Йодометрический метод определения редуцирующих веществ с применением реактива Мюллера

Сущность метода:

Метод основан на восстановлении ионов меди (Си²) из щелочного раствора Мюллера до гемиоксида мели (Си20) редуцирующими веществами при добавлении избыточного количества раствора Йода и титровании избытка его раствором тиосульфата натрия.

Аппаратура и реактивы:

По ГОСТ 12575-2001

Подготовка к испытанию:

Подготовка к испытанию

Приготовление раствора уксуснокислого свинца.

Растворяют 300 г 3-водпого уксуснокислого свинца (Рb (СН₃СОО) ₂-ЗН₂О) в 800 см³ дистиллированной воды в мерной колбе вместимостью 1000 см ³, при необходимости устанавливают рН 7 раствором уксусной кислоты или гидроокиси натрия и доводят объем дистиллированной водой до метки.

Приготовление раствора углекислого натрия (Na₂СО₃ ) массовой долей 14 %.Растворяют 140 г углекислого натрия дистиллированной водой в мерной колос вместимостью

1000 см ³и доводят объем дистиллированной водой до метки.

Приготовление раствора уксусной кислоты молярной концентрации с(СН₃СООН) = 5 моль/дм³

Разбавляют 300 см³ ледяной уксусной кислоты дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 1000 см³ и доводят объем дистиллированной водой до метки.

Приготовление реактива Мюллера

Реактив Мюллера готовят смешиванием растворов А и Б.

Раствор А: 35.00 г 5-водной сернокислой меди (СиS0₄ 5Н₂0) растворяют в 400 см³ кипящей дистиллированной воды.

Раствор Б: 173,00 г 4-водного виннокислого калия-натрия и 68 г безводного углекислого натрия растворяют в 500 см³ кипящей дистиллированной воды или 183,50 г 10-водного углекислого натрия растворяют в 400 см³ кипящей дистиллированной волы.

После растворения и охлаждения раствор Б приливают к раствору А в мерной колбе вместимостью 1000 см³ и доводят объем дистиллированной водой до метки.

В мерную колбу добавляют 3 г активного 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.

Раствор хранят в посуде из темного стекла с пришлифованной пробкой при комнатной температуре.

Приготовление раствора гидроокиси натрия молярной концентрации с (NaОН) = 1 моль/дм³

Растворяют 40 г гидроокиси натрия дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 1000 см³ и доводят объем дистиллированной водой до метки.

Приготовление раствора Йода молярной концентрации с(½12) = 0,0333 моль/дм³. Растворяют 4.30 г пересублимированного йода в водном растворе, содержащем 10 г йодистого калия (К1). Тщательно перемешивают до полного растворения йода и доводят объем раствора дистиллированной водой до 1000см³. Поправочный коэффициент раствора йода устанавливают не реже 1 раза в 10 сут по раствору тиосульфата натрия в соответствии с требованиями ГОСТ 25794-2.Раствор хранят в посуде из темного стекла с прошлифованной пробкой при комнатной температуре.

Приготовление раствора крахмала массовой долей 1%.

Растирают 1г крахмала в фосфорной ступке с 25см ³ дистиллированной воды.Полученное крахмальное молоко вливают в 74см ³ кипящей воды.

Приготовление раствора тиосульфата натрия(серноватистокислого натрия) концентрации с (Na₂ S₂ O₃ ) = 0,0333 моль/дм³.

Растворяют 8,40г тиосульфата натрия в 100 см³ свежепрокипяченной дистиллированной воды, охлаждают, прибавляют 3см³ изобутилового спирта, тщательно перемешивают и доводят объем до 1000см³. Поправочный коэффициент раствора устанавливают через 10 сут. по раствору бихромата калия молярной концентрации с (К₂Сr₂O₇) = 0,0333 моль/дм³ по ГОСТ 25794.

2. Раствор хранят в посуде из темного стекла при комнатой температуре.

Приготовление раствора бихромата калия (двухромовокислого калия) молярной концентрации с (К₂Сr₂O₇) = 0,0333 моль/дм³

Растворяют 1,6345 г высушенного при 150 ºС бихромата калия в дистиллированной воде и доводят объем раствора водой до 1000 см³.

Приготовление исходного раствора сахара-сырца

Взвешивают 40 г сахара-сырца с погрешностью ± 0,01 г, растворяют в дистиллированной воде, переносят в мерную колбу вместимостью 200 см³, осветляют нейтральным раствором уксуснокислого свинца в количестве от 1,0 до 4,0 см³, проверяя полноту осаждения добавлением одной капли нейтрального раствора уксуснокислого свинца. Доводят объем дистиллированной водой до метки, взбалтывают и фильтруют через бумажный фильтр, покрывая фильтровальную воронку часовым стеклом во избежание испарения и изменения концентрации раствора. Отбирают пипеткой 50 см³ фильтрата, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют раствор углекислого натрия (Na₂СО₃ ) с массовой долей 14 % в присутствии индикатора фенолфталеина (до слабой розовой окраски) для удаления избытка уксуснокислого свинца, доводят объем до метки дистиллированной водой, взбалтывают и фильтруют через бумажный фильтр.

