Отфильтрованный раствор заливают в поляриметрическую трубку с кожухом для водяного охлаждения так, чтобы не образовывались пузырьки воздуха, помещают в камеру сахариметра и подключают к термостату, в котором поддерживается температура (20,0 ±0,1) °С. Проводят три измерения с погрешностью, равной точности прибора и вычисляют среднее арифметическое значение.
Перед началом измерений необходимо проверить настройку сахариметра с помощью контрольной кварцевой трубки и поляриметрической трубки с дистиллированной водой. Проверку проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации сахариметра.
Обработка результатов
Массовую долю сахарозы П в процентах к массе свекловичной мелассы вычисляют по формуле
П = П200, (2)
где П2оо — среднее арифметическое отсчетов по шкале сахариметра при использовании поляриметрической трубки длиной 200 мм.
При использовании поляриметрической трубки длиной 100 мм среднее арифметическое отсчетов по шкале сахариметра умножают на 2.
При использовании для осветления очень темных растворов свекловичной мелассы активированного угля среднее арифметическое отчетов по шкале сахариметра при использовании поляриметрической трубки длиной 200 мм умножают на два.
За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,4%.
Определение массовой доли суммы сбраживаемых сахаров
Сумму сбраживаемых сахаров рассчитывают по специальной формуле с учетом результатов определения величин прямой поляризации (массовой доли сахарозы), инверсионной поляризации и массовой доли редуцирующих веществ в исследуемой свекловичной мелассе.
Определение инверсионной поляризации
Метод основан на гидролизе сахарозы мелассы под влиянием разбавленных водных растворов кислот, сопровождающемся изменением направления вращения плоскости поляризации.
Аппаратура, материалы и реактивы
Сахариметр с кварцевым компенсационным клином и с вращающимся компенсатором, с международной сахарной шкалой, оснащенный монохроматическим источником света.
Трубки поляриметрические длиной (100,00±0,02), (200,00±0,02) мм с покровными стеклами из прозрачного оптического стекла толщиной от 1 до 2 мм с параллельными и гладкими поверхностями.
Термометр жидкостный стеклянный с ценой деления шкалы 0,1 и 1 °С и диапазоном измерения температуры от 0 до 100 °С по ГОСТ 28498.
Термостат жидкостный, позволяющий поддерживать температуру с отклонением от заданного значения ±0,1 °С.
Пипетка по ГОСТ 29227.
Колба мерная 1-100-2 по ГОСТ 1770.
Цилиндр I (3)-50-2, 1(3)-100-2, 1(3)-500-2 по ГОСТ 1770.
Воронка В-100-150 по ГОСТ 25336.
Стакан В (Н)-1 (2)-150, В (Н)-1(2)-1000 по ГОСТ 25336.
Секундомер или часы механические по ГОСТ 10733.
Баня водяная.
Стекло часовое.
Палочка стеклянная.
Бумага фильтровальная лабораторная марки Ф по ГОСТ 12026.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
. Допускается применение другой аппаратуры, лабораторной посуды с техническими и метрологическими характеристиками, а также реактивов, качество которых не ниже указанных.
Подготовка к испытанию
Приготовление раствора соляной кислоты
100 см3 соляной кислоты плотностью (р=1,19 г/см3), отмеренной цилиндром, растворяют в 500 см3 дистиллированной воды и тщательно перемешивают.
Проведение испытания
Пипеткой отбирают 50 см3 фильтрата (соответствующие 13,0 г мелассы), полученного при определении массовой доли сахарозы по 7.4.3, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 30 см3 водного раствора соляной кислоты 1:5 и перемешивают содержимое вращательным движением колбы. В раствор опускают термометр и помещают колбу в водяную баню, предварительно нагретую до температуры 75 °С. Колбу устанавливают на фарфоровую или металлическую вставку с круглыми отверстиями.
Температуру воды в водяной бане поддерживают в пределах 70-72 °С, нагревая жидкость в колбе в течение 2,5-3,0 мин до температуры 67-69 °С, и поддерживая эту температуру точно в течение 5 мин.
По истечении этого времени колбу вынимают из водяной бани и быстро (в течение не более 2,5 мин) охлаждают ее под проточной водой по температуры 20 °С.
Процесс инверсии должен быть проведен в течение 10 мин.
