Колориметрический метод определения рН

Метод основан на применении индикаторов, окраска которых зависит от величины рН. Эти индикаторы иначе называют рН-индикаторами.

Согласно теории электролитической диссоциации индикаторы представляют собой слабые органические кислоты или основания, у которых ионы и недиссоциированные молекулы имеют различную окраску. Индикаторы бывают одноцветными (окрашена одна форма) и двухцветными (окрашены обе формы). Так, например, фенолфталеин, представляющий собой слабую кислоту, является одноцветным индикатором, молекулы которого бесцветны, а анионы окрашены в малиновый цвет.

Зная интервал перехода индикатора, можно по окраске раствора приближенно определить рН. Для этого сначала по лакмусу устанавливают реакцию среды. Если после прибавления лакмуса раствор окрасится в красный цвет, значит реакция кислая и нужно брать индикаторы с интервалом перехода в кислой среде. Затем, последовательно проводя пробы с разными индикаторами, находят такой, при котором окраска раствора соответствует щелочной форме индикатора. Значение рН раствора будет находиться между интервалами перехода двух последних индикаторов. Например, если при добавке метилового красного раствор окрашивается в красный цвет, а при добавлении метилового оранжевого – в оранжевый, то рН раствора лежит в пределах 3,1 – 4,2.

Для ориентировочного определения рН пользуются универсальными индикаторами, представляющими собой смесь индикаторов с интервалами перехода от сильнокислой до сильнощелочной реакции среды.

рН-индикаторы применяют в виде растворов, индикаторных карандашей и индикаторных бумажек.

Определение титруемой кислотности

О кислотных свойствах растительного сырья и продуктов его переработки более полное представление дает величина титруемой кислотности, а не рН. Это объясняется тем, что в материалах растительного происхождения всегда присутствуют белки, продукты их гидролиза и фосфаты, обладающие большой буферной способностью. Известно, что если к буферному раствору начать прибавлять даже сильную кислоту, то до определенного периода его рН не изменяется. Нарастание кислотности в растительном сырье в процессе его роста и переработки происходит за счет накопления слабых органических кислот, образующихся как при биохимических превращениях углеводов и белков, так и вследствие жизнедеятельности кислотообразующих бактерий. При прибавлении же к буферному раствору слабых кислот сдвиг рН происходит гораздо медленнее и разница между титруемой и активной кислотностью получается значительной. Поэтому в производственном контроле определение титруемой кислотности имеет важное значение. Так, например, по величине кислотности судят о биологической чистоте производственных сред, определяют кислотность готовой продукции и ее соответствие требованию стандартов и т. д.

В различных отраслях бродильной промышленности кислотность выражается в разных единицах и для определения конца титрования используют разные индикаторы. В производствах солода, пива, кваса, фруктовых вод кислотность выражают в см³ 1 моль/дм³ раствора щелочи на 100 см³ анализируемой жидкости или на 100 г экстракта, или на 100 г сухих веществ при анализе твердых продуктов (зерна, солода), конец титрования определяют по фенолфталеину. В производстве спирта кислотность принято выражать в градусах. 1^о соответствует 1 см³ 1 моль/дм³ раствора щелочи, пошедшего на титрование 20 см³ анализируемой жидкости с индикатором метиловым красным (в производстве спирта из зерно-картофельного сырья) или бромтимоловым синим (в производстве спирта из мелассы).

Иногда кислотность выражают в процентах или граммах той или иной кислоты, преобладающей в исследуемом материале, на 100 см³ продукта. В этом случае для пересчета кислотности используют грамм-эквивалент данной кислоты по щелочи. Например, в ликеро-водочном производстве кислотность принято выражать в граммах лимонной кислоты на 100 см³ изделия.