Приготовление исходных растворов сахара-песка, сахара-рафинада

Взвешивают 40 г сахара-песка или сахара-рафинада с погрешностью ± 0.01 г. растворяют в дистиллированной воде, переносят в мерную колбу вместимостью 200 см³ и доводят объем дистиллированной водой до метки.

Проведение испытания

Отбирают 20 см³ исходного раствора, приготовленного по 4.2.10. что соответствует 2 г сахара-сырца, или 50 см ³исходного раствора, приготовленного, что соответствует 10 г сахара-песка или сахара-рафинада.

Если содержание редуцирующих веществ во взятом объеме раствора сахара-сырца превышает 25 г, отбирают меньший объем раствора, приготовленного по 4.2.10.

Раствор помещают в коническую колбу вместимостью 250 см ³ (при анализе сахара-сырца содержимое колбы нейтрализуют раствором уксусной кислоты молярной концентрации с (СН₃СООН) = 5 моль/дм³ в присутствии индикатора фенолфталеина). Объем раствора доводят дистиллированной водой до 100 см³, прибавляют 10 см ³ реактива Мюллера, перемешивают и помешают колбу с раствором в кипящую водяную баню на 10 мин ± 5 с. Уровень воды в бане должен быть на 2 см выше уровня раствора в конической колбе. Колба должна быть помещена на подставке так, чтобы она не касалась дна бани. Баня должна иметь такие размеры, чтобы кипение не прерывалось при помещении в нее колбы. После нагревания коническую колбу, накрытую часовым стеклом, во избежание окисления окиси меди кислородом воздуха быстро охлаждают под струей холодной воды без взбалтывания.

После кипячения раствор должен иметь голубовато-зеленоватую окраску. Если раствор оранжевой окраски, опыт повторяют с меньшим количеством фильтрата.

К охлажденному раствору прибавляют 5 см³ раствора уксусной кислоты молярной концентрации с (СН₃СООН) = 5 моль/дм³ и сразу же раствор йода молярной концентрации с (1/2 Na₂СО₃) = 0,0333 моль/дм³ в количестве от 20 до 40 см³ (V₁). Оба раствора добавляют без взбалтывания во избежание окисления окиси меди кислородом воздуха.

Колбу закрывают и содержимое взбалтывают до полного растворения осадка, при этом раствор имеет коричневую окраску, обусловленную избытком йода, и оставляют на 2 мин. Затем добавляют 2 см³ раствора крахмала массовой долей 1% и титруют раствором тиосульфата натрия молярной концентрации с (1/2 Na₂ S₂ O₃) = 0,0333 моль/дм³ до исчезновения синей окраски раствора.

Проводят контрольное определение, используя те же реактивы и в тех же количествах, но вместо испытуемого раствора добавляют дистиллированную воду. Контрольное определение проводят для каждого свежеприготовленного реактива Мюллера.

Параллельно проводят опыт без нагревания, используя то же количество исходного раствора и те же реактивы (после добавления реактива Мюллера раствор оставляют на 10 мин).

Обработка результатов

1. При вычислении массовой доли редуцирующих веществ принимают, что 1см³ раствора йода (0,0333 моль/дм³) соответствует 1 мг редуцирующих веществ.

Массовую долю редуцирующих веществ в сахаре Х₁,%, вычисляют по формуле

Х= *100,

Где V1-объем раствора йода, израсходованный при определении с кипячением раствора, см³

V2-объем раствора тиосульфата натрия, израсходованное на титрование, при определении с кипячением раствора, см³;

К1 - поправочный коэффициент раствора йода;

К2-поправочный коэффициент раствора тиосульфата натрия;

К-сумма поправок на расход раствора йода на восстановление сахарозы из расчета 0.2 см³ на 1 г, на расход раствора йода при определении без нагревания, на редуцирующую способность реактива Мюллера;

m –масса навески, г;

За окончательный результат испытания принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно превышать 0,01 % в абсолютном значении. Если расхождение превышает эту величину, испытание повторяют.

Вычисление проводят с точностью до второго десятичного знака.

Расхождение между результатами определения, выполненными в двух разных лабораториях, не должно превышать 0,02% в абсолютном значении. Допустимая относительная погрешность результата анализа 0,45 % при доверительной вероятности 0.95.

Метод применяется при возникновении разногласий в оценке качества сахара-сырца.