Sausā viela ir Noteikšanas metode

2024 Autors: Isabella Gilson | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 03:34

Ūdens ir viens no visizplatītākajiem ķīmiskajiem savienojumiem uz Zemes. Tam ir īpaša nozīme bioloģiskās pasaules dzīvē, tāpat kā skābeklis, būdams dzīvībai nepieciešams nosacījums, ir daļa no visām dzīvajām būtnēm un piedalās to vielmaiņas sistēmās. Ūdens satura (mitruma procentuālās daļas) noteikšana cilvēka vidē, pārtikā, rūpnieciskajos materiālos, gāzveida, cietās un šķidrās vielās ir viens no daudzajiem uzdevumiem, ko risina laboratorijās visā pasaulē.

Jēdziena definīcija

Vispārīgākā cietvielu definīcija (sausais atlikums ķīmijā) ir tāds, ka tās ir vielas, no kurām ir noņemts mitrums. Taču vielā vai materiālā esošo mitrumu var iedalīt divos komponentos:

• tādu, kas atrodas vielas molekulās vai ir saistīta;
• tas, kas atrodas starp vielas molekulām vai brīvs.

Bezmaksas ūdeni var noņemt ar fizisku palīdzībumetodes: iztvaicēšana, žāvēšana, destilācija uc Šajā gadījumā vielas struktūra var mainīties, bet ķīmiskais sastāvs ne. Saistīto mitrumu var noņemt tikai skarbākos apstākļos vai pat izmantojot tikai ķīmiskas vielas.

Sauss – tās ir vielas, kurās nav abu veidu ūdens. Jāatceras, ka apkārtējais gaiss pastāvīgi satur noteiktu daudzumu ūdens tvaiku.

Tāpēc izžuvušās karstās vielas jāglabā speciālos traukos, lai tajos neiekļūtu ūdens tvaiki.

Ūdens pārtikā

Pārtika satur lielu daudzumu ūdens. No 70-95% dažādos augļos un dārzeņos un līdz 4% piena pulverī. Bet produkta mitruma saturs nenorāda brīvā un saistītā ūdens procentuālo daudzumu tajā, un tam ir galvenā loma uzglabāšanā. Patiešām, atkarībā no mitruma izskats, garša un attiecīgi uzglabāšanas laiks un veids mainās, neparādās bojājuma pazīmes. Tāpēc ražotāji parasti norāda ne tikai produkta uzglabāšanas laiku, bet arī mitrumu un temperatūru.

Pārtikā ūdeni var saistīt ar olb altumvielām un daudziem citiem organiskiem savienojumiem, veidojot stabilas koloidālās sistēmas, no kurām to ir grūti noņemt.

Ūdens dzīvnieku barībā

Sausā viela var attiekties uz dzīvnieku barības sauso daļu. Barības barības vielu vai toksīnu var klasificēt kā tādu, lai norādītu tās līmeni dzīvnieku barībā. Uzturvielu līmeņu uzskaite dažādāsbarība uz sausnas bāzes (nevis uz pierādījumiem balstīta) atvieglo salīdzināšanu. Galu galā visos pārtikas produktos ir atšķirīgs ūdens procentuālais daudzums. Tas arī ļauj salīdzināt noteiktas barības vielas sausuma līmeni ar līmeni, kas nepieciešams dzīvnieka barībā.

Ūdens procentuālo daudzumu bieži nosaka, karsējot ēdienu uz papīra šķīvja mikroviļņu krāsnī vai izmantojot Koster Tester, lai ēdienu žāvētu. Cietvielu noteikšana var būt noderīga zemas enerģijas barībai ar lielu ūdens procentuālo daudzumu, lai nodrošinātu atbilstošu enerģijas uzņemšanu. Ir pierādīts, ka dzīvnieki, kas patērē šāda veida pārtiku, saņem mazāk pārtikas enerģijas. Problēma, ko sauc par sausnas zudumu, var rasties siltuma izdalīšanās dēļ, ko izraisa mikrobu elpošana. Tas samazina nestrukturālo ogļhidrātu, olb altumvielu saturu un kopējo pārtikas enerģiju.

Kā aprēķināt mitruma daudzumu

Cieto vielu saturu nosaka starpība starp visa produkta svaru un tā mitruma saturu (mitruma saturu). Šim nolūkam parasti tiek izmantotas tiešās un netiešās metodes.

Tiešās metodes palīdz iegūt produktā esošo ūdeni un pēc tam noteikt tā daudzumu.

Netiešās metodes, piemēram, žāvēšana, refraktometrija, šķīduma blīvums vai vadītspēja nosaka cietvielu saturu. Netiešās metodes var ietvert arī pakļaušanu pārbaudāmajai vielai ar ķīmiskiem reaģentiem.

Grūtības vielas mitruma satura noteikšanā

Daudzuma noteikšanaūdeni paraugā dažkārt sarežģī fakts, ka tā žāvēšana izraisa arī tā ķīmiskā sastāva izmaiņas: gaistošas vielas, piemēram, oglekļa dioksīds, dažas organiskās skābes, amonjaka savienojumi, kā arī lielākā daļa spirtu un ēteru procesa laikā vienkārši iztvaiko, un vairāku organisko vielu oksidēšanās izraisa sausnas masas palielināšanos. Tas var arī palielināties ūdens dēļ, ko satur stabilie hidrofilie koloīdi.

