Сухото вещество е Метод за определяне

2024 Автор: Isabella Gilson | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 03:18

Водата е едно от най-разпространените химически съединения на Земята. Той играе изключителна роля в живота на биологичния свят, както кислородът, като необходимо условие за живот, е част от всички живи същества и участва в техните метаболитни системи. Определянето на водното съдържание (процент на влага) в човешката среда, храни, промишлени материали, газообразни, твърди и течни вещества е една от многото задачи, решавани в лаборатории по целия свят.

Определение на понятието

Най-общата дефиниция за твърди вещества (сух остатък в химията) е, че това са вещества, от които е отстранена влагата. Но влагата, съдържаща се в вещество или материал, може да бъде разделена на два компонента:

• това, което се съдържа в молекулите на веществото или свързано;
• това, което се съдържа между молекулите на веществото, или свободно.

Безплатната вода може да бъде отстранена чрез физическиметоди: изпаряване, сушене, дестилация и др. В този случай структурата на веществото може да се промени, но химическият състав не. Свързаната влага може да бъде отстранена само при по-тежки условия или дори само с химикали.

Сухо - това са вещества, в които и двата вида вода липсват. Трябва да се помни, че околният въздух постоянно съдържа известно количество водна пара.

Затова изсушените горещи вещества трябва да се съхраняват в специални контейнери, така че водните пари да не навлизат в тях.

Вода в храната

Храната съдържа големи количества вода. От 70-95% в различни плодове и зеленчуци и до 4% в мляко на прах. Но съдържанието на влага в продукта не показва процента свободна и свързана вода в него и това играе водеща роля при съхранението. Всъщност, в зависимост от влажността, външният вид, вкусът и съответно времето и методът на съхранение се променят без появата на признаци на разваляне. Поради това производителите обикновено посочват не само периода, но и влажността и температурата на съхранение на продукта.

В храната водата може да бъде свързана от протеини и голям брой други органични съединения в стабилни колоидни системи, от които е трудно да се отстранят.

Вода в храната за животни

Сухото вещество може да се отнася до сухата част от храната за животни. Хранителното вещество или токсинът може да бъде класифициран като такъв, за да се посочи нивото му в храната за животни. Отчитане на нивата на хранителни вещества в различнихрани на базата на сухо вещество (а не на базата на доказателства) улеснява сравнението. В крайна сметка всяка храна има различен процент вода. Освен това позволява сравнение на сухото ниво на даден хранителен елемент с нивото, необходимо в диетата на животното.

Процентът на водата често се определя чрез нагряване на храната върху хартиена чиния в микровълновата или чрез използване на Koster Tester за изсушаване на храната. Определянето на твърдите вещества може да бъде полезно при нискоенергийни храни с висок процент вода, за да се осигури адекватен енергиен прием. Доказано е, че животните, консумиращи този вид храна, получават по-малко хранителна енергия. Проблем, наречен загуба на сухо вещество, може да е резултат от отделянето на топлина, причинено от микробното дишане. Това намалява съдържанието на неструктурни въглехидрати, протеини и цялостната хранителна енергия.

Как да изчислим количеството влага

Съдържанието на твърдо вещество се определя от разликата между теглото на целия продукт и неговото съдържание на влага (съдържание на влага). За това обикновено се използват директни и непреки методи.

Директните методи помагат да се извлече водата, съдържаща се в продукта, и след това да се определи нейното количество.

Непреки методи като сушене, рефрактометрия, плътност или проводимост на разтвор определят съдържанието на твърди вещества. Непреките методи могат също да включват метода на излагане на изпитваното вещество с химически реагенти.

Трудности при определянето на съдържанието на влага на вещество

Определяне на количествотоводата в пробата понякога се усложнява от факта, че нейното изсушаване също води до промяна в химичния й състав: летливи вещества като въглероден диоксид, някои органични киселини, амонячни съединения, както и повечето алкохоли и етери просто се изпаряват по време на процеса, а окисляването на редица органични вещества води до увеличаване на сухото тегло. Може също да се увеличи поради водата, съдържаща се в стабилните хидрофилни колоиди.

