Suché látky sú... Metóda stanovenia

Voda je jednou z najbežnejších chemických zlúčenín na Zemi. Hrá výnimočnú úlohu v živote biologického sveta, rovnako ako kyslík, ktorý je nevyhnutnou podmienkou života, je súčasťou všetkých živých bytostí a podieľa sa na ich metabolických systémoch. Stanovenie obsahu vody (percento vlhkosti) v ľudskom prostredí, potravinách, priemyselných materiáloch, plynných, pevných a kvapalných látkach je jednou z mnohých úloh riešených v laboratóriách po celom svete.

Definícia pojmu

Najčítanejšie články definícia pojmu suchých látok (suchý zvyšok v chémii) je, že ide o látky, z ktorých bola odstránená vlhkosť. Vlhkosť obsiahnutá v látke alebo materiáli sa však dá rozdeliť na dve zložky:

• ten, ktorý je obsiahnutý v molekulách látky alebo je viazaný;
• ten, ktorý je obsiahnutý medzi molekulami látky alebo voľný.

Voľnú vodu môžeme odstrániť fyzikálnymi metódami: odparovaním, sušením, destiláciou atď. . Zároveň sa môže zmeniť štruktúra látky, chemické zloženie nie. Viazanú vlhkosť je možné odstrániť iba za drsnejších podmienok alebo dokonca iba pomocou chemikálií.

Suché látky sú látky, v ktorých chýbajú oba typy vody. Zároveň je potrebné pamätať na to, že okolitý vzduch neustále obsahuje určité množstvo vodnej pary.

Sušené horúce látky sa preto musia skladovať v špeciálnych nádobách, aby sa do nich nedostala vodná para.

Voda v potravinách

V potravinách je voda obsiahnutá vo veľkých množstvách. Od 70-95% v rôznych druhoch ovocia a zeleniny a až 4 % v sušenom mlieku. Obsah vlhkosti v produkte však neuvádza percento voľnej a viazanej vody v ňom, čo zohráva vedúcu úlohu pri skladovaní. Koniec koncov, v závislosti od vlhkosti, vzhľadu, chuti a podľa toho aj času a spôsobu skladovania sa mení bez toho, aby sa objavili známky znehodnotenia. Preto výrobcovia zvyčajne označujú nielen termín, ale aj vlhkosť a skladovaciu teplotu výrobku.

V potravinách môže byť voda viazaná bielkovinami a veľkým počtom ďalších organických zlúčenín na perzistentné koloidné systémy, z ktorých je ťažké ich odstrániť.

Voda v krmive pre zvieratá

Sušina sa môže vzťahovať na suchú časť krmiva pre zvieratá. Živinu v krmive alebo toxín možno klasifikovať ako takú, aby sa preukázala ich hladina v potrave pre zvieratá. Účtovanie hladín živín v rôznych krmivách na základe sušiny (a nie na základe skutočných údajov) uľahčuje porovnanie. Koniec koncov, všetky potraviny majú rôzne percentá vody. Umožňuje vám tiež porovnať hladinu tejto živiny v suchu s úrovňou potrebnou v strave zvieraťa.

Percento vody sa často určuje zahriatím krmiva na papierovej doske v mikrovlnnej rúre alebo použitím testera Koster na sušenie krmiva. Stanovenie suchých látok môže užitočné odkazy pre nízkoenergetické krmivá s vysokým percentom vody na zabezpečenie primeranej spotreby energie. Ukázalo sa, že zvieratá konzumujúce tieto druhy potravín dostávajú menej výživnej energie. Problém, nazývaný strata sušiny, môže byť výsledkom uvoľnenia tepla spôsobeného mikrobiálnym dýchaním. Tým sa znižuje obsah neštruktúrnych sacharidov, bielkovín a vo všeobecnosti energie potravy.

Ako môžem vypočítať množstvo vlhkosti

Obsah sušiny je určený rozdielom medzi hmotnosťou celého produktu a jeho vlhkosťou (obsahom vlhkosti). Na tento účel sa zvyčajne používajú priame a nepriame metódy.

Priame metódy pomáhajú extrahovať vodu obsiahnutú v produkte a potom určiť jej množstvo.

Nepriame metódy, ako je sušenie, refraktometria, hustota alebo elektrická vodivosť roztoku, určujú obsah sušiny. Nepriame metódy môžu zahŕňať aj metódu expozície testovanej látke chemickými činidlami.

Ťažkosti pri určovaní obsahu vlhkosti v látke

Stanovenie množstva vody vo vzorke je niekedy komplikované skutočnosťou, že jej sušenie vedie aj k zmene jej chemického zloženia: prchavé látky, ako je oxid uhličitý, niektoré organické kyseliny, zlúčeniny amoniaku, ako aj väčšina alkoholov a esterov, sa počas procesu jednoducho odparujú a oxidácia množstva organických látok vedie k zvýšeniu hmotnosti suchého zvyšku. Môže sa tiež zvýšiť v dôsledku vody obsiahnutej v perzistentných hydrofilných koloidoch.