Kā noteikt sauso atlikumu

Cietvielu noteikšanu veic ar dažādām metodēm. Apsveriet galvenos un visbiežāk izmantotos:

1. Šķīrējtiesas metode. Ūdens saturu nosaka, žāvējot līdz nemainīgam sausajam svaram, kad izdalās higroskopisks mitrums. Temperatūra tiek uzturēta stingri noteikta. Paraugu žāvē līdz nemainīgam svaram. Ir arī paātrināta metode, ko veic paaugstinātā temperatūrā. Šajā gadījumā tiek iestatīts konkrēts žāvēšanas laiks, un process tiek veikts, saķepinot viendabīgā masā ar iepriekš kalcinētu smiltīm. Uzklātajam smilšu daudzumam jābūt divas līdz četras reizes lielākam par parauga daudzumu. Smiltis ir nepieciešamas vienmērīgai žāvēšanai, palielina porainību un atvieglo mitruma izvadīšanu. Procesu veic porcelāna krūzēs 30 minūtes, temperatūru nosaka pēc izstrādājuma veida. Porcelāna krūzīšu vietā var izmantot alumīnija vai stikla krūzes.
2. Augstfrekvences žāvēšana. Šāds aparāts rada infrasarkano starojumu un parasti sastāv no divām plāksnēm, kurassavstarpēji saistīti. Šī metode ļauj vairākas reizes paātrināt žāvēšanas procesu un līdz ar to visu pētījumu.
3. Refraktometrijas metode. Šīs metodes izmantošana parasti attiecas uz vielām, kas satur daudz saharozes: saldumiem, sīrupiem vai sulām. Šajā gadījumā tiek salīdzināti vielas un saharozes parauga refrakcijas rādītāji. Tā kā refrakcijas indekss ir atkarīgs no temperatūras, abus šķīdumus pirms pārbaudes ievieto termostatā. Šī metode precīzi nosaka cieto vielu daudzumu.

Reti izmantotās metodes

1. Diferenciālās skenējošās kolorimetrijas metode ir atdzesēt paraugu zem ūdens sasalšanas punkta, kamēr brīvais ūdens pārvēršas cietā stāvoklī, un, kad paraugs tiek uzkarsēts, var atrast šī ūdens kausēšanai patērēto siltumu.. Saistītais ūdens tiks definēts kā starpība starp kopējo ūdeni un sasalušo ūdeni.
2. Dielektrisko mērījumu metode ir balstīta uz to, ka daļēji saistīta ūdens klātbūtnē tā kā dielektriķa īpašības stipri atšķiras no parauga, kur šāda ūdens nav. Nosakot vielas parauga dielektriskās īpašības, brīvā un saistītā ūdens saturu nosaka, izmantojot īpašas tabulas.
3. Siltuma jaudas mērīšanas metode ir sasaluša ūdens indeksa mērīšana, kad tas ir atkausēts, kad ir pārrautas ūdeņraža saites. Pie augsta parauga mitruma siltuma jaudas vērtību noteiks brīvais ūdens, kura siltumietilpība ir 2 reizes lielāka nekā ledus.
4. Kodolmagnētiskās rezonanses metode nosaka ūdens kustīgumu iekšāfiksēta matrica. Brīvā un saistītā ūdens klātbūtnē ierīce nosaka to klātbūtni spektrā ar divām līnijām vienlaikus. Viena veida ūdens dod tikai vienu spektra līniju. Metode ir dārga, bet ļoti precīza, to izmanto dziļiem organisko vielu struktūras pētījumiem.
5. Densimetriskā metode sākas ar parauga īpatnējā smaguma noteikšanu. Tas ir parastais veids, kā aprēķināt ūdeni sulās, sīrupos, apstrādātos augļos vai ogās ar cukuru. Īpatnējo svaru nosaka ar hidrometru. Zinot to, mēs izmantojam GOST norādītos datus par testējamo vielu un iestatām ūdens saturu paraugā.

Jāatzīmē, ka cietvielu noteikšanas metodes neaprobežojas ar šajā rakstā norādītajām metodēm.

Ieteikumi pētījuma metodes izvēlei

Katram konkrētam vielas, produkta vai materiāla paraugam tiek izmantota sava metode sauso vielu noteikšanai. Lai precizētu metodi, ir jāatsaucas uz valsts standartiem un noteikumiem, kas izstrādāti visiem pārtikas produktiem un to nozarēm.

Valsts standarti

Liela sausā atlikuma noteikšanas metožu izvēle nenozīmē neatkarīgu vēlamās metodes izvēli. Lai pareizi veiktu pētījumu, ir jāiepazīstas ar valsts standartiem un noteikumiem šo analīžu veikšanai saskaņā ar GOST.

Tādējādi GOST 26808-2017 "Zivju un jūras velšu konservi. Sausnas noteikšanas metodes" un GOST 32640-2012 par metodēm vielas satura aprēķināšanaibarība. Viņi ļoti detalizēti apraksta procesus, atzīmē to ieviešanas iezīmes, aprīkojumu un materiālus pētniecībai.

Citi standarti un noteikumi

Papildus valsts standartiem pastāv liels skaits dažādu standartu, kas nosaka laboratorisko pārbaužu pareizību katram testējamās vielas veidam attiecībā uz sausnas saturu. Tie ir dažādi OST, TU, PCT, MVI un citas normas un standarti. Tā, piemēram, ir RD 118.02.8-88 “Metodika sauso atlikumu (izšķīdušo vielu) satura mērīšanai notekūdeņos.”