После охлаждения раствора вынимают и ополаскивают водой термометр, содержимое колбы доводят до метки дистиллированной водой, хорошо взбалтывают, фильтруют, покрывая воронку часовым стеклом во избежание испарения, и поляризуют в поляриметрической трубке аналогично указаниям, приведенным в 7.4.3.
Обработка результатов
Величину инверсионной поляризации И в процентах вычисляют по формуле
И = 2-П^00, (3)
где 2 — коэффициент;
П2оо ~ среднее арифметическое отсчетов по шкале сахариметра при использовании поляриметрической трубки длиной 200 мм.
При использовании поляриметрической трубки длиной 100 мм среднее арифметическое отсчетов по шкале сахариметра умножают на четыре.
В случае отклонения температуры при поляризации от 20 °С вводится поправка на температуру.
Величину инверсионной поляризации И20в процентах вычисляют по формуле
И20 = Hf - 0,0038 (П + И,) • (20 - t), (4)
где — величина инверсионной поляризации, %;
0,0038 — коэффициент;
П — величина прямой поляризации (массовая доля сахарозы), %;
t — температура, °С.
За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,2 %.
Определение массовой доли редуцирующих веществ классическим методом Мюллера
Аппаратура, материалы и реактивы
Весы лабораторные общего назначения второго класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104.
Колба мерная I (2)-100-2, 1(2)-1000-2 по ГОСТ 1770.
Секундомер или часы механические по ГОСТ 10733.
Стакан В (Н)-1(2)-150 по ГОСТ 25336.
Воронка В-100-150 по ГОСТ 25336.
Пипетка по ГОСТ 29227.
Бюретка по ГОСТ 29251.
Колба Кн-2-250-34 ТХС по ГОСТ 25336.
Цилиндр I-5-2, 1-100-2, I-500-2 по ГОСТ 1770.
Стекло часовое.
Ступка фарфоровая с пестиком по ГОСТ 9147.
Бумага фильтровальная лабораторная марки Ф по ГОСТ 12026.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.
Свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027.
Медь сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165.
Калия бихромат по ГОСТ 4220.
Калий-натрий виннокислый по ГОСТ 5845.
Натрий углекислый 10-водный по ГОСТ 84.
Йод по ГОСТ 4159.
Калий йодистый по ГОСТ 4232.
Крахмал растворимый по ГОСТ 10163.
Натрия тиосульфат по ГОСТ 27068.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328.
Фенолфталеин (индикатор).
Допускается применение другой аппаратуры, лабораторной посуды с техническими и метрологическими характеристиками, а также реактивов, качество которых не ниже указанных.
Подготовка к испытанию
Приготовление нейтрального раствора уксуснокислого свинца
300 г уксуснокислого свинца (РЬ(СН2СОО)2 • ЗН2О) растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 см3, при температуре 20 °С доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Приготовление раствора с массовой долей углекислого натрия 10 %
100 г углекислого натрия (Na2CO3) растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 см3 и доводят объем водой до метки.
Приготовление реактива Мюллера
Реактив Мюллера готовят смешиванием растворов А и Б.
Раствор А готовят следующим образом: 35 г 5-водной сернокислой меди (CuSO4 • 5Н2О) растворяют в 400 см3 горячей воды.
Раствор Б готовят следующим образом: 173 г 4-водного виннокислого калия-натрия (KNaC4O6H4 • 4Н2О) и 68 г углекислого натрия (Na2CO3) или 183,5 г 10-водного углекислого натрия (Na2CO3 -ЮН20) растворяют в 500 см3 горячей дистиллированной воды.
При смешивании раствор Б (после охлаждения) приливают к раствору А в мерной колбе вместимостью 1000 см3 и доводят объем дистиллированной водой до метки.
В мерную колбу добавляют 3 г активированного угля, взбалтывают и оставляют на 2 ч. Затем раствор фильтруют через фильтровальную бумагу.
В случае выпадения осадка окиси меди при длительном хранении раствор вновь фильтруют. Приготовленный раствор должен иметь pH 10,4.
Раствор хранят в посуде из темного стекла с притертой пробкой.
Приготовление раствора уксусной кислоты молярной концентрации 5 моль/дм3
300 см3 ледяной уксусной кислоты разбавляют дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 1000 см3 и доводят объем дистиллированной водой до метки.
