Определение теоретической натуральной щелочности сока I сатурации

Введение

Выражение щелочности продуктов сахарного производства в % СаО весьма условно, так как на самом деле она обусловлена присутствием в них различных химических соединений. Так, в соке I сатурации часть щелочности зависит от присутствия Са(ОН)₂, а другая часть – от присутствия в нем таких гидроксидов щелочных металлов как КОН, NaOH и NH₄OH. Поэтому ту часть щелочности, которая соответствует содержанию гидроксидов щелочных металлов называют теоретической натуральной щелочностью сока I сатурации.

Ее величина имеет важное значение для технологической характеристики перерабатываемой свеклы. С увеличением натуральной щелочности уменьшается содержание солей кальция в соке I I сатурации и сиропе.

Цель анализа - оценить качество сока I сатурации и перерабатываемой свеклы.

Принцип метода анализа заключается в определении разности (в % СаО) между общей щелочностью сока I сатурации, найденной титрометрически, и содержанием в нем кальциевых солей, определяемых комплексометрически.

Определенную таким образом натуральную щелочность называют обычно теоретической натуральной щелочностью.

Реактивы:

- 0,1 н. раствор HCl:

- 1%-ный спиртовой раствор фенолфталеина;

- аммиачный или боратный буферный раствор;

- трилон Б;

- индикатор (хромоген черный или темно-синий).

Приборы и материалы:

- прибор Каппуса для определения щелочности;

- фарфоровая чашка или стакан для титрования;

- коническая колба вместимостью 250-300 см³;

- мерный цилиндр вместимостью 10 см³ или 50 см³;

- бюретка, стакан.

Ход определения

а) Определение общей щелочности

Берут в фарфоровую чашку или стакан 50 см³ сока I сатурации, прибавляют к нему несколько капель 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина и титруют из бюретки прибора Каппуса до тех пор, когда при добавлении последней капли 0,1 н. кислоты исчезает розовый оттенок пробы сока.

б) Комплексометрическое определение солей кальция

Для анализа берут 10 см³ сока I сатурации, переводят в коническую колбу вместимостью 250-300 см³, добавляют 100 см³ дистиллированной воды, 5 см³ аммиачного буферного раствора и 7-8 капель индикатора (хромогена черного или темно-синего). При этом раствор приобретает красную окраску. Титруют из бюретки 1/28 н. раствором трилона Б до появления зеленовато-синей или сине-сиреневой окраски.

Параллельно проводят глухой опыт со 100 см³ одной лишь дистиллированной воды.

Расчеты:

1. Общую щелочность сока I сатурации, в % СаО, подсчитывают по формуле

Щ = 0,001· а · 100 / m ,

где а – количество 0,1 н. раствора HCl, равное числу делений бюретки прибора Каппуса, пошедшее на титрование пробы сока, см³;

m – проба сока I сатурации, см³.

2. Содержание солей кальция в % СаО, определенное комплексометрически, находят по формуле

,

где a и b – расход трилона Б соответственно на титрование сока I сатурации и глухой опыт, см³;

m – проба сока I сатурации, см³;

d – плотность сока, г/см³.

3. Теоретическая натуральная щелочность ( Щ _н^т) сока I сатурации ( в % СаО) определяется как разность

Щ _н^т = Щ - Q

Определение оптимальной щелочности сока I сатурации

Введение

Большое значение имеет контроль щелочности фильтрованного сока I сатурации. Ее следует держать возможно выше, например, 0,12 – 0,13 % СаО. Повышенная щелочность сока I сатурации оказывает положительное влияние на качество сока II сатурации, так как более полно удаются из него малорастворимые соли. Это способствует снижению накипеобразования при выпаривании воды из сока до состояния сиропа на выпарной установке.

Оптимальное значение рН₂₀ сока I сатурации должно соответствовать рН 11,0 - 11,2. Оптимальную щелочность (она должна быть не ниже 0,07% СаО) устанавливают экспериментально (в лабораторных условиях). Оптимальной щелочностью сока I сатурации считают максимальную щелочность, при которой оборудование для фильтрования работает эффективно и сок имеет наименьшую цветность.

Цель анализа- оценить качество сока I сатурации и установить технологический режим I сатурации.

Принцип метода анализа основан на моделировании условий обработки дефекованного сока на I сатурации с последующим определением его оптимальной щелочности титрованием и значения рН₂₀.

Реактивы:

- 0,1 н. раствор НСl;

- 1% -ный спиртовой раствор фенолфталеина.

Приборы и материалы:

- прибор Каппуса для определения щелочности;

- фарфоровая чашка или стакан для титрования;

- известковое молоко или СаО;

- баллон с диоксидом углерода;

- лабораторный рН-метр.

Ход определения

Для анализа берут диффузионный или дефекованный сок. Диффузионный сок нагревают до 90°С и обрабатывают 2,5% СаО при перемешивании в течение 10 мин. Дефекованный сок постепенно сатурируют диоксидом углерода, отбирая по мере обработки ряд проб. Пробы фильтруют и в фильтрате определяют рН₂₀ и щелочность. Величину рН сока замеряют на лабораторном рН-метре, а щелочность – титрованием с использованием прибора Каппуса, в присутствии фенолфталеина как индикатора.

Расчеты:

Щелочность сока, обеспечивающая минимальную цветность и хорошее осаждение осадка, является оптимальной, и ее подсчитывают по формуле

Щ_опт. = 0,001 × а × 100 / m ,

где а – количество 0,1 н. раствора НСl, равное числу делений бюретки прибора Каппуса, пошедшее на титрование пробы сока, см³;

m – проба сока I сатурации, см³.

Контрольные вопросы

1. Что понимают под оптимальным технологическим режимом работы сокоочистительного отделения?

2. В каких единицах выражают щелочность или кислотность продуктов сахарного производства?

3. На каком принципе основано определение щелочности сахарных растворов?

4. Что такое теоретическая натуральная щелочность сока I сатурации?

5. На каком принципе основано определение теоретической натуральной щелочности?

6. Что такое оптимальная величина щелочности сока I сатурации?

7. Какой должна быть величина оптимальной щелочности сока I сатурации?

8. Как определяют оптимальную щелочность сока I сатурации?