Roztwory normalne, molarne i procentowe.
Normalność roztworu, (najczęściej stosowane są w alkali- i acydymetrii) stosunek liczby gramorównoważników substancji rozpuszczonej do objętości całego roztworu. Na przykład roztwór 1 normalny H2SO4 zawiera 98,08 : 2 = 49,04 g H2SO4 w 1 dm3 roztworu. Stężenie normalne zależy od rodzaju reakcji chemicznej, w której bierze udział substancja rozpuszczona. Oznaczenie 2 N - oznacza roztwór 2-normalny. Praktycznie stosowaną jednostką stężenia normalnego jest wal/dm3. Obecnie nie zaleca się stosowania tego rodzaju stężenia. Roztwory o jednakowej normalności zobojętniają się
w jednakowych objętościach np. 100 cm3 1 n H2SO4 zobojętnia 100 cm3 1 n KOH.
Roztwory molarne - roztwór zawierający jedną gramocząsteczkę (1 mol) substancji rozpuszczonej w 1 dm3 rozpuszczalnika.
Roztwór procentowy - określa liczbę gramów substancji rozpuszczonej w 100g roztworu (masa substancji + masa rozpuszczalnika).
Sporządzanie roztworów mianowanych (NaOH, HCl).
Roztwory wzorcowe, nazywane także roztworami mianowanymi, to roztwory odczynników o bardzo dokładnym stężeniu. Roztwory mianowane możemy uzyskać na dwa sposoby:
1. Pierwszy sposób polega na rozpuszczeniu substancji w rozpuszczalniku (najczęściej woda), aby uzyskać ściśle zamierzoną objętość.
2. Drugi sposób polega na sporządzeniu roztworu o przybliżonym stężeniu oraz zmianowanie go inna substancja wzorcową.
Substancja użyta to sporządzenia roztworu mianowanego musi spełniać kilka warunków. Musi odznaczać się czystością i trwałością. Jeżeli mamy do dyspozycji tego typu substancje, to określona jej ilość odważamy na wadze analitycznej, ilościowo przenosimy do kolby miarowej, rozpuszczamy w rozpuszczalniku (najczęściej w wodzie) i uzupełnimy do zadanej objętości. W taki sposób wyznaczymy miano bezwzględne. Czasami podczas rozpuszczania substancji zachodzę efekty cieplne, tj. efekty endotermiczne lub efekty egzotermiczne. W takich przypadkach należy doprowadzić do takiego stanu, aby temperatura w kolbie miarowej wyrównała się z temperaturą otoczenia. Później dopiero dodajemy pozostała część rozpuszczalnika w celu uzyskania zadanej objętości. Należy także sprawdzić czy substancja całkowicie się rozpuściła. Przed dopełnieniem kolby miarowej do zadanej objętości musimy dokładnie wymieszać zawartość kolby ruchem okrężnym uważając, aby z kolby nic się nie wylało. Po dopełnieniu kolby miarowej do zadanej objętości, zakrywamy ją korkiem i odwracamy szyjka w dół. Robimy tak kilka razy. Musimy także pamiętać, żeby uzupełniając kolbę miarową do zadanej objętości (do kreski) menisk musi być zawsze wklęsły. W przypadku gdy substancja, z której chcemy zrobić roztwór mianowany, nie spełnia kryterium czystości, nie jest higroskopijna lub jej stężenie się zmienia po rozpuszczeniu, wtedy musimy określona ilość tej substancji odważyć na wadze technicznej i sporządzamy roztwór o przybliżonym stężeniu. Następnie mianujemy go zaraz po sporządzeniu lub po upływie określonego czasu. Mianowanie takiego roztworu polega na miareczkowaniu go kilka razy roztworem odważek odpowiedniej substancji wzorcowej. Miano takiego roztworu wyznaczone przez miareczkowanie innej substancji wzorcowej jest bezwzględne tylko wtedy, gdy punkt końcowy miareczkowania pokrywa się z punktem równowartości. Mała różnica pomiędzy tymi punktami musi mieścić się w granicach błędu doświadczalnego. Gdy różnica ta jest większa, wówczas nie mamy do czynienia z mianem bezwzględnym, tylko z mianem roboczym. Miano robocze jest obarczone zawsze błędem systematycznym. Błąd systematyczny jest związany z daną metodą miareczkowania.
