CC BY
9
точной эффективности работы мультициклонов и электрофильтров и их устранение.
Вместе с тем представляло бы интерес и применение как последней ступени — мокрой очистки дымовых газов. Так, на предприятиях по получению сухого льда сырьем для получения углекислоты служат, как известно, дымовые газы, которые почти полностью освобождаются от дьгма и частично от сернистого газа промывкой их водой в абсорберах.
В последние годы выяснилось, что типографии и предприятия, работающие с расплавленным свинцом, загрязняют окружающую атмосферу стойким аэрозолем свинца. Так как между предприятйями и жилыми зданиями обычно не бывает санитарных разрывов, то, очевидно, воздух, выбрасываемый вентиляционной установкой, следует очищать из соображений охраны здоровья не только рабочих этих предприятий, но и окружающего населения.
* -й- *
В. В. Мейбаум
О влиянии микроэлементов воды на стойкость аскорбиновой кислоты
Из санитарно-гигиенической лаборатории и кафедры военной гигиены Военно-медицинской академии им. С. М. Кирова
Целью настоящей работы являлось изучение влияния микродоз тяжелых металлов и нитритов, допустимых в питьевой воде по ГОСТ 2774-45, на сохранность аскорбиновой кислоты при термической обработке. Практическое значенное вопроса вытекает из того, что при приготовлении пищи (особенно в полевых условиях) приходится нередко пользоваться водой, содержащей микродозы тяжелых металлов и нитритов.
Каталитическое действие меди на окисление аскорбиновой кислоты является общепризнанным. В отношении других тяжелых металлов мнения исследователей расходятся. Особенно противоречивы данные о значении железа. Так, Келли и Зильва нашли довольно сильное каталитическое действие железа в дозе 0,25 мг/л. Ефремов, Калмыков, Ярусова и другие высказываются о значительном разрушении витамина С при парке пищи в железной и чугунной посуде.
Между тем Сцент-Гьорги, Баррон с сотрудниками, Мак и Кертез установили, что железо, марганец, никель, кобальт не обладают каталитическим воздействием на окисление аскорбиновой кислоты и что этим действием обладает только медь.
Учитывая столь противоречивые высказывания по данному вопросу, мы сочли необходимым поставить опыты со строгим учетом условий, могущих влиять на этот процесс.
Методика работы. Опыты производились с известными растворами солей тяжелых металлов и нитритов в бидестилляте. В указанные растворы добавлялась синтетическая аскорбиновая кислота. Содержание последней определялось в начале и конце опыта титрованием 2,6-дихлор-фенолиндофенолом по методике, описанной в ГОСТ 3715-47, без применения НгБ, так как нас интересовала именно первая стадия разрушения аскорбиновой кислоты (окисление). Опыты производились при различных значениях рН среды и различных температурных условиях. Изучалось также влияние возможных комбинаций микроэлементов. При всех опытах параллельно ставился контроль с добавлением всех ингредиентов, за исключением солей тяжелых металлов. Все соли предварительно трижды перекристаллизовывались. Дестиллят и бидестиллят готовились путем перегонки из колбы качественного стекла.
Результаты опытов. Каталитическое действие железа на окисление аскорбиновой кислоты в кислой среде (при комнатной.температу-
ре) выражено весьма отчетливо и в более сильной степени, чем меди в тех же условиях (рН 2,0—3,6). Наоборот, с повышением рН каталитический эффект меди резко возрастает, а железа — уменьшается.
Каталитическое действие марганца и нитритов на окисление аскорбиновой кислоты выражено слабо и только в сильно кислой среде (рис. 1). Действие же меди выражено максимально при 50—70° при любых значениях рН (рис. 2). При 100° каталитическое действие меди и других микроэлементов выражено значительно слабее, чем при 50—70° (рис. 3).
