Легко- и трудногидролизуемые полисахариды (стр. 2 из 5)
Из полученного раствора отбирают пипеткой 50 см3 в мерную колбу на 100 см3 и осторожно при постоянном перемешивании нейтрализуют 20% -ным раствором NaOH по метиловому оранжевому. Объем раствора доводят до метки дистиллированной водой. В нейтрализованном растворе определяют концентрацию PB.
Массовую долю трудногидролизуемых полисахаридов, % к абсолютно сухой древесине, рассчитывают по формуле
"где ст - массовая доля PB в разбавленном нейтрализованном гидролизате, %; V - общий объем кислого гидролизата, V= = 1000 см3; з - разбавление гидролизата при нейтрализации, л= 100/50 = 2; kT - коэффициент пересчета моносахаридов в полисахариды, равный 0,90; g - масса абсолютно сухой навески древесины, г.
Коэффициент пересчета берут равным 0,90, поскольку основным сахаром в гидролизате трудногидролизуемых полисахаридов является глюкоза.
4. Определение массовой доли PB в гидролизатах по методу Макэна и Шоорля
Для получения реактива Фелинга готовят два раствора А - 69,3 г CuSO4 5Н20 в 1 дм3 водного раствора; Б - 346 г сегнетовой соли и 100 г NaOHв 1 дм3 водного раствора.
Методика анализа. В коническую колбу вместимостью 250 см3 вливают пипеткой 10 см3 раствора А, затем 10 см3 раствора Б и 20 см3 гидролизата легкогидролизуемых полисахаридов или нейтрализованного гидролизата трудногидролизуемых полисахаридов. Смесь разбавляют дистиллированной водой до общего объема 50 см3 и хорошо перемешивают. Ставят колбу на горячую включенную электроплитку, нагревают смесь до кипения в течение 3 мин и кипятят точно 2 мин, считая с момента появления первого пузырька на поверхности раствора.
Под колбу рекомендуется подложить асбестовую пластинку с круглым вырезом диаметром около 6 см. Кипение должно быть умеренным, чтобы объем жидкости в колбе оставался примерно постоянным. Для уменьшения испарения в горло колбы вставляют маленькую конусообразную стеклянную воронку.
При недостатке реактива Фелинга, о чем свидетельствует исчезновение синей окраски раствора после кипячения, объем пробы гидролизата уменьшают, добавив при разбавлении соответствующий объем воды. По окончании кипячения колбу быстро охлаждают холодной водой до 25°С, добавляют раствор KIи 10 см3 25% -ной H2SO4 и сразу же при непрерывном перемешивании титруют выделившийся иод раствором тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/дм3 до перехода коричневой окраски в светло-желтую.
Затем добавляют 10 см3 0.5...1% -ного раствора крахмала и медленно дотитровывают раствор до полного исчезновения синей окраски.
Раствор остается окрашенным в кремовый цвет вследствие образования иодида меди. В аналогичных условиях, но без добавления раствора сахара, проводят контрольный опыт. По разности расходов раствора Na2S2O3 в контрольном и рабочем опытах, а, см3, с помощью эмпирической таблицы находят количество сахара в пробе гидролизата, взятой на анализ, Ь, мг.
При анализе трудногидролизуемых полисахаридов расчет ведут на глюкозу, а при анализе гидролизата легкогидролизуемых полисахаридов - на ксилозу и маннозу. Затем рассчитывают массовую долю PB в гидролизате сл или ст,%, по формуле
где b - количество сахара в пробе гидролизата объемом у, см1, найденное по таблице, мг.
5. Определение массовой доли PB в гидролизатах эбулиостатическим методом
Проводят титрование медно-щелочного раствора с известным титром исследуемым раствором сахара без доступа воздуха в токе водяного пара. Титр медно-щелочного раствора устанавливают по глюкозе. Прибор для титрования состоит из внешнего сосуда - конической колбы / и внутреннего сосуда - эбулиостата 1 с впаянной в его боковую стенку трубкой, доходящей почти до дна сосуда. Суженный конец эбулиостата вставлен в колбу / на резиновой пробке и имеет отверстие для выхода пара 3. В резиновую пробку вставлена стеклянная трубка 4 для отвода избытка пара из колбы /. Струю пара регулируют винтовым зажимом на резиновой трубке, надетой на конец стеклянной трубки. Во время титрования верхний конец эбулиостата закрывают резиновой пробкой, в которую вставлен конец бюретки 5 для раствора сахара. Реагирующая жидкость в эбулиостате обогревается паровой рубашкой и пропусканием пара через жидкость.
Индикатором при титровании служит метиленовый голубой, который в окислительной среде имеет синий цвет, а в восстановительной бесцветен. Для предотвращения выпадения осадка оксида меди в медно-щелочной раствор добавляют желтую кровяную соль калия, которая образует с Cu2O растворимое комплексное соединение.
