Wykonywanie instrumentalnej analizy żywności

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ

Alicja Królak Wykonywanie instrumentalnej analizy żywności 321[09].Z4.03 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 1

Recenzenci: mgr inż. Teresa Kubiak mgr inż. Aleksandra Ptak Opracowanie redakcyjne: Konsultacja: mgr inż. Maria Majewska Korekta: Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 321[09].Z4.03 „Wykonywanie instrumentalnej analizy żywności” zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu technik technologii żywności Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006


SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstępne 5 3. Cele kształcenia 6 4. Materiał nauczania 7

4.1. Areometryczny, piknometryczny hydrostatyczny i pomiar gęstości 7 4.1.1. Materiał nauczania 7 4.1.2. Pytania sprawdzające 10 4.1.3. Ćwiczenia 11 4.1.4. Sprawdzian postępów 14

4.2. Pomiary refraktometryczne, polarymetryczne i kolorymetryczne 15 4.2.1. Materiał nauczania 15 4.2.2. Pytania sprawdzające 25 4.2.3. Ćwiczenia 25 4.2.4. Sprawdzian postępów 28

4.3. Oznaczenia potencjometryczne i chromatograficzne 29 4.3.1. Materiał nauczania 29 4.3.2. Pytania sprawdzające 34 4.3.3. Ćwiczenia 34 4.3.4. Sprawdzian postępów 38

5. Sprawdzian osiągnięć 39 6. Literatura 44


1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy dotyczącej stosowania różnych metod oznaczania zawartości składników w produkowanej żywności. W poradniku zamieszczono: − wymagania wstępne, w których określono co powinieneś umieć przystępując do realizacji

tej jednostki modułowej, − cele kształcenia, które określają umiejętności jakie powinieneś opanować w wyniku

procesu kształcenia, − materiał nauczania, który pomoże Ci samodzielne przygotować się do wykonania ćwiczeń

i zaliczenia sprawdzianów. Wykorzystaj do poszerzenia wiedzy wskazaną literaturę oraz inne źródła informacji. Obejmuje on również ćwiczenia zawierające polecenie, sposób wykonania oraz wyposażenie stanowiska pracy.

− sprawdzian postępów, który umożliwi Ci sprawdzenie poziomu wiedzy po wykonaniu ćwiczeń,

− wykaz literatury. Sprawdzian osiągnięć opracowany jest w formie testu zawierającego:

− instrukcję, − zestaw zadań testowych, − punktację zadań, − kartę odpowiedzi. Bezpieczeństwo i higiena pracy

Przebywając w laboratorium analizy żywności musisz przestrzegać regulaminu pracowni,

przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy oraz przepisów przeciwpożarowych. Przy wykonywaniu ćwiczeń zachowaj ostrożność podczas ogrzewania roztworów. Szyjkę kolby lub probówki trzymaj otworem od siebie. Postępuj ostrożnie z roztworami kwasów i zasad szczególnie stężonych. Kwasy do pipety naciągaj za pomocą pompki a nie ustami.


Schemat układu jednostek modułowych

321[09].04 Analiza żywności w przetwórstwie spożywczym

321[09].04.01 Wykonywanie wagowej analizy żywności

321[09].04.02 Wykonywanie objętościowej analizy żywności

321[09].04.05 Wykonywanie towaroznawczych badań żywności

321[09].04.03 Wykonywanie

instrumentalnej analizy żywności

321[09].04.04 Wykonywanie

mikrobiologicznych badań żywności


2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − korzystać z różnych źródeł informacji, − posługiwać się sprzętem laboratoryjnym i łączyć go w zestawy zgodnie z instrukcją, − wskazywać zagrożenia związane z pracą w laboratorium oraz podczas wykonywania

ćwiczenia, − przeliczać stężenia, − korzystać z wag technicznych i analitycznych, − interpretować wyniki badań laboratoryjnych, − stosować metody Dobrej Praktyki Laboratoryjnej, − korzystać z dostępnych programów komputerowych.


3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − określić znaczenie analizy instrumentalnej w przetwórstwie spożywczym, − rozróżnić i scharakteryzować analizy fizykochemiczne, − określić budowę i zasadę działania aparatów stosowanych w analizie instrumentalnej, − obsłużyć aparaty do analiz instrumentalnych żywności, − przeprowadzić próby badawcze analiz instrumentalnych, − obliczyć ilość badanego składnika w próbie laboratoryjnej, − opracować wyniki badań laboratoryjnych z zastosowaniem programów komputerowych, − zinterpretować wyniki badań, − przeprowadzać wybrane analizy instrumentalne w zakładach przetwórstwa spożywczego

monitorujące procesy produkcyjne w celu otrzymania bezpiecznej żywności, − zastosować zasady Dobrej Praktyki Laboratoryjnej, − zastosować przepisy bhp, wymagania ergonomii, zasady ochrony przeciwpożarowej

i ochrony środowiska, − skorzystać z dokumentacji technicznej i technologicznej przy wykonywaniu analiz

instrumentalnych żywności.


4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Areometryczny, piknometryczny , hydrostatyczny i pomiar

gęstości 4.1.1. Materiał nauczania

Gęstość ciała d jest to masa jego jednostki objętości, gęstość określa się zatem stosunkiem masy ciała m do jego objętości v. Rozróżnia się dwa rodzaje gęstości ciał: bezwzględną i względną. Gęstość bezwzględna ciała określana jest więc wzorem:

3/ dmgVmd =

Gęstość względna jest ilorazem gęstości bezwzględnej danego ciała i gęstości bezwzględnej innego ciała, uznawanego za wzorcowe, np. wody. Gęstość ciała jest wielkością stałą, zależną od temperatury i ciśnienia. W praktyce gęstość oznaczana jest przez porównanie gęstości ciała badanego z gęstością wody, którą przyjęto za wzorzec. Gęstość wody w temperaturze 4°C jest równa 1 g/cm3. Oznaczenie gęstości roztworu polega na porównaniu masy pewnej jego objętości w temperaturze t°C, z masą takiej samej objętości, w tej samej temperaturze:

tw

txt

t mmd =

gdzie: mxt – masa danego ciała w temperaturze t°C,

mwt – masa wody w temperaturze t°C,

dtt – gęstość ciała temperaturze t°C, w stosunku do wody w tej samej temperaturze.

Otrzymana wartość stanowi gęstość względną. Gęstość bezwzględną można obliczyć ze wzoru:

44w

txt

mmd =

aby przeliczyć gęstość względną na bezwzględną należy pomnożyć wartość liczbową gęstości względnej danego ciała przez gęstość wody w temperaturze t°C.

Gęstość ciał w analizie produktów spożywczych wyznaczyć można trzema metodami: − areometrycznie, − hydrostatycznie, − piknometrycznie.

W analizie żywności do mierzenia gęstości cieczy używa się areometrów. Areometr (rys.1) składa się z rurki szklanej, w której trzpieniu (część wydłużona rurki) umieszczona jest skala. W dolnej części rurki wydętej w postaci bańki znajduje się balast, którym jest śrut lub rtęć. Areometr może zawierać także termometr. Ponieważ gęstość jest zależna od temperatury areometry są kalibrowane w określonej temperaturze, w której należy dokonać pomiaru. Przy zastosowaniu innej temperatury pomiaru należy wyniki korygować. Areometr utrzymuje się w cieczy w pozycji pionowej i zanurza się w niej tylko częściowo. Oznacza to, że jego ciężar powinien być mniejszy od ciężaru wypartej cieczy. Wynika z tego, że im gęstość cieczy jest większa tym zanurzenie areometru jest mniejsze i odwrotnie. Działanie areometru opiera się na prawie Archimedesa. Areometr ma stałą masę, a objętość wypieranej cieczy jest zmienna i zależna od gęstości. Dokładność pomiaru areometrem jest dość duża, może wynosić ± 0,0005. Dokładność areometru wiąże się z błędem skalowania, błędem skali termometrycznej,


błędem popełnionym przy odczytywaniu wyniku. Błąd zależy od szerokości podziałki skali co wiąże się z budową areometru. W przybliżeniu można przyjąć, że ciężar areometru jest równy ciężarowi wypartej przez niego cieczy co można zapisać równaniem:

( ) dshVm ⋅⋅+=

gdzie: m – masa areometru, V – objętość bańki areometru, h – wysokość zanurzonej w cieczy części trzpienia, d – gęstość cieczy.

Miernikiem czułości areometru jest jego zanurzenie dh

∆∆ .

Biorąc pod uwagę sposób skalowania areometry dzieli się na dwie grupy: − wyskalowane w wartościach liczbowych gęstości, − wyskalowane w stopniach umownych. Najczęściej stosowane są areometry: Gay-Lussaca, Oechsle, Baumé, Ballinga, Briexa, Trallesa i laktodensymetr. Laktodensymetr służy do oznaczania gęstości mleka. Zakres skali laktodensymetru obejmuje 20÷40°Ld. Rozwodnienie mleka obniża w pewnym stopniu gęstość, a odtłuszczenie powoduje pewne podwyższenie gęstości. Temperatura normalna wskazań laktodensymetrów wynosi 20°C. W przypadku dokonywania pomiarów w innych temperaturach niż 20°C koryguje się wskazania laktodensymetrów o odpowiednie poprawki, które oblicza się przyjmując 0,2° Ld na każdy 1°C rozbieżności temperatury od 20°C lub odczytuje z odpowiednich tabel. Przy pomiarach w temperaturach niższych niż 20°C poprawki dodaje się, przy wyższych odejmuje.