Należy pamiętać o tym, że roztwory wzorcowe (mianowane) zawsze musimy trzymać w szklanych butelkach z ciemnego szkła. Butelki te musza być szczelnie zamknięte i odizolowane od światła. Należy pamiętać, że roztwory przelane do biurety lub zlewki i nie wykorzystane podczas miareczkowania nie możemy ponownie przelać do szklanej butelki, w której są przechowywane.
Zawsze musimy pamiętać o tym, że mianowane roztwory titrantów muszą odznaczać się bardzo dokładnym stężeniem, ponieważ od tego zależy dokładność przeprowadzanych oznaczeń. Przy nastawiania miana musimy wykazać się szczególną dokładnością Musimy pamiętać o tym że:
- stosowana substancja musi odznaczać się dużą czystością
- odważki stosowanej substancji do otrzymania roztworu mianowanego muszą być odpowiednio duże. Błąd względny podczas ważenia musi być bardzo mały;
- objętość roztworu mianowanego stosowanego podczas miareczkowanie wcześniej zważonej odważki substancji mianowanej, nie może być mała, tzn. musi wahać się w granicach 40-50ml. Błąd względny podczas miareczkowania musi być bardzo mały;
- miareczkowanie musi być powtórzone przynajmniej 3 razy. W ten sposób zmniejszamy błąd przypadkowy, który może mieć miejsce podczas mianowania.
Zasady miareczkowania. ?????
Alkacymetria - jeden z ważniejszych działów analizy miareczkowej, zwanej też analizą objętościową, w którym ustala się dokładne stężenie kwasów lub zasad poprzez miareczkowanie roztworów z użyciem odpowiednio zasad lub kwasów. W trakcie miareczkowania alkacymetrycznego zachodzi reakcja zobojętniania, która prowadzi do zmian pH mieszaniny. Zmiany te rejestruje się z użyciem chemicznych wskaźników pH, lub pH-metrów.
Metody alkacymetryczne stosuje się powszechnie do oznaczania kwasów i zasad, zarówno organicznych jak i nieorganicznych. Metodę tę cechuje szybkość i prostota wykonania. Alkacymetria stanowi podstawę kontroli analitycznej produkcji kwasu siarkowego, azotowego, fosforowego, wodorotlenku sodu i innych produktów wielkoprzemysłowych. Wiele materiałów ze względu na późniejsze zastosowanie nie może zawierać kwaśnych składników. Oznaczanie ich metodami alkalimetrycznymi pozwala wydać opinię, czy dany produkt nadaje się do określonego zastosowania.
Pojecie faktora i próby ślepej.
FAKTOR Mnożnik, przez jaki należy pomnożyć ilość zużytego roztworu miareczkującego, aby zniwelować błąd związany z tym, że nie ma on dokładnie założonego miana.
Np. przyrządzimy 2M NaOH, zmianujemy go i wyjdzie, że ma miano 1.945 M.
Zatem faktor wynosi:
1.945/2 = 0.9725
Jeśli miareczkujemy i zejdzie nam 30 ml, to mnożąc otrzymujemy 29.175 ml, i tyle by zeszło, gdyby roztwór był dokładnie 2M.
Zawartość oznaczanego składnika określa się za pomocą współczynnika zwanego mnożnikiem analitycznym (bywa także nazywany faktorem chemicznym), który jest funkcją mas atomowych. Mnożnik analityczny służy do przeliczenia masy otrzymanego (ważonego) osadu na masę oznaczanego składnika.
