Лабораторная работа № 4 Определение веществ, растворимых в холодной воде

Необходимые реактивы, посуда, приборы. Анализируемое растительное сырье, стакан емкостью 400 мл, мерный цилиндр, стеклянный пористый фильтр, сушильный шкаф, аналитические весы.

Методика анализа. Навеску воздушно-сухого измельченного растительного материала массой 2 г помещают в стакан емкостью 400 мл и заливают 300 мл дистиллированной воды. Выдерживают 48 ч при температуре 23 2 ⁰С, периодически ее перемешивая. По истечении этого времени содержимое стакана отфильтровывают через взвешенный стеклянный пористый фильтр, остаток на фильтре промывают холодной дистиллированной водой, сушат до постоянного веса и взвешивают.

Массовую долю веществ, растворимые в холодной воде, определяют по разности в весе абсолютно сухих исходных опилок и полученного сухого остатка и относят к весу абсолютно сухого растительного материала с точностью до 0,1%.

Лабораторная работа № 5 Определение веществ, растворимых в горячей воде

Необходимые реактивы, посуда, приборы. Анализируемое растительное сырье, коническая колба емкостью 200 мл, мерный цилиндр, стеклянный пористый фильтр, сушильный шкаф, электрическая плитка, сетка асбестовая, аналитические весы.

Методика анализа. Навеску воздушно-сухого измельченного растительного материала массой 2 г помещают в коническую колбу емкостью 200 мл и заливают 100 мл дистиллированной воды. К колбе присоединяют обратный холодильник и ставят ее на электрическу плитку с асбестовой сеткой. По истечении 3 ч содержимое колбы переносят на взвешенный стеклянный пористый фильтр, смывая опилки горячей водой, сушат фильтр с остатком при 1053 С до постоянного веса и после охлаждения в эксикаторе взвешивают.

Массовую долю веществ, растворимые в горячей воде, определяют по разности в весе абсолютно сухих исходных опилок и полученного сухого остатка и относят к весу абсолютно сухого растительного материала с точностью до 0,1%.

Лабораторная работа № 6 Определение целлюлозы азотно-спиртовым методом (метод Кюршнера)

Необходимые реактивы, посуда, приборы. Анализируемое растительное сырье, азотно-спиртовая смесь (1:4), солянокислый раствор флороглюцина, метиловый оранжевый, круглодонная колба на 250 мл, мерный цилиндр на 25 мл, часовое стекло, обратный холодильник, водяная баня, фильтр Шотта (ПОР 140-160), колба Бунзена, стакан на 100 мл.

Для анализа используют азотно-спиртовую смесь, состоящую из одного объема концентрированной азотной кислоты (плотностью 1,4 г/см³) и четырех объемов 95 %-ного этанола.

Методика анализа. Навеску воздушно-сухих опилок массой 1 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 мл и добавляют мерным цилиндром 25 мл азотно-спиртовой смеси. К колбе присоединяют обратный холодильник и кипятят опилки со смесью на водяной бане в течение 1 ч. Кипение не должно быть бурным во избежание выбрасывания растительной массы в холодильник и разбрасывания по стенкам колбы. После окончания кипячения опилкам дают осесть и осторожно сливают жидкость через высушенный до постоянной массы стеклянный пористый фильтр. Попавшие на фильтр опилки переносят обратно в колбу, смывая их 25 мл свежей азотно-спиртовой смеси, и снова кипятят в колбе с обратным холодильником в течение 1 ч. Такую обработку проводят три-четыре раза. После третьей обработки делают пробу на полноту делигнификации: признаком конца делигнификации служит отсутствие красного окрашивания при действии на пробу полученной целлюлозы (несколько волокон) солянокислого раствора флоро-глюцина.

