Реферат: Определение пентозанов

Для пересчета фурфурола на пентозаны найденный результат для древесины хвойных пород умножают на коэффициент 1,56 и 1,52 для древесины лиственных пород.

Расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 0,2%.

4. Определение пентозанов модифицированным бромид-броматным методом

Перегонку фурфурола ведут в стеклянном аппарате, состоящем из круглодонной колбы для перегонки / вместимостью 500 см³ , насадки с вмонтированной капельной воронкой 2, вертикально расположенного шарикового холодильника 3 для конденсации паров и градуированного приемника 4 для сбора дистиллята. Все части аппарата соединены шлифами.

Методика анализа. Навеску воздушно-сухих опилок массой около 1 г помещают в колбу для перегонки и добавляют 100 см³ 12%-ного раствора HCl. На колбе должна быть метка, соответствующая указанному объему кислоты. Перегонную колбу соединяют с капельной воронкой и холодильником. Колбу нагревают электрическим колбонагревателем. Приемник дистиллята вместимостью 500 см³ помещают в баню со льдом. Ведут перегонку со скоростью 50 см³ за 15 мин. Во время перегонки кран капельной воронки устанавливают таким образом, чтобы при непрерывном добавлении кислоты в перегонной колбе сохранялся постоянный первоначальный уровень. Собирают 300 см⁴ дистиллята. Конец перегонки лучше проверить по цветной реакции с анилинацетатом, как указано выше.

Переносят дистиллят в колбу вместимостью I дм³ с притертой пробкой. Остатки дистиллята из приемника смывают 50 см³ дистиллированной воды. Добавляют в колбу 250 г толченого льда, приготовленного из дистиллированной воды. После снижения температуры содержимого колбы до O^c C добавляют из бюретки 20 см³ раствора бромид-бромата концентрацией 0,2 моль/дм³ , слегка перемешивают, закрывают колбу пробкой и оставляют реакционную смесь стоять точно 5 мин. Затем открывают пробку, добавляют мерным цилиндром 10 см³ 10%-ного раствора Kl, снова закрывают колбу пробкой и встряхивают для поглощения паров брома. Выделившийся иод титруют раствором тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/дм³ с крахмалом в качестве индикатора. Параллельно таким же образом проводят контрольное титрование, используя вместо дистиллята смесь, состоящую из 270 см³ 12%-ного раствора HCl и 80 см³ дистиллированной воды.

Массовую долю пентозанов,% к абсолютно сухой древесине, рассчитывают по формуле

где а — расход раствора тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/дм³ при контрольном титровании, см³ ; Ь — расход раствора тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/дм³ на титрование дистиллята, см³ ; g — масса абсолютно сухой навески древесины, г; фактор 0,0075=0,0048-1,375/0,88, здесь 0,0048 — масса фурфурола в граммах, соответствующая 1 см³ раствора тиосульфата натрия концентрацией 0,1 моль/дм³ , 1,375 — теоретический коэффициент пересчета фурфурола на пентозаны, 0,88 — поправка на неполный выход фурфурола из пентозанов; из полученного результата вычитают 1.0% — поправку на образующийся гидроксиметилфурфурол.

Примечание. Поправку на гидроксиметилфурфурол, равную 1,0%, следует считать лишь приближенной, так как выход гидроксиметилфурфурола из гексозанов колеблется у разных видов растительного сырья.

5. Определение пентозанов фотоколориметрическим методом с орсиновым реагентом

Перегонку фурфурола проводят в аппарате, описанном выше.

Методика анализа. Навеску воздушно-сухих опилок помешают в колбу для перегонки. Вносят 20 г хлорида натрия и добавляют мерным цилиндром 100 см³ 13%-ного раствора HCI. Колбу нагревают на электрическом колбо-нагревателе. Отгонка дистиллята должна происходить со скоростью 30 см³ в течение 10 мин. Дистиллят собирают в мензурку или мерный цилиндр, помещенный в баню с ледяной водой. После отгонки каждых 30 см³ дистиллята из капельной воронки в перегонную колбу добавляют по 30 см³ 13%-ного раствора HCl. Собирают примерно 225 см³ дистиллята. Конец отгонки фурфурола следует проверить по цветной реакции с анилинацетатом.