Areometr Gay-Lussaca obejmuje zakres 0,6÷1,9 i wskazuje bezpośrednio gęstość. Aby odczyt był dokładniejszy zakres ten dzieli się na 0,6÷1,0 i 1,0÷1,9 lub jeszcze mniejsze. Temperatura skalowania wynosi 15°C, a w nowszych typach 20°C.

Areometr Baumé (°Bé) stosowany jest do pomiaru gęstości syropu ziemniaczanego, melasy, zasady sodowej, kwasu siarkowego itp. Stopnie Baumé odpowiadają w przybliżeniu procentowej zawartości NaCl w roztworach wodnych przy czym pomiędzy wskazaniami areometru i gęstością istnieje zależność liczbowa:

1000115

15Oed °

+=

Areometr Ballinga zwany cukromierzem wskazuje w roztworach sacharozy procentową zawartość tego cukru w temperaturze normalnej 20°C. W przypadku roztworów zawierających inne substancje np. białka, kwasy, barwniki itp. wskazania areometru odpowiadają zawartości tzw. ekstraktu. Składniki te wpływają na podwyższenie gęstości roztworów wodnych w stosunku do gęstości wody.

Występujący w niektórych produktach alkohol etylowy obniża gęstość. W takich przypadkach wskazania areometru Ballinga odpowiadają zawartości tzw. ekstraktu pozornego, w odróżnieniu od rzeczywistego, którego zawartość jest oznaczana po odparowaniu alkoholu. Zakres skali areometru Ballinga obejmuje 0÷70 °Blg. Jeżeli roztwór zawiera kilkanaście procent alkoholu i niewielkie ilości ekstraktu możliwe są stopnie ujemne.

Cukromierze są stosowane w różnych przemysłach np. spirytusowym, gdzie używa się nazwy areometr Brixa.

Areometr Oschle stosowany jest do pomiaru gęstości moszczu gronowego. Określa ile gramów alkoholu może wytworzyć się w 1000 cm3 wina po całkowitym odfermentowaniu zawartego w moszczu cukru. Temperatura normalna dla wskazań tego areometru wynosi 15°C.


Aerometr Trallesa wskazuje procenty objętościowe alkoholu etylowego w roztworach wodnych. 100 cm3 alkoholu etylowego o x °Tr zawiera w 100 cm3 wodnego roztworu x cm3 absolutnego alkoholu etylowego i nieco więcej niż (100 – x) cm3 wody. Temperatura normalna wskazań termometru Trallesa wynosi 15°C. Pomiar jest możliwy tylko w czystych, wodnych roztworach alkoholu etylowego. Zakres skali termometru wynosi 0÷100°Tr. Pomiar powinien być wykonywany w temperaturze normalnej. W przypadku innej wynik należy sprowadzić do temperatury normalnej za pomocą odpowiednich tabel.

Rys. 1. Aerometr [2, s. 205] Pomiar hydrostatyczny

Zasada pomiaru gęstości metodą hydrostatyczną (rys. 2) opiera się na prawie Archimedesa. Do pomiarów stosowana jest waga Mohra-Westphala, która pozwala oznaczyć gęstość z dokładnością do czterech miejsc po przecinku.

Rys. 2. Waga hydrostatyczna Mohra-Westphala . Koniki o zróżnicowanych masach: A, A1 – po 5g;

B 2,– 0,5g; C – 0,005g i D – 0,005g [2, s. 221]

Waga jest bezszalkowa, składa się z podstawy i przymocowanego do niej statywu, na którym zawieszona jest belka. Belka ma z jednej strony przeciwwagę, a z drugiej jest wyskalowana, od zera w miejscu zawieszenia do 10 w miejscu nakładania nurnika. Waga jest wyposażona w nurnik o masie 15 g i objętości 5 cm3 oraz zestaw koników o masach: 5; 0,5;


0,05 i 0,005 g. Nurnik zawieszony w pozycji 10 jest równoważony przeciwciężarem. Jeżeli nurnik zanurzony w badanym roztworze wyprze 5 cm3 roztworu, dla ponownego zrównoważenia wagi należy na wyskalowanej belce zawiesić koniki. Konik 5-gramowy zawieszony w pozycji 10 wskazuje gęstość 1 g/cm3, w pozycji 9 wskazuje 0,9 g/cm3 itd. Koniki o masach 0,5; 0,05 i 0,005 g wskazują kolejne miejsca po przecinku. W przypadku gęstości roztworu 1,2834 g/cm3 położenie koników będzie następujące: 5-gramowy w pozycji 10, drugi 5- gramowy w pozycji 2, 0,5-gramowy w pozycji 8, 0,005-gramowy w pozycji 4. Waga skalowana jest w temperaturze 15°C i wskazuje gęstość d15

15 . Wagi skalowane są również na gęstość bezwzględną d20

4

Pomiar piknometryczny

Zasada oznaczania piknometrycznego opiera się na definicji gęstości 3/ dmgVmd = . Masa

pewnej objętości roztworu badanego porównywana jest z masą tej samej objętości wody o tej samej temperaturze. W użyciu znajdują się piknometry: Reischauera, Geisslera i próżniowy przedstawione na rysunku 3.

Rys. 3. Typy piknometrów spotykanych w pracowniach analitycznych a) Reischauera, b) Geisslera, c)

próżniowy [2, s. 222]

Wykonując starannie oznaczenie można uzyskać dokładność do 5 miejsca dziesiętnego. Piknometr powinien być dostatecznie duży o pojemności 10 – 30cm3. Im objętość piknometru jest większa tym oznaczenie jest dokładniejsze. Dokładność zależy także od temperatury, która powinna być stała. Piknometr należy utrzymywać w stanie bardzo czystym. 4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie definicje i wzory potrzebne są do obliczeń gęstości ciała? 2. Jakich przyrządów używa się do mierzenia gęstości cieczy w analizie żywności? 3. Jak zbudowany jest areometr? 4. Od czego zależy dokładność pomiaru areometrem? 5. Jakie znasz typy areometrów i jaka jest ich zasada działania? 6. Jakie prawo wykorzystane jest w metodzie pomiaru gęstości wagą hydrostatyczna? 7. Jak działa waga hydrostatyczna?


8. Jak wykonać pomiar gęstości za pomocą piknometru? 4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Porównaj wskazania areometrów: Ballinga, Trallesa, Gay-Lussaca, Baumé i laktodensymetru.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) napełnić czyste i suche cylindry otrzymanymi od nauczyciela płynami, 2) wlewać po ściance cylindra, aby uniknąć ich spienienia, 3) opisać zachowanie się przyrządów, 4) zaproponować tabelę do zapisania obserwacji, 5) sporządzić zestawienie tabelaryczne wyników obserwacji.

Wyposażenie stanowiska pracy: − areometr Ballinga o zakresie skali 0÷15°Blg, − areometr Trallesa o zakresie skali 5÷10°Tr, − areometr Gay-Lussaca o zakresie gęstości 1,0÷1,2 g/dm3, − areometr Baumé o zakresie skali 0÷15°Bé, − laktodensymetr o zakresie skali 20÷40°Ld. − cylindry miarowe o pojemności 250 cm3 – 5 sztuk, − roztwór alkoholu ok.10-procentowy, − roztwór cukru ok. 10-procentowy, − mleko, − woda destylowana. Ćwiczenie 2

Oznacz ilość sacharozy w próbce za pomocą areometru. Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przenieść ilościowo otrzymaną (ok.20g) próbkę sacharozy do zlewki i zadać 150cm3 wody destylowanej,

2) rozpuścić cukier mieszając zawartość bagietką, 3) przenieść roztwór ilościowo za pomocą lejka i bagietki do kolby miarowej o pojemności

250 cm3 popłukując zlewkę wodą destylowaną, 4) uzupełnić zawartość kolby wodą destylowaną do kreski, wymieszać, 5) przelać zawartość kolby miarowej do cylindra, unikając spienienia, 6) zanurzyć ostrożnie areometr Ballinga, 7) odczytać wskazania areometru według górnej linii menisku, 8) odczytać temperaturę, 9) sprowadzić wskazania areometru Ballinga do temperatury normalnej (20°C), a następnie

obliczyć masę próbki sacharozy otrzymanej do analizy.


Wyposażenie stanowiska pracy: − areometr Ballinga o zakresie skali 0÷15 Blg, − termometr o zakresie temperatury 0÷150°C, − zlewka o pojemności 250cm3, − lejek szklany, − bagietka szklana, − kolba miarowa o pojemności 250cm3, − cylinder miarowy o pojemności 250cm3, − próbka sacharozy ok. 20g. Ćwiczenie 3

Oznacz stężenie alkoholu za pomocą areometru Trallesa.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) popłukać pipetę o pojemności 20cm3 niewielką ilością alkoholu otrzymanej próbki i odmierzyć nią 20cm3 badanej próbki,

2) przenieść próbkę do kolby miarowej o pojemności 200cm3, 3) uzupełnić kolbę miarową wodą destylowaną do kreski i wymieszać, 4) przelać roztwór do cylindra, po uprzednim popłukaniu go niewielką ilością tego roztworu, 5) zanurzyć w roztworze areometr Trallesa, 6) odczytać po ustaleniu się stanu równowagi wskazania areometru według dolnej linii

menisku, 7) odczytać temperaturę roztworu, 8) sprowadzić wskazania areometru do temperatury 15°C, 9) obliczyć stężenie alkoholu w próbce pierwotnej, 10) podać wynik w procentach objętościowych.