Ślepa próba (próba zerowa) - próba chemiczna wykonana w identycznych warunkach i z tymi samymi odczynnikami, co analiza badanego materiału, lecz bez dodawania oznaczanego składnika (analitu). Pozwala na ustalenie i uwzględnienie obecności analitu w używanych odczynnikach.
Wskaźnik Toshiro.
Wskaźnik chemiczny służący do oznaczania kwasowości roztworów. Alkoholowy roztwór zawierający 0,026% czerwieni metylowej i 0,013% błękitu metylowego środowisko zasadowe -zielony środowisko kwaśne- fioletowy.
Pojecie ekstrakcji.
Ekstrakcja - wyodrębnianie składnika lub składników mieszanin metodą dyfuzji do cieczy lepiej rozpuszczających te związki chemiczne. Pojęcie ekstrakcji odnosi się najczęściej do procesów prowadzonych w układach ciecz - ciecz, w obszarze ograniczonej mieszalności. Ekstrakcją nazywa się również analogiczny proces, prowadzony w układach ciecz - ciało stałe.
Efektywność procesu ekstrakcji zależy przede wszystkim od rodzaju rozpuszczalnika, ale duże znaczenie ma również temperatura i techniki postępowania (np. stopień rozwinięcia powierzchni wymiany masy, intensywność mieszania faz). Złożone mieszaniny związków chemicznych są rozdzielane metodami ekstrakcji frakcyjnej, z użyciem różnych ekstrahentów.
Ekstrakcja, metoda rozdziału składników roztworu, w której wykorzystuje się różnicę w rozpuszczalności związków chemicznych w dwóch nie mieszających się cieczach - np. wodzie i rozpuszczalniku organicznym. Zastosowany rozpuszczalnik do wydzielenia pożądanego składnika nosi nazwę ekstrahenta, a otrzymany roztwór tego rozpuszczalnika z pożądanym składnikiem to ekstrakt. Pozostałe składniki noszą nazwę rafinatu.
Ekstrakcja może służyć wydzieleniu oznaczanego składnika lub usunięciu składnika przeszkadzającego. Ekstrakcję jedno- lub kilkukrotną przeprowadza się w rozdzielaczach, ekstrakcję ciągłą - w przeciwprądzie w kolumnach ekstrakcyjnych (w laboratorium aparat Soxhleta).
Ważniejsze czynniki strącające białko.
Strącanie - wydzielanie z roztworu substancji chemicznej w postaci stałego, bardzo trudno rozpuszczalnego jej związku (tworzącego osad) przez dodanie odpowiedniego odczynnika, lub w wyniku elektrolizy. Dawniej zwane precypitacją
Wysalanie białek - strącanie białek z roztworów poprzez dodanie stężonego roztworu soli. Proces jest wynikiem zaburzenia otoczki solwatacyjnej i agregacji cząsteczek białek w wyniku łatwiejszego kontaktu pomiędzy polarnymi grupami sąsiadujących cząsteczek. Do wysalania stosuje się sole metalu lekkiego (np. KCl) lub amonu, np. siarczanu amonu. Proces ten jest przejściem zolu w żel (koagulacja), nie narusza struktury białka (także czwarto- i trzeciorzędowej) i jest odwracalny (nie powoduje denaturacji).
Najczęściej stosowany jest siarczan amonu ( NH4 )2SO4, którym jon amonowy zastępuje metal.
Aceton, fenol, NaCl, sole metali ciężkich (za pomoca kationów) FeCl3, CuSO4; za pomoca anionów
Kondensacja (na przykładzie NH3-formaldehyd).
Kondensacja jest metodą usuwania z gazów odlotowych substancji o wysokich temperaturach wrzenia przez chłodzenie wodą lub powietrzem w wymiennikach ciepła.
W przypadku lotnych rozpuszczalników znajduje ona zastosowanie, gdy nie jest wymagane bardzo dokładne oczyszczanie gazu do stężeń kilku ppm. Konieczność wymrażania gazu w końcowym etapie oczyszczania tą metodą ogranicza jej zastosowanie. Metoda ta nie nadaje się do oczyszczania gazów emitowanych do atmosfery.
