульфидов, т. к. соответствующие серебряные соли растворимы
меньше, чем хлорид серебра, который входит в состав мембраны
электрода.
Влияние
мешающих ионов на потенциал электрода количественно характеризуется коэффициентом селективности. Этот
коэффициент, как правило, показывает, во сколько раз меньше
оказывает влияние ион на потенциал ИСЭ по сравнению с потенциалопределяющим ионом при равной активности обоих
ионов.
В большинстве случаев коэффициент селективности находится экспериментально, т.к. он зависит от концентрации потенциалопределяющего иона
.
При применении ИСЭ надо учитывать также и влияние ионов, которые могут вследствие образования осадков или комплексных соединений с исследуемыми ионами понижать их активную концентрацию. Примером такого влияния может являться
снижение концентрации свободных ионов фтора в растворах, со-
58
держащих алюминий, вследствие образования комплексных ионов
AIF3-.
ИСЭ имеют чувствительность порядка 10-6г-ион/дм3.
Нижняя граница чувствительности может быть связана величиной
произведения растворимости материала мембраны электрода, но в
большинстве случаев обусловлена невозможностью приготовления
раствора с точно заданной концентрацией ионов меньше
10-6г-ион/дм3из-за процессов адсорбции, окисления и т. д.
Верхняя граница теоретически ограничена насыщенными
растворами солей, но некоторые электроды в концентрированных
растворах одного из ионов, входящих в состав мембраны
, растворяются (например, цианоселективный электрод растворяется в концентрированных растворах цианидов).
Практически верхняя граница чувствительности лежит в
пределах от 0,1 до 1 моль/дм
3
.
ИСЭ с твердыми кристаллическими мембранами можно
применять в широком диапазоне
рН. Границы допустимых значений
рН определяются как состоянием ионов в растворах (образование
гидроокисей, комплексообразование), так и частичным растворением материала мембран ИСЭ при рН < 1.
мония взвешивают с точностью до второго десятичного знака, массу
навески помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см
вают 78 см
водой до метки.
магния 1,23 г сульфата магния помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см
доводят дистиллированной водой до метки. Раствор служит фоном
при приготовлении раствора сравнения.
Методика выполнения работы
Чтобы приготовить буферный раствор 53,49 г хлорида ам-
3
3
водного аммиака и объем доводят дистиллированной
, прили-
Для приготовления смеси буферного раствора и сульфата
3
, приливают туда 80 см3буферного раствора и объем
59
Для приготовления раствора хлорида натрия с концентра-
цией 0,1 моль/дм
3
5,8443 г хлорида натрия, предварительно высушенного до постоянной массы при 100 °С, помещают в мерную
колбу вместимостью 1000 см
3
и объем доводят до метки смесью
буферного раствора и сульфата магния.
Для приготовления раствора хлорида натрия с концентрацией 0,001 моль/дм
0,01 моль/дм
3
3
50 см3раствора хлорида натрия концентрацией
помещают в мерную колбу вместимостью 500 см1и
объем доводят до метки смесью буферного раствора и сульфата
магния.
Чтобы приготовить раствор хлорида натрия с концентрацией
0,01 моль/дм
3
50 см3раствора хлорида натрия концентрацией
0,1 моль/дм3помещают в мерную колбу вместимостью 500 см3и
объем доводят до метки смесью буферного раствора и сульфата
магния.
Для построения градуировочного графика из трех растворов
сравнения, содержащих 2,3; 0,23; 0,023 г/дм
мерно по 30 см
3
растворов и вносят в стакан вместимостью 50 см3. Рас-
твор хлорида натрия концентрацией 0,1 моль/дм
3
натрия, отмеривают при-
3
используют для кон-
троля настройки ионометра.
После измерения электроды ополаскивают дистиллированной
водой, затем поочередно стаканы помещают на магнитную мешалку, в
стаканы с растворами помещают электроды и через 1
значение потенциала натрия (
pNa) в порядке возрастания массовой кон-
- 3 мин измеряют
центрации ионов натрия в эталонных растворах, потенциал которых равен 3,01; 2,10; 1,1.
На основании полученных данных строят градуировочный
график на бумаге с полулогарифмической сеткой, откладывая на оси
абсцисс значение концентрации натрия в растворах, г/дм
ординат
- соответствующее им значение pNa.
3
, а по оси
После градуировки прибора электроды тщательно ополаскивают дистиллированной водой.
Для подготовки натриевого ионоселективного электрода в
промежутках между проведением анализов натриевый ионоселек-
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]