Wyposażenie stanowiska pracy: − areometr Trallesa o zakresie skali 5÷10°Tr, − termometr o zakresie skali 0÷150°C, − pipeta jednomiarowa o pojemności 20cm3, − kolba miarowa o pojemności 200cm3 , − cylinder miarowy o pojemności 200cm3, − próbka alkoholu. Ćwiczenie 4

Oznacz za pomocą piknometru gęstość syropu wysokosłodzonego.


1) umieś w szafce wagi piknometr na 30 minut przed ważeniem w celu uzyskania temperatury otoczenia,

2) zważyć piknometr z dokładnością 0,001g i zanotować jego masę jako m, 3) napełnić piknometr wodą destylowaną przy użyciu specjalnego lejka, nadmiar wody

zebrać bibułą, 4) zanotować temperaturę wody w piknometrze, 5) zważyć piknometr z wodą i zanotować jego masę jako m1,


6) wylać wodę z piknometru i przepłukać go kilkakrotnie badaną cieczą, 7) napełnić piknometr badaną cieczą zwracając uwagę, by badany płyn nie zawierał

pęcherzyków powietrza, 8) doprowadzić ciecz do temperatury badania wody, 9) zważyć i zanotować masę piknometru z badaną cieczą jako m2, 10) obliczyć gęstość względną cieczy badanej ( w temperaturze badania) według wzoru: 11) umyć piknometr.

mmmmd t

t −−

=1

2 Wyposażenie stanowiska pracy:

– piknometr, – waga analityczna, – lejek, – termometr, – ciecz do badania. Ćwiczenie 5

Oznacz gęstość płynu przy użyciu wagi hydrostatycznej.


1) sprawdzić punkt zerowy wagi wodą destylowaną w temperaturze 15°C i osuszyć pływak, 2) wlać ostrożnie wymieszany płyn do cylindra, 3) zebrać pianę bibułą, 4) zanurzyć pływak w badanym płynie do takiej głębokości do jakiej był zanurzony w wodzie 5) odczytać gęstość z położenia koników na odpowiednich podziałkach ramienia wagi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– waga hydrostatyczna, – woda destylowana, – płyn do badania, – bibuła.


4.1.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) zdefiniować pojęcia gęstości ciał? 2) dokonać pomiaru gęstości różnymi typami areometrów? 3) obliczyć stężenia roztworów na podstawie pomiarów gęstości/? 4) porównać wskazania areometrów różnych typów? 5) wyjaśnić działanie wagi hydrostatycznej? 6) określić zasadę działania piknometru?


4.2. Pomiary refraktometryczne ,polarymetryczne i kolorymetryczne

4.2.1. Materiał nauczania

Pomiary refraktometryczne Metody refraktometryczne opierają się na zjawisku załamania światła. Promień świetlny

przechodząc z ośrodka optycznie rzadszego (A) do ośrodka optycznie gęstszego (B) zostaje częściowo odbity, a częściowo załamany (rys. 4)

Rys. 4. Załamanie promienia świetlnego na granicy dwóch ośrodków

α - kąt padania, β - kąt załamania, A – środowisko optycznie rzadsze, B – środowisko optycznie gęstsze [2, s.257]

Stosunek sinusa kąta padania ( α) do sinusa kata załamania (β) nosi nazwę współczynnika

załamania światła, a jego wartość zależy od rodzaju padającego światła oraz od rodzaju substancji i jej stężenia w badanym środowisku. Współczynnik refrakcji odnosi się do temperatury 20°C oraz jednobarwnego światła żółtego które odpowiada linii widma słonecznego, o długości fali 589,3 nm.

βα

sinsin20 =Dn

W analizie żywności częściej dokonuje się pomiarów stężeń roztworów cukru niż wartości

współczynników refrakcji. Wykorzystywany jest fakt, że z wartościami współczynników refrakcji są skorelowane stężenia roztworów cukru. Wartość współczynnika refrakcji dla wody wynosi nD

20 = 1,333, natomiast dla kryształu cukru sacharozy nD20 = 1,57. Wynika stąd, że

różnym stężeniom roztworów wodnych sacharozy odpowiadają wartości liczbowe współczynników refrakcji mieszczące się w zakresie 1,333 ÷ 1,57. Wodny roztwór cukru nie wykazuje wartości współczynnika refrakcji, która byłaby sumą wartości współczynników refrakcji obydwu składników wody i cukru lecz ich wypadkową. Do pomiarów stężeń wodnych roztworów cukru oraz ich współczynników refrakcji służy refraktometr, którego zasada działania oparta jest na kącie granicznym załamania.

Refraktometr Abbego składa się z dwóch pryzmatów szklanych o jednakowych współczynnikach załamania, między którymi umieszcza się cienką warstewkę badanej cieczy. Światło odbite od lusterka przechodzi przez pierwszy pryzmat i ulega rozproszeniu na jego matowej powierzchni. Dalej przechodzi przez warstewkę badanej cieczy i przenika przez


pryzmat (jeżeli pada pod kątem mniejszym niż 90°C) oświetlając jasną część pola widzenia w lunetce. Linia rozgraniczająca pole widzenia na jasną i ciemną część odpowiada kątowi granicznego załamania. Pomiar sprowadza się do sprawdzenia, za pomocą dźwigni, skrzyżowania nici pajęczych lub niekiedy trzech ruchomych kresek na granicy pól jasnego i ciemnego oraz odczytania na skali wartości współczynnika refrakcji oraz stężenia cukru w roztworze. Refraktometry wyposażone są w pryzmaty kompensacyjne, dzięki czemu odczyty mogą być dokonywane przy użyciu światła dziennego lub sztucznego. Odczyty są prawidłowe jeśli odczyty są wykonywane w temperaturze skalowania przyrządu (20°), w przeciwnym wypadku należy je korygować odpowiednimi poprawkami. Dla skali cukrowej poprawka wynosi 0,065 na każdy 1°C, a dla skali współczynnika refrakcji 0,00013 na 1°C temperatury różnej od 20°C. Przy odczytach w temperaturach wyższych od 20°C poprawki się dodaje, a przy niższych odejmuje.

Refraktometr zanurzeniowy Składa się z jednego pryzmatu, podlegającego zanurzeniu w badanej cieczy. Zasada

działania jest podobna do refraktometru Abbego. Skalowane są w zakresie – 5 do 105 podziałek, a na noniuszu odczytuje się dziesiąte części. Odczytane wartości podziałek przelicza się na wartości współczynników refrakcji lub procentową zawartość składników w badanych środowiskach. W takim przypadku należy korzystać z tabel przeliczeniowych.

Metody polarymetryczne W metodach polarymetrycznych wykorzystywana jest zdolność cukrowców do skręcania

płaszczyzny światła spolaryzowanego. Drgania światła spolaryzowanego zachodzą tylko w jednej płaszczyźnie (rys. 5)

Rys. 5. Zasada rozchodzenia się światła [2,s.262]

a) zwykłego, b) spolaryzowanego 1- płaszczyzna drgań, 2 – płaszczyzna polaryzacji

Zdolność skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego mają związki zawierające tzw. atomy asymetryczne. Wielkością charakterystyczną dla związków optycznie czynnych jest skręcalność właściwa. Jest to kąt o jaki skręcona zostaje płaszczyzna światła spolaryzowanego przez roztwór substancji optycznie czynnej, o stężeniu 1 g w 1cm3, przy grubości warstwy 1dm, w określonej temperaturze i przy określonej długości fali światła. Skręcalność odnosi się do linii D widma słonecznego, o długości fali 589,3 nm. Skręcenie może być w prawą stronę, czyli dodatnie i w lewą czyli ujemne. Pomiary polarymetryczne wykonywane są w urządzeniach zwanych polarymetrami.


Rys. 6. Schemat budowy polarymetru [2, s.265]

W polarymetrach wykorzystywane jest jednobarwne światło monochromatyczne. Światło

podlega polaryzacji w pryzmacie Nicola. Pryzmat Nicola to specjalnie przycięty szpat islandzki sklejony balsamem kanadyjskim. Promień świetlny, padając na pryzmat Nicola ulega rozszczepieniu na dwie frakcje: promień zwyczajny i nadzwyczajny. Pierwszy ulega całkowitemu wewnętrznemu odbiciu, a drugi przechodzi przez pryzmat jako promień spolaryzowany (rys. 7).

Rys. 7. Podział promienia świetlnego na zwyczajny (zw) i nadzwyczajny (nzw) w pryzmatach Nicola

[2, s. 265]

Rys. 8. Równoległe ustawienie nicoli [2, s. 266]


Rys. 9. Nikole skrzyżowane [2, s. 266]

Polarymetr składa się z dwóch nicoli (dwa pryzmaty Nicola). Jeden jest nieruchomy, a drugi obraca się wokół własnej osi w analizatorze. W zależności od kierunku ustawienia płaszczyzn dwóch nikoli względem siebie w okularze otrzymuje się ciemne (rys. 9) lub rozjaśnione pole widzenia (rys. 8). Skrzyżowanie płaszczyzn nikoli względem siebie powoduje całkowite wygaszenie. Pole widzenia jest ciemne, a pole jasne pojawia się tylko w przypadku pokrycia się płaszczyzn obydwu nikoli. Jeżeli pole widzenia w okularze zostanie ustawione na pewien stan oświetlenia lub zaciemnienia, a pomiędzy nikole wstawi się roztwór substancji optycznie czynnej, nastąpi skręcenie światła spolaryzowanego. W celu przywrócenia poprzedniego stanu oświetlenia pola widzenia potrzebna jest zmiana położenia nikola analizatora. Kąt o jaki zostanie obrócony analizator odpowiada kątowi skręcenia płaszczyzny polaryzacji.

