CC BY
51
в растворах с ионной силой I < 0,03. Следует отметить, что рассчитанные по уравнениям (9) и (10) значения коэффициентов активности у+ удовлетворительно согласуются с литературными данными [.э, 4].
При т\ -» 0 и т\ (исходная моляльность ЫаОН) -> 0
у7
— -» 1, тогда термодинамическая кон-
1г
соотношение
станта ионного обмена
К, = Jim ■
’V Y 2
°V>0. тпт i«? ^
у2
(11)
пип.
Полученные с использованием уравнения (11) значения К]а дм температурного интервала298,15 < Т
< 3 5 3,15 К приведены в табл. 2 и описаны уравнением
, ,, 1,336-10? _пп_
-Ыи =-L—=:---------+ 5,095.
(12)
Как видно из табл. 2, с повышением температуры константа ионообменного равновесия возрастает.
На основе найденных значений К1а рассчитаны из
Т*1
соотношения (6) величины — и описаны в зависимо-
У 2
сти от содержания сахарозы и №ОН уравнением вида
+с2(13)
где С\ И С'2 - эмпирические коэффициент, численные величины которых приведены в табл. 1.
С использованием полученных значений Кь и уравнения (13) рассчитаны равновесный состав и величины pH тройных растворов вода-сахароза-гидроксвд натрия. Среднее отклонение вычисленных значений pH от опытных составило ± 0,08 ед. Равновесный состав системы при температуре 353,15 К приведен в табл. 3.
Таким образом, установлены значения термодина-мической константы ионообменного равновесия, с ис-пользованием которой можно рассчитать величины pH и состав равновесных растворов вода—сахароза-гидро-ксид натрия в интервале температур 298,15 < Т
< 353,15 К.
ЛИТЕРАТУРА
1. Перелыган В.М., Подгорнова Н.М., Сорокина Ю.Н.
Взаимодействие сахарозы с гидроксидом натрия // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2003. - № 4. - С. 24-27.
2. Батлер Дж. Н. Ионные равновесия: Пер. с англ. - Л.: Химия, 1973.
3. Шгерман И.С., Шаховцева И., Сапронов А.Р. Влияние сахарозы на коэффициенты активности несахаров-электролитов // Сахарная пром-сть. - 1981. - № П. - С. 25 - 27.
4. Белостоцкнн Л.Г., Архнпец А.Е., Мишук Р.Д., Рева Л.П. О молекулярной ассоциации в системе еахароза-электро-лит-вода // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1986. - № 1. — С. 39-41.
Кафедра физической и коллоидной химии
Поступила 04.06.03 г.
621.317.727.1:661.722.001.4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАЛЫХ КОЛИЧЕСТВ ЭТАНОЛА МЕТОДОМ КОСВЕННОЙ ПОТЕНЦИОМЕТР ИИ
Л.Ф. ИЛЬИНА, В.Н. СИРКО, Т.С. НАЗАЛЮК, Е.И, ЦИБИНА
Кубанский государственный технологический университет
Большинство существующих, методов контроля спирта в различных производствах являются очень трудоемкими и дорогостоящими, определение этанола с их помощью возможно лишь до концентрации не ниже 5% об. На сегодняшний день актуальна проблема определения более низких концентраций этилового спирта, используемого в качестве пищевой добавки для достижения определенного технологического эффекта и улучшения вкусовых свойств карамели с ликерными начинками, кондитерской выпечки.
Стандартная методика определения этилового спирта в продуктах переработки плодов и овощей [1], основанная на окислении этанола в дистилляте бихроматом калия с последующим титрованием избытка окислителя солью Мора в присутствии индикаторов ферроортофенантролина или дифениламина, к сожале-
нию, не устанавливает нижнего предела определяемых концентраций спирта. Существует способ выделения спирта из исходной пробы путем диализа с последующим бихроматным окислением [2]. Метод [3] основан на измерении электропроводности водно-спиртовых растворов в присутствии сильных электролитов с использованием градуировочной кривой. Данным способом возможно определение водорастворимых спиртов до концентрации не ниже 5%. Разработан также газо-хроматографический анализатор содержания этилового спирта в соке в интервале от 5 до 30% об [4]. Более чувствительными являются ферментные методы определения этанола, в частности, со спектрофотометрической индикацией в проточно-инжекционном режиме [4]. Кроме того, разработаны ферментные анализаторы на этанол и с амперометрической индикацией аналитического сигнала (как правило, детектирование пероксида водорода) [5]. Эти методы в принципе обладают высокой чувствительностью, но в России отсутствует
промышленный серийный выпуск химических сенсоров или электродов с иммобилизованными ферментами.