После последней обработки целлюлозу отфильтровывают на высушенном до постоянной массы стеклянном пористом фильтре, применяя водоструйный насос, промывают 10 мл свежей азотно-спиртовой смеси, а затем горячей водой. При промывке тщательно переносят всю целлюлозу из колбы на фильтр. Наличие кислоты в образце проверяют по индикатору метиловому оранжевому, нанося каплю его раствора непосредственно на целлюлозу в фильтре. В присутствии кислоты индикатор окрашивается и дает красноватый оттенок. Промывку продолжают до тех пор, пока индикатор перестанет изменять цвет. Индикатор смывают горячей водой и тщательно ее удаляют фильтрованием. Фильтр с целлюлозой сушат в сушильном шкафу при температуре (103±2) °С до постоянной массы и взвешивают.

Массовую долю целлюлозы С_цел, % к абсолютно сухому растительному материалу, рассчитывают по формуле:

где m – масса пустого фильтра, г; m₁ – масса фильтра с целлюлозой, г; g – масса абсолютно сухой навески растительного материала, г.

Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать 1,0 %.

Примечания:

1. Для расчета массовой доли чистой целлюлозы вносят поправку на остаточные пентозаны. Для этого массовую долю «сырой» целлюлозы умножают на поправочный коэффициент (100 – Р)/100, где Р – массовая доля остаточных пентозанов в целлюлозе, %. Пентозаны в целлюлозе определяют по таким же методикам, как и при анализе древесины. Обычно в целлюлозе, выделенной из древесных пород умеренной климатической зоны, остается:

5-6 % пентозанов для древесины хвойных пород;

9-10 % – для древесины лиственных пород.

2. Для ускорения работы можно проводить сливы отработанной азотно-спиртовой смеси через «промежуточный» стеклянный фильтр, а фильтр с постоянной массой используют для окончательного фильтрования целлюлозы. При этом необходимо следить за тщательным смыванием опилок из «промежуточного» фильтра обратно в колбу.

3. При приготовлении азотно-спиртовой смеси необходимо соблюдать максимальную осторожность. Смесь следует приготовлять в вытяжном шкафу. Осторожно при перемешивании вливают азотную кислоту в спирт (этанол). Смесь азотной кислоты с этанолом долго хранить не рекомендуется. Следукт пользоваться свежеприготовленной смесью.

4. Можно также провести микроскопическое исследование пробы на полноту делигнификации с хлор-цинк-иодом. Раствор хлор-цинк-йода готовится следующим образом:

Раствор I: цинк хлористый 50 г, вода дистиллированная 25 мл, плотность раствора 1,80 г/см³.

Раствор II: калий иодистый 5,25 г, иод металлический 0,25 г, вода дистиллированная 12,5 мл.

К 40 мл раствора I по каплям при непрерывном перемешивании добавляют 14 мл раствора II. Полученную смесь переливают в сухой высокий цилиндр. На поверхность смеси опускают небольшой кристаллик иода и закрывают часовым стеклом. Раствор ставят в защищенное от света место на 24 ч. После отстаивания осадка раствор сливают в капельницу из темного стекла с притертой пробкой. Готовый раствора хлор-цинк-иода рекомендуется хранить не более 6 месяцев в темном месте в склянке из темного стекла с притертой пробкой.

На волокно, находящееся на предметном стекле, наносят 2-3 капли раствора хлор-цинк-иода, хорошо перемешивают и накрывают покровным стеклом. Избыток раствора хлор-цинк-иода удаляют слегка увлажненной фильтровальной бумагой. Наблюдаются следующие окраски: одревесневшая масса из однолетних растений окрашивается в желтый цвет, полуцеллюлоза дает смешанную переходную желто-фиолетовую окраску. Небеленая целлюлоза, как правило, также имеет смешанную окраску: эпидермиальные клетки, пучки волокон остаются лигнифицированными и окрашиваются в желто-коричневый цвет, паренхимные элементы и большая часть волокон – в фиолетовый цвет различных оттенков. Беленая целлюлоза окрашивается в темно-фиолетовый цвет. Отдельные волокна и паренхимные клетки – почти черные.