Zasada półcienia wykorzystywana jest w polarymetrach nowszych typów. Obok nikola polaryzatora umieszcza się mały polaryzator dodatkowy, którego płaszczyzna jest skręcona o 10 ÷ 20° w stosunku do płaszczyzny nikola polaryzatora. Pole widzenia zostaje podzielone na część jasna i ciemną. Kąt skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego przez badany roztwór substancji czynnej należy odczytać doprowadzając nikol do położenia, w którym obie połówki pola widzenia są jednakowo oświetlone. Sytuację powyższą obrazuje rysunek 10.

Rys. 10. Powstawanie półcieni w polarymetrze Lippicha [2, s. 267] 1- oś krystalizacji nikola polaryzatora, 2 – oś krystalizacji małego nikola, 3 – oś

krystalizacji nikola analizatora.


W polarymetrach klasycznych odczyt dokonywany jest w stopniach kątowych Sacharymetry, które posiadają kompensację klinową (rys. 11) są wyskalowane w stopniach Ventzkego. Skala Ventzkego wywodzi się stąd, że roztwór sacharozy, który zawiera 26 g tego cukru w 100 cm3, przy grubości warstwy roztworu równej 2 dm wykazuje skręcenie płaszczyzny polaryzacji o 100° Ventzkego.

Rys. 11. Kompensacja klinowa stosowana w sacharymetrach [2, s. 268] a) kompensacja pojedyńcza, b) kompensacja podwójna

Metody polarymetryczne oznaczania zawartości cukrowców mogą być stosowne tylko

w przypadku rozpuszczenia ich w wodzie oraz gdy dają one roztwory klarowne i możliwie bezbarwne.

Oznaczenia kolorymetryczne Metody kolorymetryczne oparte są na działaniu promieniowania elektromagnetycznego na

badane substancje a głównie na absorpcji promieniowania w zakresie widzialnego światła białego o zakresie długości fali 380 ÷ 780 nm. Światło padając na jakiś układ absorpcyjny zostaje częściowo rozproszone, częściowo pochłonięte i częściowo przepuszczone. Zdolność absorpcji pewnych frakcji promieniowania elektromagnetycznego przez różne ciała zależy od ich budowy cząsteczkowej. Strumień światła I0 padając ulega częściowemu odbiciu (Iodb), częściowemu rozproszeniu (Ir) i częściowej absorpcji (Ia) i tylko w części przechodzi przez ten ośrodek (It) jak pokazuje rys. 12


Rys. 12. Podział strumienia światła na frakcje przy przechodzeniu przez badany roztwór [2, s. 227]

I0 – natężenie światła padającego, (Iodb) – natężenie światła odbitego, Ia – natężenie światła podlegającego absorpcji, Ir – natężenia światła polaryzującego rozproszenie, It – natężenie światła przechodzącego przez

roztwór Zapisać to można wzorem: I0 = Iodb + Ir + Ia +It Oznaczenia kolorymetryczne prowadzone są na klarownych roztworach substancji barwnych oraz przy użyciu tych samych kuwet. wartości natężeń promieniowania odbitego i rozproszonego można pominąć i wówczas: I0 = Ia + It

Stosunek TIIt =

0

nosi nazwę przepuszczalności lub transmisji. Informuje on jaka część

promieniowania świetlnego zostaje przepuszczona przez roztwór. Przepuszczalność wyrażana jest w procentach. Innym wskaźnikiem jest absorpcja, której wyrażenie liczbowe stanowi absorbancja.

W praktyce do przeliczania wartości liczbowych służą tabele przeliczeniowe określające zależności liczbowe pomiędzy przepuszczalnością (transmisją) roztworu (T) i absorbancją (A). Do oznaczania ilościowego składników barwnych zawartych w badanych roztworach można stosować metodę algebraiczną i graficzną, ale tylko w przypadku, gdy spełnione jest prawo Lamberta - Beera, mówiące, że absorpcja światła przez roztwór jest wprost proporcjonalna do grubości warstwy roztworu i jego stężenia, co można wyrazić równaniem:

A = k · l · c Gdzie: k- współczynnik absorpcji, którego wartość jest stała dla danej substancji

i rozpuszczalnika, przy określonej długości fali światła, l- grubość warstwy roztworu, c- stężenie roztworu. W metodzie algebraicznej stężenie roztworu oblicza się ze wzoru będącego

przekształceniem równania obrazującego prawo Lamberta-Beera:

lkAc

clkIIA

t

⋅=

⋅⋅== 0log

I0

Iodb.

It Ia

Ir


W metodzie graficznej należy wykreślić krzywą wzorcową w układzie współrzędnych, nanosząc na oś odciętych (x) wartości liczbowe stężenia, a na oś rzędnych (y) wartości liczbowe absorbancji. Zależności przedstawia rys. 13.

Rys. 13. Wykres zależności absorpcji roztworu od jego stężenia [2, s. 231]

Rys. 14. Wykres zależności absorpcji roztworu od jego stężenia 1,2 – odchylenia od prawa Lamberta-Beera [2,s.231]

Odchylenia od prawa Lamberta-Beera są wynikiem zmian zachodzących w roztworach np.

asocjacja cząsteczek, polimeryzacja. Stężenia roztworów związków barwnych można określać metodą porównania

z roztworami barwnymi o znanych stężeniach. Porównywania barwy roztworów badanych z wzorcowymi można dokonywać w cylindrach Hehnera rys. 14 lub w kolorymetrze Dubosqa rys. 15.


Rys. 15. Cylindry Hehnera [2, s. 239]

Cylindry Hehnera posiadają kurki spustowe oraz wyskalowane podziałki. Dokonując pomiaru należy wlać do cylindrów jednakowe ilości roztworów: badanego i wzorcowego. Z roztworu o silniejszym zabarwieniu należy odlewać go przez kran spustowy do momentu zrównania intensywności zabarwień w obu cylindrach. Po tej czynności należy odczytać na wyskalowanych podziałkach równoważne grubości warstw obydwu roztworów.

Rys. 16. Kolorymetr Dubosqa [2, s. 239] 1,2 - naczynia szklane, 3,4 – pręty zanurzeniowe, 5, 6 – śruby, 7 – okular, 8 – pole widzenia, 9,10, - skale

Kolorymetr Dubosqa składa się z dwóch cylindrów o płaskich dnach, które wykonane są

z przezroczystego szkła. Cylindry są umieszczone w ruchomych metalowych uchwytach.


Przekładnia zębata pozwala na przesuwanie cylindrów w kierunku pionowym. W tym czasie pręty szklane zanurzają się w cylindrach na odpowiednią głębokość. Po osiągnięciu położenia, przy którym zabarwienie roztworów jest jednakowe należy odczytać na skalach równoważne grubości warstw roztworów badanego i wzorcowego.

Urządzeniami, w których absorpcję światła mierzy się za pomocą fotokomórek, a natężenie fotoprądu za pomocą wyskalowanego w wartościach liczbowych absorbancji galwanometru jest elektrofotokolorymetr. Elektrofotokolorymetr jednokomórkowy posiada jedną kuwetę, którą należy napełnić tzw. ślepą próbą lub rozpuszczalnikiem, a drugą identyczną roztworem badanym. Po nastawieniu odpowiedniego filtru kuwetę z próbą ślepą należy wstawić do gniazda elektrofotokolorymetru. Wskazania galwanometru należy ustawić na 100% transmisji przez pokrętła sprzężone z przesłoną lub opornikiem. Następnie po wyjęciu ślepej próby wstawić należy w to samo miejsce kuwetę z badanym roztworem i odczytać na skali galwanometru wskazania absorbancji lub transmisji.

Rys. 17. Schemat elektrofotokolorymetru jednokomórkowego [2, s. 242]

1 – żarówka, 2 – probówka z badanym roztworem, 3 – filtr, 4 – fotokomórka, 5 – oporniki, 6 – galwanometr

Rys. 18. Schemat elektrofotokolorymetru dwukomórkowego [2, s. 243] 1 – źródło prądu, 2 – żarówka, 3 – soczewka, 4 – filtr, 5 – kuwety, 6 – fotokomórki, 7 – opornik, 8 –

galwanometr

W elektrokolorymetrze dwukomorowym kuwety wstawia się jednocześnie i sprowadza ruchomą skalę absorbancji do takiego położenia, przy którym galwanometr nie wskazuje przepływu prądu.