Известен термохимический метод определения этилового спирта в соках и сусле с помощью специального прибора путем измерения теплоты сгорания спирта, поглощенного активным адсорбентом из парогазовой смеси [5]. Несмотря на рекламируемую высокую чувствительность данного метода, у него есть очевидные недостатки: высокая стоимость прибора, большой расход сока на анализ, невысокая точность, присущая термохимическим измерениям.
Проанализировав существующие варианты определения этилового спирта, мы поставили задачу возможности разработки нового метода для нахождения малых количеств этанола (нижний предел концентрации« 0,1%).
С учетом анализа литературных данных, материально-технического обеспечения химико-технологических лабораторий, наиболее перспективной для решения поставленной задачи представляется разработка нового косвенного потенциометрического метода определения концентрации этанола без титрования, но с использованием известного бихроматного окисления спирта.
Известно, что окисление этилового спирта описывается уравнениями
3 С2Н5ОН + 2 Сг2072" + 16 Н+ -»
-> 3 СНзСООН + 4 Сг3+ + 11 Н20 (1)
ИЛИ
3 С2Н,ОН + 2 ('г-О + 16 Н+ ->
-> 2 С02Т+ 4 Сг3' + 11 Н20. (2)
Мы предполагали, что если взять бихромат калия
заведомо в избытке, оставшееся количество бихромата калия будет быстро восстанавливаться йодидом калия согласно уравнению реакции
К2Сг207 + б К1 + 7 Н2304 -> Сг2(804)з + 3 12 4+ 4 К2804 + 7 Н20. (3)
Выделившийся в эквивалентном количестве молекулярный йод можно определить то величине ре-докс-потенциала системы 12 /2 I
Потенциометрические исследования проводили на иономере марки И-130. Использовали систем}7 электродов: электрод сравнения-насьпценный хлорсереб-ряный электрод, индикаторный-платиновый точечный электрод.
Была проделана большая исследовательская работа по подбору оптимальных условий для ведения эксперимента.
ТТгх'мэе» ттлтдуч гтг'тотгттттл ^'ттлтлп.'лр г*гт^'Х-^итт^ оо
а ххи.1 с-х1хи,.гил>х»»< л^.хч»’.«лл^хлхх\*' Лет
дом реакции бихроматного окисления спирта и реакции (3). Проанализировав кинетические зависимости потенциал-время протекания реакции (£-/) указанных выше уравнений при разных концентрациях добавлен-
ной пробы этанола, пришли к выводу, что равновесие окисления спирта в реакционной смеси практически достигается за 4 мин.
Порядок измерений состоял в следующем. В электролизер помещали 10 мл 0,4 моль/дм3 раствора бихромата катия, добав.ляли 35 см3 дистиллированной воды и 5 см3 раствора серной кислоты плотностью 1,5 г/см1. К этому исходному объему реакционной смеси (50 см3), нагретому до 60°С, добавляли от 0,1 до 0,4 см3 пробы этанола. Выдерживати не менее 5 мин, охлаждали и измеряли окислительно-восстановительный потенциал. Затем добавляли 1 г йодида калия и проводи-
ЛИ ИЗМСрСКИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТаНОВйТСЛЪНОГО ПО-
тенциала. В качестве источника ионов йодида использовали сухой йодид калия для исключения разложения раствора йодида калия при длительном хранении.
Анализ графической зависимости экспериментально найденных значений окислительно-восстанови-телъных потенциалов от концентрации добавленного этанола показал, что определение спирта методом калибровочного графика нецелесообразно.
Результаты исследования свидетельствуют, что с увеличением добавки спирга в исследуемый раствор окислительно-восстановительный потенциал пары Т2/21' становится положительнее. Поэтому' потенциометрическим методом была изучена система: бихромат калия в сильно кислом растворе и йодид калия для получения кинетических зависимостей при концентрациях бихромата калия в интервале 0,008-0,08 М.
Полученная зависимость окислительно-восстановительного потенциала пары 12/2 I ‘ от логарифма концентрации бихромата калия (Е-\% Ск Сг,0 ) показала, что наклон прямой, построенной по результатам измерения окислительно-восстановительного потенциала, полученного через 5 мин, соответствует теоретическому наклону одноэлектронного процесса окисления ионов йода, а наклон прямой, построенной по результатам измерений, полученных через 30 с, не отвечает одноэлектронному процессу. Исходя из этого, на основе уравнения Нерста была выведена формула для расчета содержания спирта в исходной пробе
-дг
Ссп=2С0 (1-10"* ),
где Со - исходная концентрация бихромата калия, Со = 0,0794 моль/дм3; Ъ - крутизна электродной функции, полученная опытным путем, Ь = 0,056.