Lotne zasady azotowe, występowanie i zmiany podczas przechowywania produktów rybnych).
Lotne zasady amonowe
Dopuszczalna zaw. TMA w mięsie ryb dorszowatych 10-15 nh/100g
Dopuszczalna zaw. LZA -30-35 mg/100g
Za życia TMAP spełnia funkcje organoleptyczną w czerwonych bocznych mięśniach uczestniczy w procesie Osydo-redukcyjnych. Źródłem LZA, TMA, DMA, MMA w mięsie ryb są procesy rozkładu TMAO i mocznika
Wskaźnikiem świeżości mogą być lotne krótkołańcuchowe kwasy z dezaminacji AA. Zapach ostry, a potem kwaśny świadczy o obecności lotnych z dezaminacji
Aby to zaszło musi nagromadzić się spoza ilości bakterii. Zapach kwaśny dyskredytuje ryby
Typy reakcji:
Chemicznie czysta trimetyloamina TMA jest subst odporną na działanie kwasów, zasad i temp w surowcach rybnych rozkład TMAO stanowi główną przyczynę szybkiego spadku ich jakości:
rozkład TMAo dla dimetyloaminy DMAO i aldehydu mrówkowego AM w wyniku aktywności enzymów endogennych (de metylazy) obecny we frakcji białek sarkoplazmatycznych tkanek ryb, zachodzących w mięsie chłodzonym, podmrożonym i mrozonym, szczególnie intensywnie w zakresie temp 3-(-5)°C ale występujący w temp do -40
redukcja TMAO do TMA powodowane głównie przez psychrofile bakterie gram(-) (achromobacter, enterobacter, pseudomonas) zachodzi w temp pow punktu krioskopowego, optymalne 25-35st C
termiczna degradacja TMAO głównie do DMA, AM i TMA w wyniku ogrzewania miesa w temp pow. 60 stC w obecności naturalnych katalizatorów, jak hemoproteidy, niektóre AA, jony metali. Charakterystyczną cecha tej reakcji jest stosunkowo wysoki udział DMA w produktach termicznej degradacji TMAO. Nawet w bardzo świeżych surowcach poddawanych obróbce term stosunek DMA i TMA *100 osiąga powyżej 30% podczas gdy w reakcji pierwszej produktem redukcji TMAO jest prawie wyłącznie TMA. W mięśniach czerwonych rozkład ten zachodzi z reguły dużo szybciej niż w białych co wynika z róznica zawartości subst katalizujących.
W mrozonym farszu z ryb surowych występuje głównie enzymatyczny rozkład TMAO do DMA i AM
Reakcje aldehydu mrówkowego z białkami:
Reakcja to powoduje spadek ich rozpuszczalności, agregacje i wynikające z tego niepożądane zmiany tekstury tkanki mięśniowej aldehyd mrówkowy reaguje z większością grup funkcyjnych białek szczególnie łatwo z grupą t-aminową lizyny i hydroksylizyny. Reakcja prowadzi głównie do jednopunktowego wiązania formaldehydu i daje pochodne hydroksymetylowe
Drugi typ reakcji zachodzi po dłuższym czasie przechowywania prowadzi do dwustopniowego stabilnego związanie aldehydu mrówkowego za pomocą mostków metylenowych między sąsiadującymi łańcuchami cząsteczek białka, jest to sieciujące działanie aldehydów na białko - agregacje i wytworzenie żelowej tekstury
- spadek rozp
- zmniejszenie wart odżywczych - dostępność lizany
Czynniki wpływające na szybkość rozkładu TMAO:
- gatunek - te które mają cenniejsze mięso mają więcej TMAO
-rejon połowu,
-pora roku,
-temp wody,
-wielkość osobnika
-ryby tłuste mają mniejszy wzrost AM