Rys. 19. Kolorymetr fotoelektryczny SPEKOL 1300 [http://pl.wikipedia.org/]

Kolorymetr fotoelektryczny wykorzystywany w laboratoriach chemicznych działa następująco: Wiązka światła białego z żarówki, pada na odbiciową siatkę dyfrakcyjną, która rozszczepia światło na różne długości fal (barwy). Siatka jest sprzężona z bardzo precyzyjnym mechanizmem pozwalającym obracać ją tak, aby dokładnie skierować promień określonej barwy do układu optycznego, a następnie na badane ciało (najczęściej jest to, umieszczona w specjalnej kuwecie szklanej lub kwarcowej, ciecz). Po przejściu przez badaną substancję światło pada na fotoogniwo, w którym powstaje napięcie, zależne od natężenia padającego światła. Do pomiaru ekstynkcji nie wystarcza jeden pomiar, gdyż nie jest znane natężenie wiązki padającej na substancję (które jest zresztą różne dla różnych długości fal i zależy od charakterystyki oświetleniowej danej żarówki). Pomiarów przy pomocy SPEKOLA należy dokonywać przy wykorzystaniu substancji wzorcowej, którą najczęściej jest woda destylowana. Najpierw dla wody destylowanej ustawiane jest wskazanie przyrządu na zero ekstynkcji (czyli 100% transmisji), a następnie dla tych samych ustawień umieszcza się na drodze wiązki świetlnej zamiast wody badaną substancję. Teraz już można bezpośrednio ze skali odczytać ekstynkcję bądź transmisję. Stosując powyższą metodę eliminujemy pochłanianie światła przez sam rozpuszczalnik (wodę).

Aby z kolei określić stężenie danego roztworu, należy najpierw sporządzić zależność ekstynkcji roztworu od jego stężenia. W tym celu sporządza się roztwory wzorcowe o znanych stężeniachc , mierzy ich ekstynkcje E dla wybranej długości fali (przeważnie dla tej, przy której absorpcja jest maksymalna) i sporządza wykres zależności E(c). Teraz mierząc ekstynkcję roztworu o nieznanym stężeniu można w prosty sposób odczytać z wykresu jej stężenie.

http://pl.wikipedia.org/


Rys. 20. Schemat działania fotokolorymetru SPECOL 1300 [http://pl.wikipedia.org/]

4.2.2.Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń 1. Jakie zjawiska fizyczne wykorzystywane są w pomiarach refraktometrycznych? 2. Jak działa refraktometr Abbego? 3. Kiedy odczyty refraktometryczne są prawidłowe? 4. Jak działa refraktometr zanurzeniowy Zeissa? 5. Jakie roztwory sacharozy mogą być badane za pomocą refraktometrów? 6. Jaka jest zasada działania polarymetrów? 7. Na czym polega zasada półcienia wykorzystywana w nowszych polarymetrach? 8. Jakie roztwory mogą być oznaczane polarymetrycznie? 9. Jakich przyrządów należy użyć do oznaczeń kolorymetrycznych i jak z nich korzystać? 4.2.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Oznacz zawartość wody w galaretkach. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przygotować refraktometr: nastawić na temperaturę 20°C, sprawdzić wartość współczynnika załamania światła dla wody destylowanej, w przypadku odchyleń skalę odpowiednio poprawić,

2) wytarować zlewkę,



3) odważyć 25 g galaretki, 4) dodać 20 cm3 wody destylowanej i podgrzewać stale mieszając do całkowitego

rozpuszczenia produktu, 5) wystudzić do temperatury pokojowej, zważyć i dodać wody destylowanej tyle, aby ogólna

masa zawartości zlewki wynosiła 50 g (dokładność ważenia 0,01g), 6) zawartość zlewki dokładnie wymieszać, 7) przenieść kroplę roztworu na pryzmat, odczekać 30s, docisnąć obydwa pryzmaty, 8) wyregulować okulary na ostrość pola widzenia, 9) pryzmat refraktometru nastawić tak, aby trzy przerywane kreski (w refraktometrze Zeissa)

stanowiły linię graniczną oddzielającą jasną część pola widzenia od ciemnej (w refraktometrze Abbego linia graniczna powinna przechodzić dokładnie przez punkt skrzyżowania)

10) odczytać na skali procentowej zawartość ekstraktu badanego roztworu, 11) wykonać obliczenie wg wzoru: x = 100 – 2E, w którym x – procentowa zawartość wody,

E – odczytana zawartość ekstraktu w %, odejmujemy podwójną odczytaną zawartość ekstraktu 2E, ponieważ galaretka została rozcieńczona dwukrotnie wodą.

Wyposażenie stanowiska pracy

− waga techniczna, − refraktometr z instrukcją obsługi, − ultratermostat Höpplera (warunkowo), − zlewka o pojemności 100cm3, − bagietka, − trójnóg, − palnik, − próbka galaretki

Ćwiczenie 2

Oznacz skręcalność miodu za pomocą polarymetru.


1) użyć do oznaczenia 20-procentowego roztworu podstawowego miodu, 2) rozpuścić 20g miodu w ciepłej wodzie destylowanej, 3) przenieść ilościowo po oziębieniu do kolby miarowej o pojemności 100cm3 i uzupełnić

wodą destylowaną do kreski, 4) wlać 25cm3 roztworu podstawowego do kolby o pojemności 50cm3 dodać 2cm3 roztworu

zasadowego octanu ołowiu, 4cm3 nasyconego roztworu fosforanu dwusodowego i 1-2 krople amoniaku,

5) wymieszać zawartość kolbki i dopełnić do kreski wodą destylowaną, 6) wymieszać zawartość kolby i po 30 minutach przesączyć, 7) określić w przesączu polaryzację, w rurce 200mm, 8) odczytać wynik, 9) pomnożyć wynik przez 2, ponieważ otrzymasz w ten sposób skręcalność roztworu

20-procentowego.


Wyposażenie stanowiska pracy: – kolba miarowa o pojemności 100cm3, – kolba miarowa o pojemności 50cm3, – 20-procentowy roztwór podstawowy miodu , – zasadowy octan ołowiu, – fosforan dwusodowy roztwór nasycony, – amoniak, – polarymetr z instrukcją obsługi. Ćwiczenie 3

Oznacz zawartość żelaza metodą kolorymetryczną.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: przygotować wzorcowy roztwór żelaza zawierający 0,1mg Fe w 1cm3 roztworu:

1) odważyć na wadze analitycznej 0,8634g ałunu żelazowo-amonowego i zadać go 10cm3 roztworu kwasu siarkowego,

2) przenieść zawartość naczyńka do kolby miarowej o pojemności 200cm3, popłukując naczyńko, lejek i bagietkę wodą destylowaną,

3) uzupełnić zawartość kolby wodą destylowaną i dokładnie wymieszać, 4) pobrać pipetą 20cm3 przygotowanego roztworu, przenieść do kolby miarowej

o pojemności 100 cm3 , uzupełnić do kreski wodą destylowaną i dokładnie wymieszać (roztwór zawiera 0,1g Fe w 1cm3), sporządzić krzywą wzorcową:

5) odmierzyć do sześciu kolb miarowych o pojemności 100 cm3 kolejno 1, 2, 3, 4, 5 i 6cm3 wzorcowego roztworu żelaza,

6) dodać po 2 cm3 roztworu kwasu solnego o stężeniu 2 mol/dm3, po 2cm3 wody utlenionej i po 5cm3 5 % tiocyjanianu potasu,

7) uzupełnić zawartość kolb wodą destylowaną do 100 cm3 i dokładnie wymieszać, 8) oznaczyć absorbancję każdego z roztworów w fotokolorymetrze przy filtrze

niebieskozielonym, nastawiając 100% przepuszczalności na wodę destylowaną, 9) sporządzić wykres krzywej wzorcowej w układzie współrzędnych nanosząc wartości

liczbowe absorbancji na oś rzędnych (y), a na oś odciętych (x) stężenie żelaza w miligramach na 100cm3 kolorymetrowanych płynów, wykonać oznaczenia:

10) odmierzyć pipetą 10cm3 badanego roztworu żelaza do kolby miarowej o pojemności 100cm3,

11) dodać 2cm3 roztworu kwasu solnego o stężeniu 2mol/dm3, 2cm3 wody utlenionej i 5cm3 5-procentowego roztworu rodanku potasu (tiocyjanian potasu),

12) uzupełnić do kreski zawartość kolby wodą destylowaną i dokładnie wymieszać, 13) użyć płyn do oznaczenia absorbancji, 14) nastawić elektrofotokolorymetr na 100% przepuszczalności przy filtrze niebieskozielonym

na wodę destylowaną, 15) oznaczyć absorbancję zabarwionego płynu, przygotowanego z badanego roztworu żelaza 16) obliczyć wyniki posługując się krzywą wzorcową.


Wyposażenie stanowiska pracy: − elektrofotokolorymetr z instrukcją obsługi, − kolby miarowe o pojemności 100 i 200cm3 − pipety jednomiarowe o pojemności 2, 5, 10 i 20cm3, − pipeta wielomiarowa o pojemności 10cm3, − naczyńko wagowe, − bagietka szklana, − waga analityczna, − badany roztwór żelaza o zawartości 5÷20mg w 1000cm3, − wzorcowy roztwór żelaza o zawartości 0,1mg Fe w 1cm3, − kwas solny, roztwór o stężeniu 2mol/ dm3 − kwas siarkowy, roztwór rozcieńczony w stosunku objętościowym 1:1 − rodanek potasu, roztwór 5-procentowy, − nadtlenek wodoru, roztwór 3-procentowy, − ałun żelazowo-amonowy, krystaliczny. 4.2.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) zdefiniować współczynnik załamania światła, i kąt graniczny? 2) zdefiniować prawo Lamberta-Beera,? 3) wykonać oznaczenia używając refraktometru Abbego? 4) wyjaśnić budowę i zasadę działania refraktometrów: Abbego,

zanurzeniowego i ręcznego?

5) wyjaśnić zasadę działania polarymetru? 6) określić wielkość charakterystyczną dla związków optycznie czynnych? 7) posłużyć się kolorymetrem Dubosqa? 8) wykonać oznaczenia w cylindrach Hehnera?