Предлагается следующая методика определения спирта. Собирается установка, состоящая из двух электролитических ячеек, соединенных агар-агаровым мостиком, и потенциометра. В первую ячейку помещается 50 мл раствора после бихроматного окисления спирта, во вторую - 50 мл холостого раствора. Затем
тгг^отг т<ти~»'г ттг\ Т г гиуп гп т^/тгтт^ггга хг-л гтт/гсг та аттртлтгт/г ттпн
х XI, V-» л. 1. V) ли! V д1и/Ц^1,Ци 1\и: шл и ^ ул iviin.ii 11.|/д
перемешивании до полного растворения и накрывают часовыми стеклами. Через 5 мин вставляют в ячейки платиновые электроды и снимают показание потенциометра, соответствующее величине ДЕ.
Таблица
С2Н5ОН В Пробе, моль/дм3 X S АХ Х±АХ
Содержится Найдено S*
0,0326 0,0330 0,0329 0,0331 0,0300 0,0320 0,0322 17,05 ■ 10"7 0,0013 0,0016 0,0322 ± 0,0016
0,1086 0,1100 0,1050 0,1090 0,1000 0,1031 0.1054 13,22 ■ 10-7 0,0011 0,0014 0,1054+ 0,0014
0,1388 0,1388 0,1394 13,50 • 10“7 0,0012 0,0015 0,1394 ± 0,0015
0,1380
0,1400
0,1390
0.1410
Статистическая обработка результатов потенциометрического нахождения этанола в модельных растворах, представленная в таблице (N = 5), показывает удовлетворительную точность определения.
вывод
Разработана методика определения малых количеств этанола в модельных растворах косвенным потенциометрическим методом с нижним пределом 0,15% по объему.
ЛИТЕРАТУРА
1. Criddlle W.J., Jones Т.Р., Ncarne M.J. // Meas.and Contr. - 1984.-17.-№ 1.
2. Growell E.A., Ough C.S. A modified procedure for alcohol determination by dichromate oxidation // Am. J. Erologe and Viticult. -
1979. -30.-№ l.-P. 61-63.
3. Chromuak E., Morawski 3. Conductomctric determination
oi'methanol and acetone in aqueous solutions // Chsm. Anal. (Pol.). -
1989. - 29. - № 4. - P. 441-447.
4. Almuaibed A.M., Townsheud A. Enzymatic methods for
the determination of ethanol based on linear and cyclic ilow-injection
systems //Anal. Chim. Acta. - 1988.-214. -№ 1. - P. 161-172.
5. Кулис Ю.Ю., Лауренавичус B.A. Определение органических соединений с применением ферментных анализаторов // Журн. анал. химии. - 1990. - 45. -№ 7. - С. 1294-1303.
Кафедра стандартизации, сертификации и аналитического контроля
Поступила 18.07.03 г.
664.658.15
МАРКЕТИНГОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ МОТИВАЦИЙ И АНАЛИЗ СЕГМЕНТА РЫНКА ПИЩЕВЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ
А.Н. ПАХОМОВ, A.A. АРТЕМЬЕВ, A.B. КАЗАНЦЕВ,
Е.А. БУТИНА
Кубанский государственный технологический университет
Изучение спроса населения, особенно на новые малоизвестные товары, в том числе произведенные по новым технологиям, позволяет определить потенциальные возможности продукта на рынке, а именно, выявить соотношение между спросом и предложением, оптимальный сегмент рынка, ценовую политику', максимальный спрос на продукт и т. п.
Нами были проведены маркетинговые исследования потребительских мотиваций и анализ рынка пищевых функциональных продуктов (ПФП) на примере Краснодарского края. Использовались методы анализа
вторичной информации, наблюдения в местах продаж пищевых функциональных продуктов; опроса экспертов в области функционального питания, а также потребителей и потенциальных потребителей функциональных продуктов посредством одномоментного анкетирования жителей Краснодарского края в возрасте от 15 до 45 лет.
Распределение опрошенных по социааьно-демо-графическим характеристикам было следующим, % от числа опрошенных:
по полу: мужчины - 46,К; женщины - 53,2; по возрасту: 15-30 лет - 96,2; 30—45 лет- 3,8; по образованию: среднее - 11,4; среднее специальное - 12,7; неоконченное высшее - 70,9; высшее — 5,1;
