Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Теоретичні відомості

До складу мінеральних речовин сировини й продуктів цукробурякового виробництва входять солі кальцію, калію, натрію, магнію, заліза, алюмінію, сірчаної, соляної, фосфорної і деяких органічних кислот,а також сліди рідкісних та важких металів (Rb, Cs, V) [1,5].

У цукрових буряках міститься від 0,5 до 1,5 % мінеральних речовин, якісний і кількісний склад яких значно впливає на весь технологічний процес одержання цукру і на його якість.

Показником загального вмісту мінеральних речовин у продуктах є зола. Золою називають залишок, що одержують після повного спалювання органічних речовин досліджуваних продуктів.

Існують хімічні і електрометричні методи визначення золи [1].

До хімічних методів спалювання належать карбонатний, сульфатний методи і метод добавок.

Карбонатний метод полягає в повному сухому озоленні 1-2 г продукту без додавання будь-яких речовин і кількісному визначенні вмісту золи. Сухе озолення – тривалий і складний процес (5 год). Органічна частина речовини спалюється при температурі, що викликає плавлення карбонатів і хлоридів лугів. Плавлена маса обволікає поверхню продукту, перешкоджає доступу кисню і спалювання проходить складно й неповно. Тому краще використовувати методи спалювання за наявності реактивів, що діють як окисники і переводять всі неорганічні елементи у відповідні солі або змінюють фізичні властивості продукту так, що процес озолення прискорюється.

Сульфатний метод визначення золи, запропонований К.Шейблером і видозмінений Г.Райхе, полягає в тому, що речовину спалюють разом із сірчаною кислотою при t = 550°С і 650°С [1]. Сірчана кислота спочатку обвуглює продукт, а потім окиснює вуглець, що утворився, до СО, перетворюючись при цьому на сірчисту кислоту:

C + H2SO4 ® CO + SO2 + H2O.

Всі карбонати і хлориди перетворюються в сульфати, що не плавляться (температура плавлення СаSO4 – 1450 °С). Тому спалювання проходить швидко, легко.

Молекулярна маса сульфатів більша, ніж карбонатів і хлоридів. Експериментально встановлено, що карбонатна зола становить 90% сульфатної. Тому для перерахунку сульфатної золи в карбонатну кількість сульфатної золи слід помножити на коефіцієнт 0,9.

Метод добавок полягає в озоленняі досліджуваних продуктів з додаванням інертних неплавких домішок. Дія домішок механічна – їх часточки змішуються із золою, перешкоджають обволіканню обвугленої маси, завдяки чому значно прискорюється процес спалювання (40…45 хв) [1,5]. Як добавки рекомендують застосовувати MgO, BaCO3 i CaCO3. Для обчислення масової частки карбонатної золи віднімають масу добавок.

Кондуктометричний метод визначення золи грунтується на вимірюванні питомої електричної провідності цукрових розчинів і є офіційно прийнятим Міжнародною комісією з уніфікованих методів аналізу цукрових продуктів [2,6].

Чиста вода та розчин сахарози майже не проводять електричного струму. Найменші домішки солей, кислот і лугів, що дисоціюють у воді на іони, посилюють електропровідність води. Тому електропровідність водних розчинів пропорційна концентрації наявних у ній іонів,яка залежить від концентрації електролітів, ступеня дисоціації і рухливості іонів. Для вимірювання кондуктометричної золи використовують кондуктометри, шкали яких проградуйовані в сименсах, або за вмістом золи типу КЛЗ-1, або КД-30, КЕЛ-1М, КЕЛ-1М2 (рис. 3.1).

Рис.3.1. Кондуктометри марок КЕЛ-1М (а) і КЕЛ-1М2 (б)

 

Вміст золи в продуктах цукрового виробництва коливається від 0,027…0,04 часток відсотка у білому цукрі до кількох відсотків у мелясі. Тому під час визначення кондуктометричної золи потрібно відповідно розбавляти розчини. В офіційному методі ICUMSA прийнято для визначення кондуктометричної золи застосовувати розчини білого цукру з вмістом 28% сухих речовин і інших продуктів цукробурякового виробництва, що містять 5 г сухих речовин в 100 см3 розчину [2,6].