По окончании перегонки дистиллят из приемника переносят в мерную колбу на 250 см³ , ополаскивают приемник небольшим количеством 13%-ного раствора HCl и доводят объем дистиллята в колбе до метки той же кислотой. Колбу закрывают пробкой и тщательно перемешивают содержимое.

В отдельных случаях при очень высокой массовой доле пентозанов в растительном сырье требуется отгонять более 250 см³ дистиллята. Тогда для подготовки дистиллята к последующему анализу используют мерную колбу на 500 см³ .

Из полученного раствора отбирают пипеткой пробу 5 см³ в мерную колбу на 50 см³ с притертой пробкой; пипеткой с грушей добавляют 25 см³ орсинового реагента, закрывают колбу пробкой и тщательно перемешивают содержимое. Затем колбу с реакционной смесью выдерживают в термостате при температуре °С в течение 50 мин. Доливают до метки 95%-ный этанол, перемешивают, слегка охлаждают, выдерживают колбу в термостате при ⁰ C в течение 15 мин и после этого при необходимости добавляют до метки дополнительное небольшое количество этанола. Аналогичным образом готовят параллельную пробу и контрольную. В контрольной пробе вместо 5 см³ дистиллята используют отмеренные пипеткой 5 см³ 13%-ного раствора HCl. Интервал между пробами должен составлять 3...4 мин, причем контрольную пробу готовят первой.

Раствор из подготовленной пробы заливают в кювету с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм и закрывают ее крышкой. Определяют оптическую плотность раствора на фото-электроколориметре с красным светофильтром или на спектрофотометре при длине волны 630 нм. Контрольную пробу используют в качестве раствора сравнения. По полученному показателю оптической плотности D с помощью градуировочного графика находят массу пентозанов в каждой параллельной пробе и берут среднее значение.

Массовую долю пентозанов, % к абсолютно сухой навеске древесины, рассчитывают по формуле

где т — масса пентозанов в дистилляте, найденная по градуировочному графику, мг; g — масса абсолютно сухой навески древесины, г.

За результат определения принимается среднее арифметическое значение, полученное при фотометрировании двух параллельных проб. Расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 0,5%.

Приготовление орсинового реагента. Навески орсина массой 0,400±0,025 г и хлорида железа массой 0,5 г

растворяют в мерной колбе на 1 дм³ в соляной кислоте концентрацией моль/дм³ доведением до метки. Срок хранения реагента в холодильнике в темной бутыли не более 3 нед.

Построение градуировочного графика. Готовят эталонный раствор ксилозы, содержащий г безводной чистой ксилозы в 1 дм³ 13%-ного раствора HCl. Растворение проводят в мерной колбе доведением кислотой до метки. Безводную ксилозу получают высушиванием при 60°С в вакуумном сушильном шкафу.

Отбирают пипетками десять проб эталонного раствора ксилозы следующего объема: 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45 и 50 см³ , что соответствует массе пентозанов для каждой пробы 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 и 100 мг. Так, для получения пробы, соответствующей 10 мг пентозанов, требуется отобрать 10 · 1000/0,88 · 2,2727 = 5 см³ эталонного раствора.

Из каждой отобранной пробы эталонного раствора отгоняют фурфурол и определяют его содержание в дистилляте. Отгонку и определение оптической плотности дистиллята производят в условиях проведения анализа древесины. На основании средних данных фотометрирования при нескольких параллельных определениях для каждой пробы строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс массу пентозанов в пробе, а по оси ординат — оптическую плотность. Градуировочный график проверяют при замене прибора или орсина.

При замене орсина для проверки графика достаточно проанализировать свежеприготовленный раствор ксилозы, масса которой соответствует 100 мг пентозанов. По полученному значению оптической плотности находят поправочный коэффициент k = D/D_u где D — значение оптической плотности, соответствующее 100 мг пентозанов, по градуировочному графику; D, — значение оптической плотности вновь приготовленной пробы дистиллята, соответствующей 100 мг пентозанов, полученное с новым раствором орсинового реагента. Рассчитанную по вышеприведенной формуле массовую долю пентозанов в процентах умножают на поправочный коэффициент.