4.3. Oznaczenia potencjometryczne i chromatograficzne 4.3.1. Materiał nauczania

Potencjometria Analiza potencjometryczna polega na określeniu stężenia jonów w roztworze na

podstawie pomiaru potencjału elektrody zanurzonej do roztworu. W laboratoriach analitycznych bardzo często oznaczana jest kwasowość artykułów

spożywczych. Z chemicznego punktu widzenia kwasowość można podzielić na potencjalną czyli bierną i na aktywną zależną od stężenia lub aktywności jonów wodorowych H+ lub hydroniowych H3O+. Kwasowość potencjalna informuje o zawartości kwasu lub kwasów w środowisku. Przy oznaczaniu kwasowości potencjalnej nie można oznaczyć absolutnej zawartości poszczególnych kwasów występujących w surowcach i produktach roślinnych lub zwierzęcych. Oznaczenie sprowadza się więc do umownego wyrażania kwasowości środowiska w przeliczeniu na jeden z kwasów tam występujących, reguły w największych ilościach. Z tego względu podając wynik oznaczenia kwasowości podajemy, że jest to kwasowość w przeliczeniu na kwas mlekowy, jabłkowy, cytrynowy.

Kwasowość aktywna podaje faktyczne stężenie jonów wodorowych lub hydroniowych. Uzależniona jest ona od rodzaju kwasu zawartego w roztworze. Kwasowość aktywną wyraża się jako wykładnik wodorowy (pH), którego wartość liczbowa jest równa ujemnemu logarytmowi dziesiętnemu ze stężenia jonów wodorowych. W analizie spożywczej wyróżnia się także kwasowość lotną, kwasowość związaną oraz kwasowość całkowitą, która jest sumą kwasowości potencjalnej i związanej.

Potencjometryczny pomiar wykładnika wodorowego (pH)jest dokładniejszy niż oznaczenie kolorymetryczne. Do przeprowadzenia tego oznaczenia potrzebna jest elektroda, której potencjał zależy od stężenia jonów wodorowych w roztworze, np. elektroda wodorowa, określana jako wskaźnikowa. W celu wykonania potencjometrycznego pomiaru pH elektrodę wskaźnikową wraz z elektrodą porównawczą, która ma stały potencjał zanurza się w badanym roztworze. W ten sposób otrzymuje się ogniwo, które można zapisać w postaci:elektroda wskaźnikowa roztwór badany elektroda kalomelowa.

Siła elektromotoryczna utworzonego w ten sposób ogniwa jest równa różnicy potencjałów poszczególnych elektrod: kalomelowej i wskaźnikowej.

Rys. 21. Konstrukcja elektrody szklanej; 1 – membrana szklana, 2 - roztwór wewnętrzny np. 0,1 molowy HCl,

3 - przewód wyprowadzajacy, 4 – Ag/AgCl [2, s. 333]


Elektroda kalomelowa Elektroda kalomelowa należy do elektrod, których potencjał zależy od stężenia anionu.

Jest elektrodą drugiego rodzaju. Zbudowana jest z metalu pokrytego warstwą jego trudno rozpuszczalnej soli oraz roztworu zawierającego anion tej soli. Elektroda złożona jest z rtęci, warstwy kalomelu (Hg2Cl2) i wodnego roztworu chlorku potasu (KCl).

Rys.22. Elektroda kalomelowa [2, s. 330]

Reakcja przedstawiająca działanie elektrody kalomelowej jest następująca: Hg2Cl2(s) + 2 e-→ 2 Hg(c) + 2 Cl- Zaletą elektrody kalomelowej jest stałość jej potencjału wynikająca z faktu, że gdy

odbijemy z niej elektrony odpowiednia ilość rtęci przechodzi do roztworu. 2 Hg → Hg2

2+ + 2e- Wobec stałości iloczynu rozpuszczalności kalomelu i przy nadmiarze jonów chlorkowych

wytrąca się osad kolonelu, zgodnie z reakcja: Hg2

2+ + 2Cl- → Hg2 Cl2(s)

Jeżeli elektrony zostaną doprowadzone do układu, jony rtęci przechodzą w rtęć metaliczną, a w to miejsce odpowiednia ilość kalomelu ulega rozpuszczeniu:

Hg22+ + 2 e_ → 2 Hg

Hg2Cl2 → Hg22+ + 2 Cl-

W obydwu przypadkach stężenie jonów rtęciawych i chlorkowych pozostają stałe, a więc potencjał nie ulega zmianie. Potencjał elektrody kalomelowej z 1-molowym roztworem KCl w temperaturze 20°C wynosi +0,2812 wolta, a potencjał elektrody kalomelowej z nasyconym roztworem KCl w tej samej temperaturze wynosi + 0,2476 wolta. Elektroda kalomelowa jest powszechnie stosowana jako elektroda porównawcza.

Elektroda szklana składa się z banieczki wypełnionej roztworem HCl o stężeniu 0,1 mol/dm3, w którym zanurzony jest drucik pokryty chlorkiem srebra. Potencjał elektrody zależy od stężenia jonów wodorowych w roztworze oraz od składu jakościowego i ilościowego szkła, a także grubości banieczki szklanej. Ponieważ nie udaje się produkować banieczek o tej samej grubości oraz ze szkła o tym samym składzie ilościowym ilościowego jakościowym, dlatego wartość potencjału zależna od rodzaju szkła i grubości banieczki jest zmienna dla różnych elektrod. Należy ją wyznaczyć doświadczalnie dla każdej elektrody, poddając ją


cechowaniu na roztworach o znanych roztworach buforowych o znanych wartościach pH. Bufory to mieszaniny słabych kwasów i ich soli z mocnymi kwasami. Zachowują one w pewnym zakresie stałe wartości pH mimo rozcieńczania wodą oraz podczas dodawania do nich pewnych ilości mocnych kwasów lub mocnych zasad. Przykładem roztworu buforowego jest mieszanina kwasu octowego i octanu sodu.

Elektroda szklana znajduje powszechne zastosowanie jako elektroda wskaźnikowa. Może być stosowana do pomiarów wartości wykładnika wodorowego mieszczących się w zakresie od 1÷ 9.

Przed użyciem elektroda wymaga 10-godzinnego moczenia w wodzie destylowanej. Do wyznaczania pH roztworu (odczynu roztworu wodnego) służy pehametr. Jest to

woltomierz elektroniczny służący w codziennej praktyce laboratoryjnej, badaniach naukowych lub zastosowaniach polowych. Wartość pH jest określana na podstawie pomiaru siły elektromotorycznej ogniwa (SEM). Pehametr wyposażony jest najczęściej w elektrodę szklaną, lub kombinowaną.

Rys.23. Pehametr przenośny IQ 140

Metody chromatograficzne Chromatografia to metoda analizy stosowana do wydzielania, rozdzielania i identyfikacji

substancji o podobnych właściwościach chemicznych. Proces chromatograficzny może być prowadzony z dowolnego układu wieloskładnikowego, w którym faza rozpraszająca jest gazem lub cieczą o nieograniczenie małych stężeniach. Analiza chromatograficzna pozwala rozdzielić składniki mieszaniny o bardzo zbliżonych właściwościach chemicznych. Oparta jest na zjawisku sorpcji. Sorpcja to zjawisko samorzutnej zmiany stężenia składnika w układach złożonych heterofazowych wskutek oddziaływania drugiego składnika znajdującego się w odmiennej fazie.

Składnik, który zmienia swoje stężenie wskutek oddziaływania drugiego składnika nazywa się sorptywem. Składnik, który wywołuje zmianę stężenia sorptywu nosi nazwę sorbenta. Urządzenie, w którym zachodzi sorpcja nazywa się sorberem.

Szczególne zastosowanie sorpcja znajduje w procesach chromatograficznych. Sprowadzają się one do wykorzystania zjawisk sorpcyjnych przy rozdzielaniu układów złożonych.

Układ chromatograficzny składa się z trzech elementów: fazy nieruchomej, fazy ruchomej i substancji rozpuszczonej w tej ostatniej. Proces chromatograficzny sprowadza się do podziału substancji rozpuszczonej między fazę ruchomą i nieruchomą. Biorąc pod uwagę mechanizm podziału rozdzielanych substancji pomiędzy fazę ruchomą i nieruchomą rozróżnia się cztery rodzaje chromatografii:


− chromatografię adsorpcyjną, − chromatografię jonowymienną − chromatografię podziałową, − chemichromatografię.

Chromatografia kolumnowa Chromatografia kolumnowa prowadzona jest w naczyniach cylindrycznych o różnych

wymiarach od kilku milimetrów do kilku metrów, najczęściej o jednostronnym przewężeniu, w których wmontowane są różnego rodzaju zawory regulujące.

Rys. 24. Różne typy kolumn chromatograficznych [1. s. 99]

Rys. 25. Wypełniona kolumna chromatograficzna [1, s. 100]


Rys.26. Zestawy do chromatografii kolumnowej [ 1, s.100] 1 – wata, 2 – Al2O3, 3 – szlif szklany, 4 – szkło piankowe

Wypełnienie kolumny chromatograficznej musi być równomierne i bardzo dokładne, aby eliminowało powstawanie rys i pęknięć w sorbencie, które mogą doprowadzić do niewłaściwego rozdziału substancji. Sorbent należy wprowadzać wraz z rozpuszczalnikiem małymi porcjami tak, aby zapewnić usunięcie wszystkich ewentualnych pęcherzyków powietrza.

