Materia uscată este Metoda de determinare

2024 Autor: Isabella Gilson | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 03:38

Apa este unul dintre cei mai comuni compuși chimici de pe Pământ. Joacă un rol excepțional în viața lumii biologice, la fel cum oxigenul, fiind o condiție necesară vieții, face parte din toate ființele vii și participă la sistemele lor metabolice. Determinarea conținutului de apă (procent de umiditate) din mediul uman, alimente, materiale industriale, substanțe gazoase, solide și lichide este una dintre numeroasele sarcini rezolvate în laboratoarele din întreaga lume.

Definiția conceptului

Cea mai generală definiție a solidelor (reziduuri uscate în chimie) este că acestea sunt substanțe din care umiditatea a fost îndepărtată. Dar umiditatea conținută într-o substanță sau material poate fi împărțită în două componente:

• unul care este conținut în moleculele unei substanțe sau asociat;
• ceea ce este conținut între moleculele unei substanțe sau liber.

Apa gratuită poate fi îndepărtată fizicmetode: evaporare, uscare, distilare etc. În acest caz, structura substanței se poate modifica, dar compoziția chimică nu. Umiditatea legată poate fi îndepărtată numai în condiții mai dure sau chiar cu substanțe chimice.

Uscat - acestea sunt substanțe din care ambele tipuri de apă sunt absente. Trebuie reținut că aerul din jur conține în mod constant o anumită cantitate de vapori de apă.

De aceea, substanțele fierbinți uscate trebuie depozitate în recipiente speciale, astfel încât vaporii de apă să nu pătrundă în ele.

Apă în alimente

Mâncarea conține cantități mari de apă. De la 70-95% în diverse fructe și legume și până la 4% în lapte praf. Dar conținutul de umiditate al produsului nu indică procentul de apă liberă și legată din acesta, iar acest lucru joacă un rol principal în depozitare. Într-adevăr, în funcție de umiditate, aspectul, gustul și, în consecință, timpul și metoda de depozitare se modifică fără apariția semnelor de alterare. Prin urmare, producătorii indică de obicei nu numai perioada, ci și umiditatea și temperatura de depozitare a produsului.

În alimente, apa poate fi legată de proteine și de un număr mare de alți compuși organici în sisteme coloidale stabile din care este dificil de îndepărtat.

Apa din hrana animalelor

Materia uscată se poate referi la porțiunea uscată a hranei pentru animale. Un nutrient sau o toxină pentru hrana animalelor poate fi clasificat ca atare pentru a indica nivelul său în hrana pentru animale. Contabilizarea nivelurilor de nutrienți în diferitese hrănește pe bază de substanță uscată (mai degrabă decât bazată pe dovezi) facilitează comparația. La urma urmei, toate alimentele au procente diferite de apă. De asemenea, permite compararea nivelului de uscat al unui anumit nutrient cu nivelul necesar în dieta animalului.

Procentul de apă este adesea determinat prin încălzirea alimentelor pe o farfurie de hârtie în cuptorul cu microunde sau folosind testerul Koster pentru a usca alimentele. Determinarea solidelor poate fi utilă pentru furajele cu energie redusă cu un procent mare de apă pentru a asigura un aport energetic adecvat. S-a demonstrat că animalele care consumă aceste tipuri de alimente primesc mai puțină energie alimentară. O problemă numită pierdere de substanță uscată poate rezulta din eliberarea de căldură cauzată de respirația microbiană. Acest lucru reduce conținutul de carbohidrați nestructurali, proteine și energia alimentară generală.

Cum se calculează cantitatea de umiditate

Conținutul de substanță solidă este determinat de diferența dintre greutatea întregului produs și conținutul de umiditate al acestuia (conținutul de umiditate). Pentru aceasta, se folosesc de obicei metode directe și indirecte.

Metodele directe ajută la extragerea apei conținute în produs, iar apoi la determinarea cantității acesteia.

Metode indirecte, cum ar fi uscarea, refractometria, densitatea sau conductivitatea unei soluții determină conținutul de solide. Metodele indirecte pot include și metoda de expunere la substanța de testat cu reactivi chimici.

Dificultăți în determinarea conținutului de umiditate al unei substanțe

Determinarea cantitățiiapa dintr-o probă este uneori complicată de faptul că uscarea acesteia duce, de asemenea, la o modificare a compoziției sale chimice: substanțele volatile precum dioxidul de carbon, unii acizi organici, compușii de amoniac, precum și majoritatea alcoolilor și eterilor se evaporă pur și simplu în timpul procesului, iar oxidarea unui număr de substanţe organice duce la o creştere a greutăţii uscate. Poate crește și datorită apei conținute în coloizii hidrofili stabili.

