Исследование основных характеристик коричневого сахара

      Здесь C_H2Y - концентрация титранта; V_H2Y - объем титранта, затраченный на титрование магния, мл; M_Mg - молярная масса магния; V_к – объем первого разбавления, m – масса навески сахара, V_n - объем пробы, взятый на титрование, мл.

      Содержание  кальция (мг/л) рассчитать по формуле:

 

      где  C_H2Y - концентрация титранта; V_H2Y - объем титранта, затраченный на титрование суммы кальция и магния, мл, M_Са - молярная масса кальция; V_к – объем первого разбавления, m – масса навески сахара, V_n - объем пробы, взятый на титрование, мл. [14] 

      Проведение  испытания 

      Для определения общего содержания ионов  кальция и магния было произведено  титрование 5мл анализируемого раствора комплексоном III до перехода винно-красной окраски в синюю. Добавленный титрант затрачивался на взаимодействие с солями кальция и магния:  

 

      Результаты  титрования: V_{общ 1} = 2,1мл

                                                V_{общ 2} = 2,15мл

                                                V_{общ 3} = 2,15мл

      Для количественного определения содержания ионов магния необходимо к 25мл исследуемого раствора добавить 1мл раствора оксалата аммония. При этом выпадает белый осадок оксалата кальция:

      Ca²⁺ + (NH₄)₂C₂O₄ = CaC₂O₄↓ + 2NH₄⁺

      После отделения осадка (фильтрованием  через складчатый фильтр), можно  определить количественное содержание ионов магния. Результаты титрования: V_{Mg 1} = 0,8мл

                  V_{Mg 2} = 0,75мл

                  V_{Mg 3} = 0,8мл

      Содержание  магния (мг/100г) можно рассчитать по следующей формуле:

Среднее значение концентрации ионов  магния составляет:

     

     Единичное отклонение:  E_i = с_i - с_ср

       E₁ =0,07;     E₂ = 0,13;       E₃ =0,07

     Дисперсия:   

     Стандартное отклонение:

     Относительное стандартное отклонение:

     Доверительный интервал: P = 0.95          f = 2          t_P,f = 4.30

     

     Результат: с_Mg = 3,73 0,08 мг/100г

      Содержание  кальция (мг/100г) можно рассчитать по следующей формуле:

      

     Среднее значение концентрации ионов магния составляет:

     

     Единичное отклонение:  E_i = с_i - с_ср

       E₁ =0,4;     E₂ = 0,4;       E₃ =0

     Дисперсия:   

     Стандартное отклонение:

     Относительное стандартное отклонение:

     Доверительный интервал: P = 0.95          f = 2          t_P,f = 4.30

     

     Результат: с_Са = 10,75 0,09 мг/100г

      3.5 Фотоколориметрическое определение железа  
 

      Для проведения испытания  потребуется:

• Фотоэлектроколометр с кюветами с толщиной слоя 1 О мм.
• Мерные колбы на 100 мл - 6 шт.
• Пипетки градуированные на 10 мл - 2 шт.
• Азотная кислота, НNО_з (d = 1,2 г/см^з) 33%-ная.
• Пергидроль, Н₂О₂ 30%-ный.
• Раствор роданида калия, KSCN 5%-ный.
• Железо-аммонийные квасцы, NH₄Fe(S0₄)₂ 12Н₂О.
• Серная кислота H₂S0₄ 64%-ная (1,54 г/см³).

      Стандартный раствор железо-аммонийных квасцов (раствор №1) приготовить следующим образом. Взвесить на аналитических весах 0,8636г NH₄Fe(S0₄)₂·2Н₂О. Данную навеску соли перенести в мерную колбу на 1000 мл и растворить в дистиллированной воде, туда же прибавить 4 мл 64%-ной H₂S0₄, раствор довести до метки дистиллированной водой, тщательно перемешать. Полученный раствор содержит 0,1 мг/см³ ионов Fе³⁺.

      Далее взять пипеткой 50 мл приготовленного  раствора, поместить в мерную колбу на 250 мл, довести до метки дистиллированной водой, тщательно перемешать. Получается раствор №1.

      Для построения градуировочного графика  в четыре мерные колбы на 100 мл внести 5, 10, 15, 20 мл раствора №1, что будет соответствовать 100, 200, 300, 400 мкг/100 мл. Прибавить в каждую колбу по 2 мл НNО_з 33%-ного, по 6 капель 30%-ной Н₂О₂, по 40 мл 5%-ного раствора KSCN и довести до метки дистиллированной водой.

      Fe³⁺ + 3(SCN)^- = [Fe(SCN)₃]  (смесь комплексов: [Fe(SCN)]²⁺, [Fe(SCN)₂]⁺, [Fe(SCN)₃], [Fe(SCN)₄]^-, [Fe(SCN)₅]^2-, [Fe(SCN)₆]^3-).

      Спустя 30 минут по завершению химических реакций  измерить абсорбционную способность каждого из растворов на фотоколориметре с зеленым светофильтром в кюветах с толщиной слоя 10 мм.

      На  основании полученных данных построить градуировочный график А = f(с).