Методи визначення калію, кальцію та магнію розділяються на хімічні і фізико-хімічні. До хімічних методів належить комплексометричний метод визначення кальцію та магнію, до фізико-хімічних – спектрофотометрія елементів кальцію, калію і натрію.Для визначення калію найбільш поширені методи осадження, фотометричний і колориметричний, що використовуються в бродильному виробництві для аналізу меляси, барди та дріжджів [5].

Комплексометричний метод визначення кальцію та магнію. Метод визначення вмісту солей кальцію і магнію полягає в утворенні внутрішньокомплексних сполук іонів металів із спеціальними комплексоутворювальними реагентами – комплексонами, до складу яких входять амінооцтові сполуки [5].

До важливих комплексонів належить динатрієва сіль етилендіаміно-тетраоцтової кислоти, що легко розчиняється у воді, відома під назвою трилон Б.

Реакція утворення розчинних у воді, але дуже міцних внутрішньо-комплексних сполук проходить за схемою:

 

NаOOCH2C CH2COOH

\ /

N—СH2—СH2—N + Ca2+ ®

/ \

HOOCH2C CH2COONa

 
 

 


--OOCH2C CH2COO

 

® Na+ N—СH2—СH2—N Na+ + 2H+

 

OOCH2C CH2COO---

 

Ca

 

 

Для зміщення реакції зліва направо потрібно нейтралізувати водень, що утворюється, надлишком лугу. Тому для створення більш стійкого комплексу титрування проводять у лужному середовищі за рН 8…10, яке створюють додаванням аміачного буферного розчину (суміш рівних об‘ємів 20 % NH4Cl і 20 % NH4OH). Кінець (повноту) комплексоутворення визначають за допомогою спеціальних органічних індикаторів, які належать до азобарвників: хромоген чорний, кислотний хромовий синій та кислотний хромовий темно-синій.

Недоліком запропонованих індикаторів є вплив домішок, що міститься у воді, на результати визначення. Наприклад, при наявності у розчині іонів Сu2+, точка еквівалентності не чітка. Шкідливий вплив іонів Сu2+ усувається додаванням кількох крапель 2 %-ного розчину Na2S [1].

Комплексометричний метод визначення солей кальцію і магнію належать до експресних і широко використовується для визначення твердості води, а також у контролі цукробурякового і бродильного виробництв (аналіз барди).

У цукробуряковому виробництві розчинні солі кальцію утворюються під час дефекосатураційного очищення дифузійного соку й негативно впливають на такі технологічні процеси одержання цукру: спричиняють утворення осаду на поверхні нагрівання випарної станції, що призводить до зниження коефіцієнта теплопередачі; зростає тривалість уварювання утфелів, збільшується розкладання цукрози на верстаті, підвищується вихід меляси [7,8]. Тому точне визначення вмісту солей кальцію і магнію у соку ІІ сатурації має велике значення для контролю технологічного процесу цукробурякового виробництва.

Трилон Б вступає в реакцію комплексоутворення як із катіоном кальцію, так і з рядом інших катіонів (Mn2+, Zn2+, Cu2+, Fe2+, Mg2+ і т. ін.) Оскільки в продуктах цукрового виробництва переважають катіони Ca2+ та Mg2+, то цим методом визначають їх загальний вміст, який виражають в умовних одиницях % СаО.

Комплексометричний метод належить до експресних і широко використовується для визначення жорсткості води, а також у контролі цукробурякового виробництва.


Читайте також:

  1. II.ТЕОРЕТИЧНІ ПИТАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ
  2. IX. Відомості про військовий облік
  3. IX. Відомості про військовий облік
  4. Q Конституція України від 28 червня 1996 р. // Відомості Верховної Ради України – 1996 - № 30 – Ст. 141
  5. V Практично всі психічні процеси роблять свій внесок в специфіку організації свідомості та самосвідомості.
  6. Активне управління інвестиційним портфелем - теоретичні основи.
  7. Білковий обмін: загальні відомості
  8. Біографічні відомості
  9. Боротьба з проявами національної самосвідомості
  10. Вальниці ковзання. Загальні відомості
  11. Види правосвідомості
  12. Виникнення і розвиток свідомості у людини.




Переглядів: 884

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Аналіз одержання результатів. Висновки рекомендації. | Завдання на виконання роботи

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.019 сек.