Приготовление раствора йода молярной концентрации 0,0333 моль/дм3
4,3 г пересублимированного йода растворяют в растворе, содержащем 10 г йодистого калия, в мерной колбе вместимостью 1000 см3 и доводят объем дистиллированной водой до метки. Поправочный коэффициент раствора йода устанавливают по раствору тиосульфата натрия.
Приготовление раствора с масовой долей крохмала 1%
г крахмала растирают в фарфоровой ступке с 25 см3 дистиллированной воды и полученное крахмальное молоко вливают в 75 см3 кипящей дистиллированной воды.
Приготовление раствора тиосульфата натрия молярной концентрации 0,0333 моль/дм3
8,4 г тиосульфата натрия (Na2S2O3 -5Н2О) растворяют в 100 см3 свежепрокипяченной дистиллированной воды, охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3. Добавляют 2 см3 гидроокиси натрия (NaOH) молярной концентрации 1 моль/дм3 для нейтрализации и доводят объем дистиллированной водой до метки. Поправочный коэффициент раствора устанавливают через 10 суток по раствору бихромата калия (К2Сг2О7) молярной концентрации 0,0333 моль/дм3.
Приготовление раствора гидроокиси натря молярной концентрации 1 моль/дм3
40 г гидроокиси натрия (NaOH) растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 см3 и доводят объем дистиллированной водой до метки.
Приготовление раствора бихромата калия молярной концентрации 0,0333 моль/дм3
1,6345 г висушенного при температуре 150 °С бихромата калия (К2Сг2О7) переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют и раствор доводят дистиллированной водой до метки.
7.5.2.3 Проведение испытания
Взвешивают 10 г свекловичной мелассы с погрешностью ±0,01 г, растворяют в дистиллированной воде, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3,осветляют нейтральным раствором уксуснокислого свинца в количестве 10 см3, доводят объем дистиллированной водой до метки, взбалтывают и после двух-трех минутного стояния фильтруют. Пипеткой отбирают 50 см3 фильтрата, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют несколько капель раствора фенолфталеина и раствор с массовой долей углекислого натрия 10% до щелочной реакции, доводят объем до метки дистиллированной водой, взбалтывают и фильтруют.
Из фильтрата отбирают пипеткой 20 см3, соответствующих 1 г мелассы, помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, нейтрализуют разбавленной (в соотношении 1:1) уксусной кислотой (в присутствии индикатора фенолфталеина). Объем раствора доводят дистиллированной водой до объема 100 см3, затем прибавляют 10 см3 реактива Мюллера, помещают колбу с раствором в кипящую водяную баню на 10 мин. Уровень воды в бане должен быть на 2 см выше уровня раствора в конической колбе. Колба должна быть помещена на подставке так, чтобы не касалась дна бани. Баня должна иметь такие размеры, чтобы кипение не прерывалось при помещении в нее колбы. После нагревания колбу быстро охлаждают в потоке холодной воды.
После кипячения раствор должен иметь голубовато-зеленоватую окраску. В случае оранжевой окраски раствора опыт повторяют с меньшим количеством фильтрата.
К охлажденному раствору прибавляют 5 см3 раствора уксусной или винной кислоты молярной концентрации 5 моль/дм3 и сразу же в избытке раствор йода молярной концентрации 0,0333 моль/дм3 в количестве от 20 до 40 см3. Оба раствора добавляют без взбалтывания во избежание окисления окиси меди кислородом воздуха. После этого колбу накрывают часовым стеклом или пробкой, содержимое колбы время от времени перемешивают вращательным движением. Через 2 мин добавляют 5 см3 раствора с массовой долей крахмала 1 % и титруют раствором тиосульфата натрия молярной концентрации 0,0333 моль/дм3 до исчезновения синей окраски раствора.
Аналогично, но без нагрева, титруют 20 см3 фильтрата, добавив воду и реактивы.
Одновременно проводят контрольное определение, используя те же реактивы и в тех же количествах, но без испытуемого раствора. Контрольное определение проводят для каждого свежеприготовленного реактива Мюллера.
По разности между количеством добавленного йода и количеством израсходованного тиосульфата натрия определяют количество йода, вступившего в реакцию. Из этого количества отнимают поправку на восстановление, вызванное 1 г сахарозы, и поправку на редуцирующую способность реактива Мюллера.
После внесения этих поправок 1 см3 израсходованного раствора йода молярной концентрации 0,0333 моль/дм3 соответствует 1 мг редуцирующих веществ.
Массовую долю редуцирующих веществ в процентах определяют по формуле