      Для определения содержания железа навеску коричневого сахара, массой 5г растворить в колбе на 100мл. Затем в мерную колбу на 100 мл взять 20 мл раствора сахара, 2 мл НNО_з, 6 капель 30%-ной Н₂О₂, 40 мл 5%-ного раствора KSCN и содержание колбы довести до метки дистиллированной водой. Измерить  на фотоколориметре абсорбционную способность исследуемого раствора.

      По  градуировочному графику определить содержание железа в растворе.

      Количество  железа (мкг/100г) исследуемого раствора можно рассчитать по формуле:

      

     [14] 
 
 

      Проведение  испытаний 

      Для определения содержания железа в  коричневом сахаре сначала была приготовлена серия стандартных растворов, содержащая 100, 200, 300 и 400 мкг Fe³⁺ в 100мл. Спустя 30мин по завершению химической реакции была измерена абсорбционная способность каждого раствора на фотоколориметре при λ = 264 нм. Результаты измерений занесены в таблицу: 

 
 

      По  результатам этой таблицы был  построен градуировочный график зависимости А = f(с):

 

      Далее, согласно методике, была измерена абсорбционная  способность исследуемого раствора коричневого сахара: А₁ = 0,16; А₂ = 0,16; А₃ = 0,165

      По  градуировочному графику содержание железа в исследуемом растворе составляет: с₁ =125мкг/100мл;  с₂ =125мкг/100мл; с₃ =130мкг/100мл:

 
 

      Количество  железа (мкг/100г) исследуемого раствора можно рассчитать по формуле:

           

     Среднее значение концентрации ионов магния составляет:

     

     Единичное отклонение:  E_i = с_i - с_ср

       E₁ =1,65;     E₂ = 1,65;       E₃ =3,34

     Дисперсия:   

     Стандартное отклонение:

     Относительное стандартное отклонение:

     Доверительный интервал: P = 0.95          f = 2          t_P,f = 4.30

     

     Результат: с_Fe = 126,40 0,06 мкг/100г 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Заключение 

      В данной курсовой работе мною были рассмотрены  основные теоретические и практические аспекты исследуемого вопроса. В первой главе я рассмотрела состав тростникового коричневого сахара и классификацию сахаров в зависимости от содержания в них мелассы, привела способ получения сахара из сахарного тростника и технические требования, предъявляемые к тростниковому сахару-сырцу.

      Во  второй главе были рассмотрены основные особенности методов анализа, применяемых в дальнейшем.

      Третья  глава посвящена исследованию характеристик  коричневого сахара. Были изучены органолептические (внешний вид, цвет, запах, вкус, чистота раствора) и физико-химические (содержание влаги и сухих веществ, продолжительность растворения сахара в воде) показатели качества сахара. Они соответствуют техническим требованиям, закрепленным в государственном стандарте на сахар-сырец, являющийся продуктом переработки сахарного тростника (ГОСТ 52305-2005). Также было определено содержание ионов кальция (с_Са =10,75 0,09 мг/100г), магния (с_Mg = 3,73 0,08 мг/100г) и железа (с_Fe = 126,40 0,06 мкг/100г). Так как содержание микроэлементов на упаковке не указано, а оно зависит от климатических условий произрастания сырья, режима работы сахарного завода, степени чистоты используемой воды и известкового камня, то невозможно сделать вывод о правильности полученных результатов. Несомненным остается и тот факт, что тростниковый нерафинированный сахар не может служить источником названных микроэлементов, т.к. употребляется он в небольших количествах и не может заменить другие продукты, богатые микроэлементами. Но несмотря на все это, коричневый сахар несомненно полезнее белого сахара-рафинада. 
 
 
 
 

      Список  используемых источников 

1. http://www.sugarindustry.ru
2. http://www.krugosvet.ru/articles/03/1000344/1000344a1.htm#1000344-A-101
3. Толленс-Эльснер, Краткий справочник по химии углеводов. Перевод с четвертого немецкого издания доц. Макаровой-Землянской. – М.: Главная редакция химической литературы, 1938 – 685с.
4. Товароведение продовольственных товаров: учебное пособие. Под редакцией Е.А. Кондрашова. – М.: «Альфа-М», 2007 – 416с
5. ГОСТ Р 52305-2005
6. Несмеянов А.Н. Начала органической химии. В двух книгах. Книга 1. Изд.2-е, пер. - М.: «Химия», 1974 – 624с
7. Сапронов А.Р., Бобровников Л.Д. Сахар. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1987 – 256с.
8. Герасименко А.А., Олянская С.П., Гривцева Э.А. Меласса и мелассообразование. – Киев, 1990 – 318с
9. http:// www.brown-white.ru — портал о коричневом сахаре
10. Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн. 2. Методы химического анализа: Учеб. для вузов/ Ю.А. Золотов, Е.Н. Дорохова, В.И. Фадеева. – М.: Высш. шк., 2004 – 503с.
11. ГОСТ 12576-89
12. ГОСТ 12570-67
13. ГОСТ 12577-67
14. Орлин Н.А. Лабораторный практикум по химии специальных веществ / Владим. гос. ун-т. Владимир, 2004. 92с.