Работа № 9.2. Потенциометрическое определение титруемой кислотности вина (сока)

Величина титруемой кислотности вина, соков, плодов и ягод зави­сит от общего содержания в них свободных сильных и слабых кислот и их кислых солей. Такая кислотность определяется титрованием щелочью образца вина, сока, водной вытяжки плодов (ягод), либо с помощью индикатора (визуально), либо потенциометрически.

Потенциометрический метод позволяет титровать и устанавливать точку эквивалентности даже сильно окрашенных: объектов (вин, соков), когда применение обычных кислотно-основных индикаторов (фенолфталеина, метилоранжа к др.) невозможно. Благодаря этому потенциометрический метод получает все более широкое применение в заводских аналитических лабораториях.

При титровании щелочью кислот вина (сока) происходит как кислот­но-основное взаимодействие (увеличение рН вина), так и окислительно-восстановительные реакции (восстановление вина и уменьшение его по­тенциала).

Рис. 8 Кривые титрования кислот вина (сока).

Каждую из этих реакций можно выразить графически в виде соответствующей кривой титрования – кривой изменения рН или кривой изменения потенциала Е.

Точки эквивалентности каждой из них, лежащие на серединах скачков титрования, при пересечении кривых совмещаются в одну, что и соответствует практическим результатам (см. рис.8).

Действительно, независимо от метода фиксации точки эквивалентности, ее положение относительно оси абсцисс должно быть неизменно, т.к. на нейтрализацию кислот исследуемого образца затрачивается строго определенный объем титранта (щелочи).

Измерение потенциометром либо значений Е, либо значений рН и последующее графическое построение любой из двух кривых приводит к нахождению точки эквивалентности и объема израсходованной щелочи (см. рис.8 ).

По найденному объему щелочи рассчитывают по правилу эквивалентов концентрацию кислот в объекте, а затем и общую кислотность.

Применение хингидронного электрода дает возможность измерять более широкий диапазон значений Е, что повышает точность графическо­го определения объема титранта, а значит и общего результата.

Титруемую кислотность вин выражают либо в г/дм³ (промилле) в пересчете на винную кислоту, либо в г-экв/дм³ всех кислот вина, в том числе органических.

Значение потенциала вина в ходе его титрования порциями щелочи определяют по показаниям нижней шкалы потенциометра (милливольтмет­ра) ЛПУ - 01.

Выполнение работы

Потенциометр включен в общую электросхему с электродами - хингидронннм (I рода) и хлорсеребряным (II рода), погруженными в обра­зец исследуемого вина, помещенный на магнитную мешалку. На отдель­ном штативе закреплена бюретка с 0,1 н.раствором щелочи для титро­вания вина.

Приборы:

1. Потенциометр ЛЛУ-01, электроды - хлорсеребряный (сравнения), хингидронный (индикаторный).

2. Электромагнитная мешалка.

Реактивы:

0,1 н.водный раствор NаОН.

П осуда:

I. Стакан для титрования на 150 см³

2. Мерный цилиндр на 50 см³ 1 шт

3. Пипетка на 10 см³

4. Бюретка на 25 см³ или на 50 см³

Техника определения

В стакан для титрования отмеряют пипеткой 10 см³ вина (сока), 50 см³ дистиллированной воды и раствор нагревают до кипения для удаления углекислоты во избежание повышенного расхода щелочи на титрование.

Охладив раствор, опускают в стакан мешалку для перемешивания, добавляют туда на кончике ножа хингидрон, опускают электроды и ставят стакан на магнитную мешалку; включают последнюю и приступают к титрованию вина (сока) 0,1 н раствором NаОН, приливая его из бюретки по 0,5 см³. После каждого прибавления порции щелочи для выравнивания концентрации раствор перемешивают в течение 0,5 мин., после чего снимают показания прибора в мВ. После резкого скачка потенциала добавляют еще несколько порций раствора NаОН по I см³ и ведут титрование до показания прибора 200 мВ.

Результаты титрования вносят в таблицу 1.

Таблица 1

Д анные для построения кривой титрования в координатах Е-V

V – объем щелочи (см³)

Е – показания прибора (мВ)

По полученным данным строят кривую титрования (рис.7.) в следующих координатах: на оси ординат откладывается разность потенциалов в мВ, а на оси абсцисс число см³ раствора NаОН (его получают путем суммирования отдельных порций по 0,2 см³). Примерный вид кривой потенциометрического титрования приведен на рис.7.

Количество см³ щелочи, пошедшее на титрование, определяется гра­фически.

Для этого к кривой титрования в точках перегиба А и Б строят касательные, параллельные друг другу. Восстанавливают между ними перпендикуляр ВБ находят его середину (точка Е) и проводят через нее прямую, параллельную двум касательным, до пересечения с кривой-титрования в точке D. Из точки D опускают перпендикуляр DМ на ось абсцисс. Отрезок прямой СМ равен количеству см³ щелочи, пошедшей на титрование.

Расчет

Так как I см³ 0,1н раствора щелочи соответствует 0,0075 г винной кислоты, то титруемая кислотность рассчитывается по формуле:

А = 0,75× а × в,

где А - содержание винной кислоты, г/дм³ ;

а - количество см³ 0,1 н раствора щелочи, пошедшее на титрование

10 см³ вина (по графику);

в - поправочный коэффициент к величине нормальности щелочи (в случае точно 0,1 н раствора в = 1).

При выражении результатов определения в г-экв/дм³ кислотность вычисляется по формуле:

В = 0,0001 × а × в × 100 = 0,01× а × в.

Рис.7 Кривая потенциометрического титрования кислот вина (сока).

где ВВ₁ и ГГ₁ – касательные к точкам перегиба кривой.

Подготовка прибора

Включают прибор в электросеть, переключатель «Виды работ» устанавливают в положение 200÷ +1400 МВ и после 30 мин прогревания приступают к титрованию вина.