Ako určiť suchý zvyšok

Stanovenie suchých látok sa vykonáva rôznymi metódami. Pozrime sa na hlavné a najčastejšie používané:

1. Arbitrážna metóda. Obsah vody sa stanoví sušením na konštantnú hmotnosť sušiny, keď sa uvoľní hygroskopická vlhkosť. Zároveň je teplota udržiavaná striktne definovaná. Vzorka sa suší na konštantnú hmotnosť. Existuje tiež zrýchlená metóda vykonávaná pri zvýšenej teplote. V tomto prípade je nastavený špecifický čas sušenia a proces sa uskutočňuje spekaním do homogénnej hmoty s predkalcinovaným pieskom. Množstvo použitého piesku by malo byť dvakrát až štyrikrát viac ako vzorka. Piesok je potrebné pre rovnomerné sušenie, zvyšuje pórovitosť a uľahčuje odstraňovanie vlhkosti. Proces sa uskutočňuje v porcelánových pohároch po dobu 30 minút, teplota je určená typom produktu. Namiesto porcelánových pohárov môžete použiť hliník alebo sklo.
2. Sušenie vo vysokofrekvenčnom prístroji. Takéto zariadenie poskytuje infračervené žiarenie a zvyčajne pozostáva z dvoch dosiek, ktoré sú vzájomne prepojené. Táto metóda vám umožňuje mnohokrát urýchliť proces sušenia, a tým aj celú štúdiu.
3. Metóda refraktometrie. Použitie tejto metódy je zvyčajne relevantné pre látky obsahujúce veľa sacharózy: sladkosti, sirupy alebo džúsy. V tomto prípade koeficienty lomu vzorky látky a sacharózy. T. k sa porovnávajú. , index lomu závisí od teploty, potom sa oba roztoky pred vyšetrením umiestnia do termostatu. Táto metóda celkom presne určuje množstvo sušiny.

Zriedka používané metódy

1. Metóda diferenciálnej skenovacej kolorimetrie spočíva v ochladení vzorky pod bod mrazu vody, zatiaľ čo voľná voda sa zmení na pevný stav a keď sa vzorka zahreje, dá sa nájsť teplo vynaložené na roztavenie tejto vody. A viazaná voda bude definovaná ako rozdiel medzi bežnou vodou a zamrznutou vodou.
2. Metóda dielektrických meraní je založená na skutočnosti, že v prítomnosti čiastočne viazanej vody sú jej vlastnosti ako dielektrika veľmi odlišné od vzorky, kde takáto voda nie je. Po stanovení dielektrických vlastností vzorky látky sa obsah voľnej a viazanej vody zistí podľa špeciálnych tabuliek.
3. Metóda merania tepelnej kapacity je meranie indikátora zamrznutej vody počas jej rozmrazovania, keď sa vodíkové väzby zlomia. Pri vysokej vlhkosti vzorky bude hodnota tepelnej kapacity určená voľnou vodou, ktorej tepelná kapacita je 2-krát väčšia ako ľad.
4. Metóda nukleárnej magnetickej rezonancie určuje pohyblivosť vody v pevnej matrici. V prítomnosti voľnej a viazanej vody zariadenie určuje ich prítomnosť v spektre dvoma čiarami naraz. Jeden typ vody dáva iba jednu spektrálnu čiaru. Metóda je drahá, ale veľmi presná a používa sa na hĺbkové štúdie štruktúry organických látok.
5. Denzimetrická metóda začína stanovením špecifickej hmotnosti vzorky. Toto je bežný spôsob výpočtu vody v šťavách, sirupoch, spracovanom ovocí alebo bobuliach s cukrom. Špecifická hmotnosť je určená hustomerom. Keď to vieme, používame údaje uvedené v GOST pre skúmanú látku a nastavujeme obsah vody vo vzorke.

Je potrebné poznamenať, že metódy stanovenia suchých látok sa neobmedzujú iba na metódy uvedené v tomto článku.

Odporúčania pre výber výskumnej metódy

Pre každú konkrétnu vzorku látky, výrobku alebo materiálu sa používa jej vlastná metóda na stanovenie suchých látok. Na objasnenie metódy je potrebné odkázať na štátne normy a predpisy, ktoré sú vyvinuté pre všetky potravinárske výrobky a ich výrobu.

Štátne normy

Veľký výber metód na stanovenie suchého zvyšku neznamená amatérsky výber požadovanej metódy. Pre správne vykonanie štúdie je potrebné oboznámiť sa so štátnymi normami a predpismi na vykonávanie týchto analýz v súlade s GOST.

Takže bol vyvinutý GOST 26808-2017 "Konzervované ryby a morské plody. Metódy na stanovenie suchých látok" a GOST 32640-2012, týkajúce sa metód výpočtu obsahu látky v krmive. Veľmi podrobne opisujú procesy, a poznámka vlastnosti ich implementácie, vybavenie a materiály pre výskum.

Ďalšie normy a predpisy

Okrem štátnych noriem existuje veľké množstvo rôznych noriem, ktoré určujú správnosť laboratórnych testov pre každý typ testovanej látky na obsah sušiny. Ide o rôzne predpisy a normy OST, tu, PCT, MVI a ďalšie. Napríklad existuje RD 118.02.8-88 " metodika merania obsahu suchých rezíduí (rozpustených látok) v Odpadová voda".