Как да определим сухия остатък

Определянето на твърдите вещества се извършва по различни методи. Помислете за основните и най-често използваните:

1. Метод на арбитраж. Съдържанието на вода се определя чрез сушене до постоянно сухо тегло при отделяне на хигроскопична влага. Температурата се поддържа строго определена. Пробата се изсушава до постоянно тегло. Съществува и ускорен метод, извършван при повишена температура. В този случай се задава определено време за сушене и процесът се извършва чрез синтероване в хомогенна маса с предварително калциниран пясък. Количеството на приложен пясък трябва да бъде два до четири пъти по-голямо от това на пробата. Пясъкът е необходим за равномерно сушене, увеличава порьозността и улеснява отстраняването на влагата. Процесът се извършва в порцеланови чаши за 30 минути, като температурата се определя от вида на продукта. Вместо порцеланови чаши могат да се използват алуминиеви или стъклени чаши.
2. Високочестотно сушене. Такъв апарат произвежда инфрачервено лъчение и обикновено се състои от две пластини, коитовзаимосвързани. Методът позволява многократно да се ускори процеса на сушене, а оттам и цялото изследване.
3. Метод за рефрактометрия. Използването на този метод обикновено е подходящо за вещества, съдържащи много захароза: сладки, сиропи или сокове. В този случай се сравняват показателите на пречупване на пробата от веществото и захарозата. Тъй като показателят на пречупване зависи от температурата, и двата разтвора се поставят в термостат преди изследването. Този метод определя точно количеството твърди вещества.

Рядко използвани методи

1. Методът на диференциалната сканираща колориметрия е да се охлади пробата под точката на замръзване на водата, докато свободната вода ще се превърне в твърдо състояние и когато пробата се нагрее, топлината, изразходвана за разтопяване на тази вода, може да бъде намерена. И свързаната вода ще се дефинира като разликата между общата вода и замразената вода.
2. Методът на диелектричните измервания се основава на факта, че в присъствието на частично свързана вода, нейните свойства като диелектрик се различават значително от пробата, където няма такава вода. След определяне на диелектричните свойства на проба от вещество, съдържанието на свободна и свързана вода се намира с помощта на специални таблици.
3. Методът за измерване на топлинния капацитет е да се измери индексът на замразената вода, когато е размразена, когато водородните връзки са прекъснати. При висока влажност на пробата, стойността на топлинния капацитет ще се определи от свободната вода, чийто топлинен капацитет е 2 пъти по-голям от този на леда.
4. Методът на ядрено-магнитен резонанс определя мобилността на водатафиксирана матрица. При наличие на свободна и свързана вода устройството определя присъствието им в спектъра с две линии наведнъж. Един вид вода дава само една спектрална линия. Методът е скъп, но много точен, използва се за задълбочени изследвания на структурата на органичните вещества.
5. Денсиметричният метод започва с определяне на специфичното тегло на пробата. Това е обичайният начин за изчисляване на водата в сокове, сиропи, преработени плодове или горски плодове със захар. Специфичното тегло се определя с хидрометър. Знаейки го, използваме данните, дадени в GOST за изпитваното вещество и задаваме съдържанието на вода в пробата.

Трябва да се отбележи, че методите за определяне на твърди вещества не са ограничени до тези, дадени в тази статия.

Препоръки за избор на метод за изследване

За всяка конкретна проба от вещество, продукт или материал се използва собствен метод за определяне на сухи вещества. За да се изясни методът, е необходимо да се направи справка с държавните стандарти и разпоредби, които са разработени за всички хранителни продукти и техните индустрии.

Държавни стандарти

Голяма селекция от методи за определяне на сухия остатък не означава независим избор на желания метод. За правилното провеждане на изследването е необходимо да се запознаете с държавните стандарти и разпоредби за провеждане на тези анализи в съответствие с GOST.

Така, GOST 26808-2017 "Рибни и морски дарове. Методи за определяне на сухо вещество" и GOST 32640-2012 относно методите за изчисляване на съдържанието на вещество вфураж. Те описват процесите много подробно, отбелязват особеностите на тяхното изпълнение, оборудване и материали за изследване.

Други стандарти и разпоредби

В допълнение към държавните стандарти има голям брой различни стандарти, които определят правилността на лабораторните тестове за всеки вид изпитвано вещество за съдържанието на сухо вещество. Това са различни OST, TU, PCT, MVI и други норми и стандарти. Така например има РД 118.02.8-88 „Методика за измерване на съдържанието на сухи остатъци (разтворени вещества) в отпадъчни води.“