W opisywanej chromatografii kolumnowej fazą ruchomą są mieszaniny ciekłe roztwory. W przypadku gdy fazą ruchomą są gazy, mimo że proces zachodzi w kolumnach metodę wyodrębnia się i nazywa chromatografią gazową.

Roztwór przeznaczony do rozdziału chromatograficznego wprowadza się na wierzchołek kolumny wypełnionej odpowiednim sorbentem i rozpuszczalnikiem tak, aby cała górna powierzchnia sorbentu została nakryta nim równocześnie i równomiernie. Podczas przemieszczania się roztworu rozdzielanego przez kolumnę, pierwsze porcje składnika o większym powinowactwie sorpcyjnym ulegają sorpcji tuż na jej powierzchni. Roztwór przechodzący do dalszych warstw kolumny jest uboższy w składnik o większym powinowactwie sorpcyjnym do sorbentu. Nadchodzące nowe warstwy sorbentu o stężeniu początkowym, dosycają powierzchnie sorbentu w składnik o większym powinowactwie sorpcyjnym do stanu równowagi według stosunku podziału dla danego składnika rozdzielanego. Czołowe porcje roztworu zawierające „nadmiar” składnika rozdzielanego w warstewce powierzchniowej przemieszczają się w głąb kolumny. Napotykają nowe powierzchnie sorbentu, które wchłaniają rozpatrywany składnik. Jeżeli nowo napotkane warstwy sorbentu są wypełnione innym sorptywem o mniejszym powinowactwie sorpcyjnym to przemieszczający się składnik wypiera z poszczególnych powierzchni napotkany sorptyw i zajmuje jego miejsce. W ten sposób z roztworu przechodzi całkowicie na sorbent składnik o większym powinowactwie sorpcyjnym do sorbentu już w pierwszych warstwach. Tuż za nim przechodzi na tych samych zasadach składnik o mniejszym powinowactwie sorpcyjnym itd.


Trwa to do momentu, aż wychodzące porcje o stężeniu początkowym nie wysycą całego wypełnienia kolumny.

Chromatografia bibułowa to rodzaj chromatografii cieczowej. Metoda głównie analityczna, lecz służąca do oczyszczania i identyfikacji mieszanin substancji chemicznych. Fazę rozdzielczą, czyli fazę stacjonarną stanowi bibuła. Zwykła filtracyjna lub chromatograficzna, o wysokiej czystości i określonych parametrach. Prędkość ruchu poszczególnych składników rozdzielanej mieszaniny jest uzależniona od oddziaływań międzycząsteczkowych między związkami chemicznymi tworzącymi analizowaną próbkę, a fazą rozdzielczą i eluentem. Substancje rozdzielane nakrapia się punktowo przy dolnej krawędzi bibuły, po czym umieszcza się ją w komorze chromatograficznej zanurzoną na kilka milimetrów w eluencie (zwanym często tu, i w chromatografii cienkowarstwowej (TLC), układem rozwijającym), tak by nakropione substancje nie zostały zanurzone. Eluent stopniowo wznosi się po bibule (przy udziale sił kapilarnych) powodując ruch substancji rozdzielanych w górę („rozwijanie się” chromatogramu). Gdy czoło eluenta dotrze do górnej krawędzi bibuły rozdział jest zakończony. Jest to tak zwana chromatografia bibułowa wstępująca. Istnieje jeszcze chromatografia bibułowa zstępująca, gdzie w komorze chromatograficznej o nieco innej budowie, ruch eluentu następuje w kierunku dolnej krawędzi bibuły (mieszanina rozdzielana umieszczona jest wtedy przy górnej krawędzi). Zależnie od swojej natury fizykochemicznej - składniki rozdzielanej mieszaniny dotarły na różną wysokość (współczynnik Rf). W przypadku, gdy nie są naturalnie barwne, ich obecność można wizualizować używając zależnie od ich właściwości światła UV, roztworów wywołujących (w których bibuła jest zanurzana lub nimi spryskiwana reagują one specyficznie i barwnie z rozdzielanymi substancjami) lub innych metod (np. wywoływanie w parach jodu). W celu odzyskania rozdzielonych substancji można je wymyć z określonego fragmentu bibuły. Obecnie rzadko stosowana metoda. Zwykle stosowana do substancji naturalnie barwnych. Jej nowocześniejszą wersją jest TLC. Metody technik chromatograficznych stosowane są w analizie żywności między innymi do wykrywania oznaczania mieszaniny związków konserwujących w produktach spożywczych, wykrywania zafałszowań wina np. czerwienią Bordeaux, wykrywania i oznaczania kwasu propionowego, który bywa używany jako środek przeciwpleśniowy w produktach mącznych, pieczywie, ciastach itp. 4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń 1. W jaki sposób przygotowywane są roztwory buforowe? 2. Jaką rolę pełni elektroda kalomelowa w oznaczeniach i jak jest zbudowana? 3. Jakie jest znaczenie elektrody szklanej? 4. Jak działa potencjometr? 5. Jakie oznaczenia można wykonywać metodami chromatograficznymi? 6. Jak obsłużyć kolumnę chromatograficzną?


4.3.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Oznacz wykładnik wodorowy (pH) soku owocowego.


1) przygotować próbkę do soku owocowego do badania, 2) sprawdzić uziemienie pehametru, 3) podłączyć pehametr do sieci elektrycznej i odczekać 15 minut (nie dotyczy pehametrów

tranzystorowych), 4) zanurzyć elektrody do zlewki z roztworem buforowym o pH ok. 3, 5) sprowadzić wskazania miernika skali dokładnie do wartości pH buforu, 6) odstawić zlewkę z roztworem buforowym, 7) popłukać elektrody wodą destylowaną z tryskawki, 8) osuszyć paskiem bibuły, 9) zanurzyć elektrody w zlewce z próbą badanego soku owocowego, 10) dokonać odczytu, zlewkę odstawić, popłukać elektrody i osuszyć je bibułą, 11) wyskalować pehametr na bufor o pH ok.6.


– pehametr wraz z elektrodami (szklaną i kalomelową), – kolby miarowe o pojemności 100cm3 – 2 sztuki, – zlewki o pojemności 25cm3 – 4 sztuki, – kolba stożkowa o pojemności 100cm3 z doszlifowanym korkiem, – zlewki o pojemności 30cm3 – 3 sztuki, – bagietki szklane, – lejki szklane, – cylinder miarowy o pojemności 100cm3, – tryskawka z wodą destylowaną, – roztwory buforowe o wartościach pH 3 i 6, – sok owocowy. Ćwiczenie 2.

Oznacz potencjometryczną wartość pH wina czerwonego.


1) przygotować próbkę wina do badania, 2) wyzerować aparat przed pomiarem, 3) wyskalować pehametr w temperaturze 20ºC stosując roztwory buforowe o pH = 6,88

i pH=3,57. Do sprawdzenia kalibracji skali użyć roztworu buforowego opH = 4,00 o temperaturze 20º,

4) zanurzyć elektrodę w badanej próbce, której temperatura wynosi od 20º÷25ºC, 5) odczytać wartość pH na skali pehametru, 6) wykonać co najmniej dwa równolegle oznaczenia badanej próbki, 7) obliczyć wynik końcowy jako średnią arytmetyczną z dwóch oznaczeń,


8) wartość pH wina podać z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku. Wyposażenie stanowiska pracy:

− pehametr wyskalowany w jednostkach pH, − elektrody; szklana przechowywana w wodzie destylowanej, − kalomelowa nasycona elektroda odniesienia przechowywana w nasyconym roztworze

chlorku potasowego, − ewentualnie elektroda kombinowana, przechowywana w wodzie destylowanej, − roztwory buforowe: nasycony roztwór wodorowinianu potasu, 0,05-molowy roztwór

wodoroftalanu potasu, − wzorcowy roztwór buforowy. Ćwiczenie 3

Oznacz wykładnik wodorowy (pH) mięsa.


1) przygotować próbkę mięsa do badania: odważyć w zlewce 50cm3 25g drobno rozdrobnionej (w maszynce do mięsa) próbki mięsa. Naważkę przenieść ilościowo do kolby stożkowej o pojemności 100cm3 popłukując zlewkę 25cm3 świeżo przegotowanej i ostudzonej wody destylowanej. Kolbę zamknąć doszlifowanym korkiem i wytrząsać 15 minut. Zawiesinę przesączyć przez sączek z bibuły filtracyjnej. Przesącz użyć do oznaczenia pH,

2) odważyć w suchej zlewce o pojemności 50cm3 na wadze technicznej 25g rozdrobnionej próbki mięsa,

3) przenieść naważkę do kolby stożkowej o pojemności 100cm3, 4) popłukać zlewkę 25cm3 świeżo przegotowanej i ochłodzonej wody destylowanej,

popłuczyny dodać do kolby z oznaczoną próbką mięsa, 5) wytrząsać zamkniętą kolbę przez 15 minut, 6) sączyć zawiesinę przez sączek z bibuły filtracyjnej, 7) wykonać oznaczenie na pehametrze jak w poprzednim ćwiczeniu.


− pehametr wraz z elektrodami (szklaną i kalomelową), – kolby miarowe o pojemności 100cm3 – 2 sztuki, – zlewki o pojemności 25cm3 – 4 sztuki, – kolba stożkowa o pojemności 100 cm3 z doszlifowanym korkiem, – zlewki o pojemności 30cm3 – 3 sztuki, – bagietki szklane, – lejki szklane, – cylinder miarowy o pojemności 100cm3, – waga techniczna, komplet odważników, – tryskawka z wodą destylowaną, – roztwory buforowe o wartościach pH 3 i 6.