Рис. 1. Влияние Си, Ре, Мп, РЬ, Ы)03 на стойкость аскорбиновой кислогы при 18° в зависимости ог рН среды. Концентрация микроэлементов»),3 мг/л, длительность экспозиции 24 часа
Рис. 2. Влияние Си, Ре, Мп, РЬ. К2Оа на стойкость аскорбиновой кислоты при 6о° (+2°) в зависимости от рН среды. Концентрация микроэлементов 0,3 мг/л, длительность экспозиции 1 час
Каталитический эффект комбинации элементов не суммируется, а равен эффекту наиболее сильно действующего в данных условиях катализатора, входящего в комбинацию. Каталитическое действие микродоз свинца в обычных условиях сомнительно.
Кривые на рисунках выведены на основе среднего арифметического из 10 опытов. Говоря о каталитическом действии микроэлементов на окисление аскорбиновой кислоты, необходимо учитывать комплекс условий, от которых оно зависит: рН среды, температура, доступ кислорода, наличие «защитных» веществ.
В настоящее время считают, что катализ в растворах происходит по принципу цепных реакций, сущность которых можно изобразить схематически следующим образом:
Си + •+ Си+ + О (—е)-*- Си++... и т. д.,
где е — обычное обозначение электрона; О (_е)—обозначение того, что атомарный кислород, отнимая от одновалентной меди 1 электрон, окисляет ее в двухвалентную медь.
Кислород является обязательным звеном в данной цепи. Отсюда становится понятным, почему каталитическое действие меди сильнее выражено при 50—70°: в связи с повышением температуры скорость реакции повышается в десятки раз (на каждые 10° повышения температуры скорость реакции увеличивается примерно в 2—3 раза), а растворенного
кислорода содержится в этих условиях в воде еще достаточное количество. Вследствие этого суммарный каталитический эффект меди увеличивается во много раз.
Каталитическое действие железа, как нам кажется, зависит в первую очередь от напряжения растворенного в воде кислорода и проявляется в полной мере при достаточной аэрации в кислой среде (в случае варки пищи в плохо луженной посуде при разбрызгивании жидкости; возможно, имеет значение и поверхностный катализ стенками посуды).
Выводы
1. Микродозы меди (допустимые в воде по ГОСТ 2874-45) обладают явно выраженным каталитическим действием на окисление аскорбиновой кислоты. Степень этого действия зависит от рН среды, температуры, наличия кислорода и «защитных» веществ. Каталитическое действие меди выражено максимально при рН = 6,75—7,20 и температуре 50— 70° (в обычных условиях доступа кислорода).
Каталитический эффект меди не строго пропорционален количеству ее. Даже минимальные следы меди, какие бывают в обычной дестилли-рованной воде (не говоря уже о водопроводной), вызывают сильное разрушение аскорбиновой кислоты. При кипении это действие выражено значительно слабее, чем при 50—70° (видимо, вследствие вытеснения из воды кислорода).
2. Микродозы железа обладают выраженным каталитическим действием только в кислой среде. В нейтральной и щелочной среде железо этим действием не обладает.
3. Микродозы марганца и нитритов обладают в кислой среде слабым каталитическим эффектом. Однако нитриты в дозах от 1 мг/л и выше вызывают сильное разрушение аскорбиновой кислоты, что необходимо учитывать при пользовании солониной, засоленной с добавлением нитритов.
4. Каталитическое действие свинца сомнительно.
В заключение необходимо отметить, что все указанные опыты производились в лабораторной обстановке. При варке пищи в производственных условиях каталитическое действие меди на окисление аскорбиновой кислоты выражено значительно слабее вследствие наличия в пищевых продуктах стабилизирующих веществ (белков, их дериватов и др.). связывающих медь в виде малодиссоциированных комплексных соединений. Зависимость же каталитического действия железа от этих веществ должна быть предметом дальнейших исследований.
юи
■к
^ 30
I
£> ЙО
15 *
1 «а
70
Ю
50
40
30
1 £ 20
I
Й ю
гге—:-- !
\
\
Лести, ¡0 о/гирова ¿а'А К
*Си^ \
\ \
V \ \
\ \ \
\ ч \
го-г.г гв з.о з.4-з,б б.г-го гв-ти ри
Рис. 3. Влияние Си, Ре, Мп, РЬ, 1М20,, на стойкость аскорбиновой кислоты при 100° в зависимости от рН среды. Концентрация микроэлементов 0,3 мг/л, длительность экспозиции 1 час
# -й- -Й-