Cum se determină reziduul uscat

Determinarea solidelor se realizează prin diferite metode. Luați în considerare principalele și cele mai frecvent utilizate:

1. Metoda de arbitraj. Conținutul de apă este determinat prin uscare până la o greutate constantă uscată atunci când se eliberează umiditate higroscopică. Temperatura este menținută strict definită. Proba se usucă până la greutate constantă. Există și o metodă accelerată, efectuată la temperatură ridicată. În acest caz, se stabilește un timp de uscare specific, iar procesul se realizează prin sinterizarea într-o masă omogenă cu nisip precalcinat. Cantitatea de nisip aplicată trebuie să fie de două până la patru ori mai mare decât cea a probei. Nisipul este necesar pentru uscarea uniformă, crește porozitatea și facilitează îndepărtarea umezelii. Procesul se desfășoară în pahare de porțelan timp de 30 de minute, temperatura este determinată de tipul de produs. Pot fi folosite pahare din aluminiu sau din sticlă în loc de cești de porțelan.
2. Uscare de în altă frecvență. Un astfel de aparat produce radiații infraroșii și de obicei este format din două plăci, careinterconectate. Metoda permite de multe ori accelerarea procesului de uscare și, prin urmare, a întregului studiu.
3. Metoda refractometrică. Utilizarea acestei metode este de obicei relevantă pentru substanțele care conțin multă zaharoză: dulciuri, siropuri sau sucuri. În acest caz, se compară indicii de refracție ai probei de substanță și zaharoză. Deoarece indicele de refracție depinde de temperatură, ambele soluții sunt plasate într-un termostat înainte de examinare. Această metodă determină cu exactitate cantitatea de solide.

Metode utilizate rar

1. Metoda de colorimetrie de scanare diferențială este de a răci proba sub punctul de îngheț al apei, în timp ce apa liberă se va transforma într-o stare solidă, iar atunci când proba este încălzită, căldura consumată pentru a topi această apă poate fi găsită.. Iar apa legată va fi definită ca diferența dintre apa totală și apa înghețată.
2. Metoda măsurătorilor dielectrice se bazează pe faptul că, în prezența apei parțial legate, proprietățile acesteia ca dielectric diferă foarte mult de proba în care nu există o astfel de apă. După ce s-au determinat proprietățile dielectrice ale unei probe dintr-o substanță, conținutul de apă liberă și legată este găsit folosind tabele speciale.
3. Metoda de măsurare a capacității termice este de a măsura indicele apei înghețate atunci când este dezghețată, când legăturile de hidrogen sunt rupte. La umiditatea ridicată a probei, valoarea capacității termice va fi determinată de apă liberă, a cărei capacitate termică este de 2 ori mai mare decât cea a gheții.
4. Metoda rezonanței magnetice nucleare determină mobilitatea apei înmatrice fixă. În prezența apei libere și legate, dispozitivul determină prezența acestora în spectru cu două linii deodată. Un tip de apă dă o singură linie spectrală. Metoda este costisitoare, dar foarte precisă, utilizată pentru studii profunde ale structurii substanțelor organice.
5. Metoda densimetrică începe cu determinarea greutății specifice a probei. Acesta este modul obișnuit de a calcula apa în sucuri, siropuri, fructe procesate sau fructe de pădure cu zahăr. Greutatea specifică se determină cu un hidrometru. Cunoscând acest lucru, folosim datele furnizate în GOST pentru substanța de testat și setăm conținutul de apă din probă.

Trebuie remarcat faptul că metodele de determinare a solidelor nu se limitează la cele prezentate în acest articol.

Recomandări pentru alegerea unei metode de cercetare

Pentru fiecare probă specifică dintr-o substanță, produs sau material, se utilizează propria metodă de determinare a substanțelor uscate. Pentru a clarifica metoda, este necesar să faceți referire la standardele și reglementările de stat care sunt dezvoltate pentru toate produsele alimentare și industriile acestora.

Standarde de stat

O selecție mare de metode pentru determinarea reziduului uscat nu înseamnă o alegere independentă a metodei dorite. Pentru desfășurarea corectă a studiului, este necesar să vă familiarizați cu standardele și reglementările de stat pentru efectuarea acestor analize în conformitate cu GOST.

Astfel, GOST 26808-2017 „Conserve de pește și fructe de mare. Metode de determinare a substanței uscate” și GOST 32640-2012, privind metodele de calculare a conținutului unei substanțe îna hrani. Ei descriu procesele în detaliu, notează caracteristicile implementării lor, echipamentele și materialele pentru cercetare.

Alte standarde și reglementări

Pe lângă standardele de stat, există un număr mare de standarde diferite care determină corectitudinea testelor de laborator pentru fiecare tip de substanță de testat pentru conținutul de substanță uscată. Acestea sunt diverse OST, TU, PCT, MVI și alte norme și standarde. Deci, de exemplu, există RD 118.02.8-88 „Metodologie pentru măsurarea conținutului de reziduuri uscate (substanțe dizolvate) în apele uzate.”