Органические кислоты Задание 24. Определение общей кислотности

Оборудование и реактивы: водяная баня, колбы мерные на 200 мл, колбы конические на 100-200 мл, воронки, пипетки, микробюретки, фильтры, 0,1Н NaOH, фенолфталеин, лакмусовая бумага.

Органические кислоты – промежуточные продукты обмена веществ. Они содержатся во всех растениях и образуются в результате многочисленных биохимических реакций, среди которых основные реакции цикла ди- и трикарбоновых кислот.

Многие органические кислоты являются исходными соединениями для биосинтеза аминокислот, сахаров, жиров, витаминов. Кислоты могут использоваться в качестве энергетического материала при дыхании растений.

Разные растения различаются и по составу накапливаемых в них кислот. В яблоках, барбарисе, рябине преобладают яблочная кислота, в лимонах и других цитрусовых – лимонная, в винограде – винная кислота.

При определении содержания органических кислот или их солей различают:

1) общую кислотность или общее содержание кислот;

2) концентрацию водородных ионов;

3) титруемую кислотность – концентрацию свободных кислот.

При анализах органические кислоты можно экстрагировать водой или эфиром из свежих, замороженных или высушенных растительных тканей.

Метод заключается в том, что кислоты извлекаются из измельченных растительных материалов водой с t=80-90⁰С в течение 30 мин. Извлеченные кислоты оттитровывают раствором щелочи.

Общее количество кислот обычно пересчитывают на яблочную кислоту, так как она преобладает во многих плодах и овощах.

Ход работы:

Свежий растительный материал тщательно измельчают на терке и 10г растительной массы переносят в колбу вместимостью 200 мл.

В колбу приливают 150 мл дистиллированной воды с t=80-90⁰С и экстрагируют кислоты тщательным перемешиванием или встряхиванием с использованием диспергатора.. Затем колбу охлаждают водопроводной водой, доводят до метки и фильтруют в сухой стакан или колбу. Полученный фильтрат служит для определения общей кислотности.

50 мл фильтрата, содержащего органические кислоты, переносят в коническую колбу на 100 мл. В колбу добавляют несколько капель спиртового раствора фенолфталеина и титруют из бюретки 0,1Н раствором NaOH (KOH) до розового окрашивания.

Расчет ведут по формуле:

, (мэкв),

где – количество кислот в растительном материале, мэкв;

– количество 0,1 Н раствора щелочи, пошедшие на титрование, мл;

– поправка к титру щелочи;

– общий объем вытяжки, мл;

– навеска материала, г;

– перевод в мэкв кислоты.

Содержание кислот выражают в процентах. Для этого число мэкв, полученное в опыте, умножают на массу 1 мэкв яблочной кислоты, равную 0,067 г.

Содержание яблочной кислоты может достигать 0,1-0,5% для различных растительных материалов – яблок, груш, картофеля и др.

Задание 25. Определение свободных органических кислот

Оборудование и реактивы: Центрифуга; ступки фарфоровые; колбы мерные на 50 мл; конические колбы; пипетки; бюретки; 10% раствор BaCl; 0,01н раствор гипосульфита; 1% раствор крахмала; 0,1н йодатный раствор( 3,567 г KIO₃ и 40 г KI растворяют в воде, доводят объем раствора до 1 л, хранят в темной склянке).

Сумму свободных органических кислот определяют йодометрическим методом, при этом происходит следующая реакция.

KIO₃ + 5KI + 6HA 3I₂ + 6KA + 3H₂O,

где А – анион кислоты.

Выделившийся йод титруют раствором гипосульфита, при этом происходит следующая реакция:

2Na₂S₂O₃ + I₂ 2NaI + Na₂S₄O₆

Слабые кислоты определять этим методом нельзя, так как концентрация ионов водорода в конце титрования недостаточна для течения реакции. Анионы органических оксикислот образуют комплексные соединения с ионами Ca⁺⁺, Ba⁺⁺, Mg⁺⁺ и в присутствии этих катионов ведут себя как сильные кислоты. Винную, лимонную, яблочную, молочную кислоты можно определить количественно, если к раствору этих кислот добавить BaCl₂ или CaCl₂, а затем KIO₃ и KI. Через 30 мин реакция заканчивается и выделившийся йод оттитровывают гипосульфитом.

Ход работы:

5-10 г свежего растительного материала перенести в ступку и растереть с 5 мл 10% раствора BaCl_2. Растертую массу перенести в центрифужную пробирку, ступку 2-3 раза смыть дистиллированной водой, и все промывные воды перенести в центрифужную пробирку. Центрифугировать 3-5 мин при 2-3 тыс. об/мин.

Надосадочную жидкость слить в мерную колбу на 50 мл. К осадку в пробирке добавить 1 мл 10% раствора BaCl₂, 8-10 мл дистиллированной воды и отцентрифугировать. Надосадочную жидкость слить в мерную колбу, и осадок еще раз промыть дистиллированной водой. Все промывные воды объединить, довести объем в мерной колбе до 50 мл, перемешать. 10 мл раствора перенести в коническую колбу для титрования, добавить 5 мл 10%-ного раствора BaCl₂ и 5 мл 0,.1н р-ра KIO₃ + KI., закрыть колбу пробкой и оставить на 30 мин, после этого добавить 0,5 мл раствора крахмала и титровать 0,01Н раствором гипосульфита до исчезновения синей окраски.

Вычисление результатов. Содержание свободных кислот в анализируемом материале в пересчете на яблочную кислоту рассчитывают по формуле:

,

где – содержание свободных кислот в пересчете на яблочную кислоту; %

А – объем гипосульфита, пошедшего на титрование;

– 1 м-экв яблочной кислоты;

– объем исследуемого раствора, мл;

– поправка к титру 0,01Н раствора гипосульфита, пошедшего на титрование, мл;

– коэффициент для пересчета в %;

– объем исследуемого раствора, взятый для титрования, мл;

– навеска материала, взятого для анализа, г.