Ćwiczenie 4 Wprowadź roztwór z liści na kolumnę chromatograficzną i zaobserwuj przebieg procesu.


1) przygotować roztwór z liści przeznaczony do rozdziału chromatograficznego, 2) rozetrzeć w moździerzu kilka młodych liści z odrobiną piasku, 3) mieszaninę przenieść do kolby i dodać trochę acetonu i odstawić na kilka minut, 4) przygotować kolumnę, koniec szklanej rurki o długości ok. 20cm zatkać z jednej strony

korkiem z rurką, na dno włożyć mały zwitek waty, 5) wypełnić rurkę cukrem pudrem, do wysokości 15cm 6) przesączyć mieszaninę przez bibułę, 7) wprowadzić roztwór na wierzchołek kolumny, 8) wlewać kolejne niewielkie porcje acetonu kiedy roztwór z liści spłynie w dół kolumny, 9) prowadzić obserwację do momentu kiedy wychodzące porcje roztworu o stężeniu

początkowym nie wysycą całego wypełnienia kolumny, 10) wyjaśnić zjawiska zachodzące w kolumnie chromatograficznej.

Wyposażenie stanowiska pracy − kolumna chromatograficzna, − zwitek waty, cukier puder do wypełnienia kolumny, − liście dowolnego warzywa, − aceton, − lejek, bibuła. Ćwiczenie 5

Wykryj pary jonów Cu2+ i Cd2+ lub inne pary jonów. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) wyciąć paski bibuły rozmiaru 1x13cm, 2) nanieść na bibułę (w odległości 1cm od brzegu) kroplę badanego roztworu, 3) wysuszyć otrzymaną plamę, 4) nalać na dno probówki (długości ok. 12cm) 0,5÷1cm3 mieszaniny eluenta: alkoholu

n-butylowego i kwasu solnego w stosunku 4:1, 5) zanurzyć pasek bibuły w eluencie na głębokość około 5mm i zamknąć probówkę (plama

badanego roztworu znajduje się tuż nad eluentem) korkiem w ten sposób, aby korek przytrzymywał pasek bibuły, wymywać około dwóch godzin,

6) wysuszyć bibułę i wywołać chromatogram, 7) spryskiwać bibułę roztworem siarczku amonowego (z rozpylacza), miedź tworzy czarne

pasmo u dołu, a kadm żółte w górze chromatografu 8) podać skład jakościowy badanego roztworu na podstawie wywołanego chromatogramu.

Uwaga: Chromatograf można wywołać inaczej. W odległości około 4,5 cm od dolnego brzegu nanieść kroplę roztworu żelazicyjanku potasowego – w obecności miedzi powstanie czerwono-brunatna plama . W odległości około 8,5cm od dolnego brzegu nanieść kroplę roztworu siarczku amonowego – w obecności kadmu powstanie żółta plama.

Możliwości dalszego rozwinięcia ćwiczenia:


Opracować rozdzielenie w tych samych warunkach mieszanin: Fe3+ - Co2+, Hg2+ - Pb2+, Hg2+ - Ni2+, Hg2+ - Cu2+, Ni2+ - Bi3+, i sposób identyfikacji plam.


− alkohol n-butylowy, − kwas solny, stężony, − siarczek amonowy: nasycić roztwór amoniaku o stężeniu 2mol/dm3 gazowym

siarkowodorem (do chwili, gdy dodanie tego roztworu do roztworu MgCl2 nie wywoła powstania osadu) i rozcieńczyć go równą objętością amoniaku o stężeniu 2mol/dm3,

− żelazicyjanek potasowy, roztwór nasycony.

4.3.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz:

Tak

Nie 1) zdefiniować pojęcie buforu i pojemności buforowej ? 2) zdefiniować pojęcie metod elektrometrycznych? 3) określić działanie elektrod? 4) oznaczyć wartość wykładnika wodorowego (pH)? 5) określić zastosowanie metod chromatograficznych? 6) wyjaśnić zasady procesu chromatograficznego? 7) wyjaśnić budowę i zasadę działania kolumny chromatograficznej?


5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. Przeczytaj uważnie instrukcję. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 3. Zapoznaj się z zestawem pytań testowych. 4. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. 5. Pracuj samodzielnie, pamiętaj, że w przyszłej pracy nie możesz liczyć na podpowiedzi

kolegów. 6. Na udzielenie odpowiedzi masz 45 minut.

Powodzenia!


ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 1. W analizie żywności do mierzenia gęstości cieczy używa się:

a) polarymetru. b) refraktometru. c) areometru. d) kolorymetru.

2. Badania kolorymetryczne wykorzystuje się do oznaczania: a) masy ciał. b) stężeń roztworów. c) pH roztworów. d) gęstości ciał.

3. Metody refraktometryczne stosowane są do: a) oznaczania zawartości cukrów i wody. b) wykrywania zafałszowań. c) identyfikacji tłuszczów. d) do wszystkich trzech oznaczeń.

4. Do kolorymetrycznych pomiarów stężeń służą urządzenia: a) cylindry Hehnera. b) spektrofotometr. c) absorpcjometr. d) wszystkie wyżej wymienione.

5. W oznaczeniach piknometrycznych wykorzystywany jest piknometr: a) próżniowy. b) Geisslera. c) Reischauera. d) wszystkie odpowiedzi są prawdziwe.

6. Dobra waga hydrostatyczna pozwala określić gęstość z dokładnością do: a) 0,0001. b) 0,001. c) 0,01. d) 0,1.

7. Na jakość oznaczeń polarymetrycznych ma wpływ: a) ciśnienie. b) gęstość. c) objętość. d) temperatura.

8. Do oznaczania gęstości mleka używa się: a) laktodensymetru. b) piknometru. c) wagi hydrostatycznej. d) sacharymetru.


9. Waga Mohra-Westphala służąca do hydrostatycznego pomiaru gęstości wyskalowana jest w temperaturze: a) 5°C. b) 10°C. c) 15°C. d) 25°C.

10. Gęstość ciała określa się jako: a) iloczyn masy ciała i objętości. b) stosunek masy ciała do objętości. c) stosunek objętości do ciężaru ciała. d) iloczyn ciężaru i gęstości.

11. Zasada działania areometru oparta jest na prawie: a) Ballinga. b) Trallesa. c) Gay-Lussaca. d) Archimedesa.

12. W celu uniknięcia spieniania płynów należy przelewać je: a) szybko. b) ostrożnie po ściance do zlewki. c) bardzo szybko. d) jakkolwiek.

13. Elektrodę szklaną można stosować w roztworach o pH: a) 0÷12. b) 0÷12,5. c) 0÷13. d) 0÷14.

14. Refraktometr zanurzalny posiada: a) jeden pryzmat. b) dwa pryzmaty. c) trzy pryzmaty. d) cztery pryzmaty.

15. Dokładność pomiaru piknometrem zależy od: a) temperatury. b) wielkości piknometru. c) czystości piknometru. d) wszystkich wymienionych czynników.

16. Miody pitne mają skręcalność: a) 3,0÷5,0°. b) 1,40÷ 1,43°. c) 2,0÷2,5°. d) 3,0÷4,0º.


17. Oznaczenia spektrofotometryczne pozwalają: a) charakteryzować substancje jakościowo. b) oznaczać ilościowo stężenie substancji. c) wnioskować o charakterze substancji. d) spełniać wymienione wyżej funkcje.

18. Elektroda szklana może być stosowana do pomiaru pH w zakresie: a) 0÷5. b) 0÷7. c) 0÷10. d) 0÷12.

19. Punktem zerowym polarymetru jest pozycja analizatora dla której: a) obydwa pola widzenia są jasne. b) obydwa pola widzenia są najbardziej ciemne. c) pola widzenia są podzielone na trzy części. d) pola widzenia są lekko przyciemnione.

20. Chromatografia kolumnowa obejmuje metody, w których fazą ruchomą są: a) substancje stałe. b) substancje jednorodne. c) mieszaniny ciekłe, roztwory. d) substancje gazowe.


KARTA ODPOWIEDZI Imię i nazwisko........................................................................................ Wykonywanie instrumentalnej analizy żywności Zakreśl poprawną odpowiedź, wpisz brakujące części zdania lub wykonaj rysunek.

Nr zadania Odpowiedź Punkty

1. a b c d 2. a b c d 3. a b c d 4. a b c d 5. a b c d 6. a b c d 7. a b c d 8. a b c d 9. a b c d

10. a b c d 11. a b c d 12. a b c d 13. a b c d 14. a b c d 15. a b c d 16. a b c d 17. a b c d 18. a b c d 19. a b c d 20. a b c d

Razem:


6. LITERATURA 1. Budsławski J., Drabant Z.: Metody analizy żywności. WNT, Warszawa 1999 2. Drzazga B.: Analiza techniczna w przemyśle spożywczym. WSiP, Warszawa 1992 3. Jarosz M., Malinowska E.: Pracownia chemiczna. Analiza instrumentalna. WSiP,

Warszawa 200 4. Łada Z. Różyczki C.: Pracownia chemii analitycznej analiza techniczna i insrymentalna

WSiP 1984 5. Witkiewicz Z.: Podstawy chromatografii. WNT, Warszawa 2000 6. http://pl.wikipedia.org/


Technology

Wykonywanie instrumentalnej analizy żywności