Для проведения анализа приготовляют два раствора: А - 10 г CuSO4 ·5З20 и 0,04 г метиленового голубого растворяют в воде в мерной колбе на 1 дм3 доведением до метки; Б - 50 г сегнетовой соли растворяют в воде, отдельно растворяют в воде 4 г желтой кровяной соли, переносят оба раствора в мерную колбу на 1 дм \ добавляют 75 г NaOH в виде 50% -ного водного раствора и доводят водой до метки.
Прибор для определения PB эбулиостатическим методом и дозаторы растворов. Дозатор для отмеривания раствора А представляет собой два сообщающихся сосуда. Сосуд вместимостью около 100 см3 служит для хранения раствора А и сосуд-пипетка для его отмеривания. На верхнем и нижнем отводах сосуда-пипетки нанесены метки, соответствующие объему 5 cmj. Для отмеривания раствора А открывают кран / и заполняют сосуд-пипетку до верхней метки. Затем кран закрывают. При отмеривании раствора А и заливании его в эбулиостат открывают кран 2 и спускают раствор до нижней метки. Второй дозатор для отмеривания раствора Б представляет собой пипетку вместимостью 5 см, к верхнему концу которой припаян трехходовой кран. На верхний отвод тройника надета резиновая груша. Раствор Б хранят в колбе вместимостью 100 см', откуда набирают в пипетку, а из пипетки спускают в эбулиостат.
В зависимости от массовой доли PB в растворе и интенсивности его окраски применяют два варианта титрования: для светлых растворов, содержащих 0,13...0,05% PB1 используют прямое титрование раствором сахара; для темных растворов или растворов, содержащих меньше 0,05% PB1 применяют дотитровывание раствором глюкозы.
Методика анализа по первому варианту. В колбу прибора наливают воду и ставят прибор на электрическую плитку. Для равномерного образования пара на дно колбы помещают кусочки пористого стекла или шамота. Когда вода закипит, вынимают из колбы эбулиостат и наливают в него из дозаторов сначала 5 см3 раствора А, а затем 5 см3 раствора Б. Осторожно перемешивают растворы в эбулиостате и медленно вставляют эбулиостат вместе с пробкой в колбу.
Затем верхнее отверстие эбулиостата закрывают пробкой с бюреткой, в которую наливают исследуемый раствор сахара. Регулируют выход пара через отводную трубку таким образом, чтобы жидкость в эбулиостате нагрелась до температуры кипения воды примерно за 0,5 мин. Как только пар начнет проходить через медно-щелочной раствор, начинают титрование раствором сахара.
Сначала проводят ориентировочное определение. Раствор сахара из бюретки добавляют по каплям со скоростью одна капля за 1...2 с до перехода окраски раствора из синей в желтую и замечают объем раствора сахара, израсходованного на титрование. Затем проводят окончательное определение. В эбулиостат заливают новую порцию медно-щелочного раствора, подготавливают эбулиостат к титрованию, как указано выше, и начинают титрование. Вначале сразу прибавляют 80...90% объема раствора сахара, израсходованного при ориентировочном определении, и через 2 мин с начала пробулькивания пара через жидкость в эбулиостате дотитровывают, прибавляя раствор сахара со скоростью одна капля за 6...7 с, до перехода синей окраски в желтую от одной капли сахарного раствора.
По бюретке определяют объем раствора сахара, израсходованного на титрование 10 CMiмедно-щелочного раствора.
Массовую долю PB1%, в гидролизате легкогидролизуемых полисахаридов или в разбавленном нейтрализованном гидролизате трудногидролизуемых полисахаридов г, и ст соответственно рассчитывают по формуле
1где T1 - титр медно-щелочного раствора по глюкозе для первого варианта, мг; х - объем гидролизата, израсходованный на титрование 10 см1 медно-щелочного раствора.
Методика анализа по второму варианту. Подготавливают прибор к работе, как и в первом варианте, но в эбулиостат кроме 5 см1 раствора А и 5 см3 раствора Б, добавляют, отмеривая пипеткой, определенный объем раствора сахара. В случае темного раствора, содержащего более 0,05% PB, этот объем должен составлять 1...2 см3, а в случае раствора с массовой долей PB менее 0,05% - 5 см3. Затем к жидкости в эбулиостате добавляют из бюретки такой объем раствора глюкозы концентрацией около 0,1 г/100 см3, чтобы на дотитровывание после 2 мин кипячения потребовалось бы не более 1 см3 этого раствора. Добавляемый объем определяют предварительным анализом. Концентрация добавляемого раствора глюкозы должна быть установлена точно; удобнее всего пользоваться раствором глюкозы, приготовленным для установки титра медно-щелочного раствора,