7.3 Експериментальна частина

7.3.1 Визначення масової частки лактози в молоці йодометричним методом

Визначення масової частки лактози прискореним йодометричним методом.

Принцип методу полягає в наступному. Під час взаємодії точної кількості рідини Фелінга (розчин CuSO4) з досліджуваним розчином, що містить лактозу, остання відновлює двовалентний Купрум за схемою:

На решту двовалентного Купруму діють розчином КІ (І2 в КОН), в результаті чого йон Йоду окиснюється, а двовалентний Купрум відновлюється:

2Cu2+(залишок) + 2KJ ↔ 2Cu+ + J2 + 2К+

Молекулярний йод, який виділився титрують розчином тіосульфату натрію:

J2 + 2S2O32– ↔2J + S4O62–.

Для визначення кількості Cu2+-йонів, що відновився лактозою, проводять контрольний дослід, в якому замість досліджуваного розчину, що містить лактозу, беруть дистильовану воду. Визначають різницю об’ємів тіосульфату натрію, витраченого на титрування І2 в контрольному і досліджуваному розчині. За знайденою різницею об’ємів роблять висновок про кількість відновлених лактозою Cu2+-йонів, знайшовши еквівалентну кількість молів Na2S2O3.

Під час йодометричного методу визначення лактози використовується велика кількість послідовних операцій, тому слід ретельно ознайомитися з ходом виконання роботи та уважно читати написи на склянках з реактивами перед їх використанням.

Прилади, обладнання, матеріали: молоко, технічні ваги, годинник, мірна колба місткістю 500 см3, дистильована вода, бюретка, піпетки місткістю 5 см3,
10 см3, 25 см3, 50 см3, фільтрувальний папір, воронка, конічна колба місткістю 250…300 см3, пробка, циліндр місткістю 10 см3,

Реактиви: розчин Фелінга І, 1 н розчин гідроксиду калію (або натрію), 0,1 н розчин йоду, 0,1 н розчин гідроксиду калію (або натрію), 0,5 н розчин соляної кислоти, 0,1 н розчин тіосульфату натрію, 1%-ний розчин крохмалю.

Техніка визначення (послідовність дій наведена на схемі рисунку 7.2) – зважують наважку молока, масою 25 г з точністю до 0,01 г або відмірюють піпеткою 25 мл і розраховують масу множенням об’єму взятого молока на його густину. Молоко переносять в мірну колбу місткістю 500 см3, додають дистильовану воду до половину об’єму, із бюреток відмірюють 10 см3 розчину Фелінга І і 4см3 1 н розчину КОН.

Рисунок 7.2 – Схема визначення масової частки лактози в молоці

Розчин перемішують після додавання води і реактивів. Доводять вміст до мітки дистильованою водою, знову перемішують і залишають у спокої на 30 хв. Відстояну рідину фільтрують в суху колбу через складчастий паперовий фільтр. Перші порції фільтрату 10...20 см3 видаляють. 50 см3 фільтрату переносять піпеткою в конічну колбу місткістю 250...300 см3 з притертою пробкою. Додають із бюретки 25 см3 0,1 н розчину йоду і повільно за постійного перемішування додають із бюретки 37,5 см3 0,1 н розчину гідроксиду натрію. Закривають колбу пробкою і залишають її в темному місці на 20 хв. за температури 20ºС. Далі вносять циліндром 8 см3 0,5 н розчину соляної кислоти і титрують йод, що виділився 0,1 н розчином тіосульфату натрію. Індикатор – 1%-ний розчин крохмалю – вносять під кінець титрування, коли забарвлення в реакційній колбі набуде солом’яного кольору. Титрування продовжують до моменту зникнення синього забарвлення. Паралельно проводять контрольний дослід, відмірюють в колбу 50 см3 дистильованої води (замість фільтрату), і проводять експеримент в тій же послідовності і з тими ж реактивами, що і в основному досліді.

Масову частку лактози L (%) розраховують за формулою:

                               (7.1)

де 0,01801 – кількість лактози, що відповідає 1 см3 0,1 н розчину йоду, г; V1 – кількість 0,1 н розчину Na2S2O3, яку витратили на титрування йоду в контрольному досліді, см3; V – кількість 0,1 н розчину Na2S2O3, яку витратили на титрування надлишку йоду у фільтраті, см3; 0,97 – поправка, встановлена емпірично; m – маса молока в 50 см3 фільтрату, г.

Якщо на дослідження було взято точно 25 г молока, то масову частку лактози можна розрахувати спрощено за такою формулою:

L = 0,699∙(V1 – V)                                (7.2)

Дані спостережень та розрахунків заносять до таблиці 7.1.

Таблиця 7.1 – Результати спостережень та розрахунків для визначення масової частки лактози в молоці йодометричним методом

7.3.2 Визначення масової частки лактози в молоці рефрактометричним методом

Рефрактометричний метод відрізняється простотою і швидкістю визначення, але поступається хімічним методам за точністю. У відповідності до цього методу про вміст лактози роблять висновок за величиною показника заломлення безбілкової фракції молока, отриманої осадженням білків розчином хлориду кальцію під час кип’ятіння і відділенням осаду фільтрацією. З таблиці 7.2 за показником заломлення сироватки визначаємо вміст лактози в молоці. Послідовність дій наведена на схемі рисунку 7.3.

Прилади, обладнання, матеріали: піпетка місткістю5 см3, пробірка, годинник, водяна баня, фільтрувальний папір, воронка, рефрактометр ИРФ-454Б2М.

Реактиви: молоко, 4%-й розчин хлориду кальцію

Рисунок 7.3 – Схема визначення масової частки лактози в молоці рефрактометричним методом

Таблиця 7.2 – Залежність показника заломлення безбілкової фракції молока від вмісту лактози в молоці (%)

Дані спостережень та розрахунків заносять до таблиці 7.3.

Таблиця 7.3 – Результати спостережень та розрахунків для визначення масової частки лактози в молоці рефрактометричним методом

Результати досліджень зводять в загальну таблицю 7.4 та роблять висновок.

Таблиця 7.4 –  Зведена таблиця для визначення масової частки лактози в молоці