Ход опыта

Взять гомогенат мышечной ткани и выполнить с ним все необходимое согласно 1-му этапу работы 2. При выполнении 2-го этапа для устранения искажающего влияния окраски или мутности в гнезда компаратора ставят пробирки согласно схеме (рис. 1.). Остальное, в том числе нахождение величины рН, делается как и в работе 2.

Лучи света

Матовое стекло

г лаза наблюдателя

Рис. 1.

Задание: определить рН гомогената мышечной ткани с универсальным и основным индикаторами и сделать вывод о его реакции.

Работа 4. Определение рН растворов и биологического материала электрометрическим (потенциометрическим) методом

Метод основан на измерении э.д.с. растворов и переводе ее значения с помощью рН-метра (потенциометр) в величину рН. Этим методом можно определить рН любых растворов (сильноокрашенных, сильномутных, вязких — раствора яичного белка, молока, коллоидов), а также гомогенатов растительных и животных тканей при температуре от 0°С до + 100°С.

Используют различные рН-метры (ЛПУ-01, рН-121, рН-340 и др.). Точность метода до 0,01 и выше (зависит от цены деления).

Ход опыта

Включить рН-метр ЛПУ-01 в сеть и прогреть 30 мин. В стаканчик налить исследуемый раствор (в чашку положить гомогенат) и, погрузив электроды, поставить на столик датчика. Тумблер «виды работ» поставить в положение «рН», а переключатель «пределы измерений» - в положение «-214». По показанию термометра установить тумблер «температура» соответственно температуре исследуемого раствора. Записать показания стрелки прибора по нижней шкале рН (-214), которая считается шкалой грубой настройки. Затем тумблер «пределы измерений» поставить в положение, соответствующее значению рН, найденному по нижней шкале. После установки неподвижно стрелки прибора записать величину рН по верхней шкале (точная настройка), прибавив ее показания, например, 1,15 -к первой цифре найденного «предела измерений», например «6», если был выбран «предел измерений» 610. Следовательно, 6 + 1,15 = 7,15 — это и есть рН исследуемого раствора.

Задание: 1. Определить рН молока, мышц, яйца и сделать вывод о реакции среды объекта.

2. Сравнить найденные в опыте значения рН для молока, гомогената мышц и раствора яичного белка и желтка яйца с их нормативными значениями.

Вопросы для самоподготовки по теме 1

1. Понятие о сН и рН, единицы измерения.

2. Ионное произведение воды, константа диссоциации. Вывод формул. Взаимосвязь сН и сОН, рН и рОН.

3. Характеристика реакции среды но величине сН и рН: кислая, нейтральная, щелочная.

4. Колориметрический метод определения рН. Его сущность, разновидности, точность; применение в товароведении. Прибор Михаэлиса.

5. Электрометрический метод определения рН - сущность, точность, применяемый прибор, использование в практике.

6. Величина рН молока, мяса, яйца.

7. Биологическая роль и регуляция реакции среды в организме животных.

Тема 2. Буферные системы

В организме животных и человека с кормами и продуктами питания поступают, а так же образуются в процессе обмена веществ значительное количество кислых и щелочных продуктов, однако, значение рН биологических жидкостей и тканей организма характеризуется значительной устойчивостью и постоянством.

Так, например, рН крови различных млекопитающих и птиц - 7,2 - 7,5; рН крови лягушки - 7,8 ;

рН мяса:

1) у отдохнувших животных – 6,6 – 7,0;

2) после убоя – 5,4 – 5,5;

3) у утомленных животных – 5,1 – 5,6;

4) в мышцах кур – 5,8 – 5,9;

рН свежего молока – 6,68;

рН яичного белка – 7,8;

рН яичного желтка – 5,9.

В регуляции реакции среды участвует весь организм животного в целом. Большая роль в этом процессе принадлежит так называемым буферным системам. Буферные системы представляют собой в большинстве случаев смесь слабой кислоты и ее соли, образованной сильным основанием, или смесь слабого основания и его соли, образованной сильной кислотой.

Буферные системы способны противодействовать изменению рН раствора при добавлении кислоты или щелочи, а также при разбавлении раствора.

Механизм действия буферной системы рассмотрим на примере ацетатной буферной смеси, состоящей из уксусной кислоты СН₃СООН и уксуснокислого натрия СH₃COONa.

Если к такой системе добавить немного сильной кислоты НСl, то анионы СН₃СОО^- будут связывать водородные ионы в слабодиссоциирующие молекулы уксусной кислоты:

СНзСООNа + НСl = СНзСООН + NaCl,

что можно представить в ионном виде:

СН₃СОО^- + Н⁺ = СНзСООH.

Поэтому концентрация водородных ионов (pH) в буферном растворе остается почти неизменной.

При добавлении небольшого количества щелочи (например, NaOH) к той же буферной системе происходит реакция нейтрализации между уксусной кислотой и NaOH:

СНзСООН + NaOH = CH₃COONa + Н₂О;

или в ионном виде:

H⁺ + OH^- = H₂O

Казалось бы, что в результате удаления из раствора ионов Н⁺ кислотность его должна уменьшиться, но этого практически не происходит, так как уменьшение концентрации водородных ионов в растворе вызывает сдвиг равновесия реакции диссоциации слабой уксусной кислоты в сторону распада ее на ионы:

С НзСООН СН₃СОО^- + Н⁺

В результате этого количество водородных ионов вновь пополняется, и значение рН раствора заметно не изменяется.

Таким образом, при добавлении кислоты к буферному раствору концентрация водородных ионов (рН) будет сохраняться в нем почти неизменной до тех пор, пока не окажется связанной вся соль; при добавлении щелочи рН не изменится до тех пор, пока не будет израсходована вся кислота буферной смеси. После этого буферное действие прекращается и при дальнейшем прибавлении кислоты или щелочи наступает резкое изменение рН раствора. Чем выше концентрация кислоты и соли в буферном растворе, тем дольше он противостоит изменению рН, тем больше его буферная емкость.

(Буферная емкость измеряется количеством грамм-эквивалентов кислоты или щелочи, которое необходимо добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить его рН на единицу).

При разбавлении раствора водой соотношение компонентов не изменяется и рН буферного раствора остается постоянным.