Определение содержания аскорбиновой кислоты в растворе и антиоксидантов в чае методом кулонометрического титрования

· Вспомогательный электролит: 0,1 М раствор H₂SO₄ и 0,2 М раствор KBr

· Аскорбиновая кислота, раствор

· Образец чая

Для кулонометрического окислительно-восстановительного титрования с бипотенциометрической индикацией к.т.т. используется следующая аппаратура:

· Анализатор кулонометрический «Эксперт – 006», Россия

· Генераторные электроды платиновые – 2 шт

· Индикаторные электроды платиновые – 2 шт

· Мешалка механическая, «Эконикс-эксперт», Россия

· Дозатор 200 – 1000 мкл, «Ленпипет»

· Ячейка электролитическая – стаканы 150-200 мл, 50-100 мл.

Анодное пространство ячейки с генераторным платиновым электродом отделено от катодного пространства с платиновым электродом перегородкой из пористого стекла и агар-агара. Обе камеры ячейки заполнены вспомогательным электролитом 0,1 М раствор H₂SO₄ и 0,2 М раствор KBr. В анодной камере помимо генераторного электрода находятся также два платиновых электрода для бипотенциометрической индикации к.т.т. на которых налагается небольшой постоянный ток.

Ход работы:

1. Для проведения кулонометрического титрования электрогенерированным бромом анодное и катодное пространства заполняют вспомогательным электролитом 0,1 М раствор H₂SO₄ и 0,2 М раствор KBr так, чтобы генераторные и индикаторные электроды были полностью погружены в раствор.

2. При нажатии кнопки [ВКЛ] на дисплее открывается программа кулонометрического титрования при постоянном токе с бипотенциометрическим режимом индикации [1].

4. Перед началом титрования необходимо задать значения тока электролиза, тока предэлектролиза, а также величину тока перед концом титрования. Для этого выбирают соответствующий диапазон тока (клавиша [ДИАП -]): при выбранном диапазоне 100мг заданный ток соответствует 50 мА, в случае диапазона 10 мг – максимальный задаваемый ток составляет 5 мА. Для кулонометрического титрования рвстворов аскорбиновой кислоты и настоев чая выбираем диапазон 100 мг.

5. Далее нажимают клавишу [ПРМ 9] и кнопками [ > ] и [ЧИСЛ 7] вводят величину молярного эквивалента определяемого вещества – аскорбиновой кислоты (АК): 87,06. Молекулярная масса АК составляет 174.12.

6. Кнопками [ПРМ9], [ > ], [ЧИСЛ 7] и [Ф1 8] вводят интервал потенциалов (уровень уменьшения – уровень измерения), которому соответствует конечный ток титрования. При определении содержания АК эти значения 250 и 150, а при определении суммарной АО настоя чая – 350 и 250 соответственно.

7. Кнопками [ПРМ9], [ > ], [ЧИСЛ 7] и [Ф1 8] и [ПРМ9] вводят величину тока (ток генерации) предэлектролиза, электролиза и величину тока конца титрования, соответствующего выбранному по п.6 интервалу потенциалов: 20%, 50% и 20% от максимально задаваемой величины соответственно.

8. Перед каждым кулонометрическим титрованием проводят предэлектролиз раствора в ячейке до заданной величины потенциала измерения. Нажимают клавишу [ИЗМ] и на экране появляется надпись «Уст. в начало» при этом зачерняется надпись «осн.20» - это значит, что в ячейке протекает ток генерации, составляющий 20% от максимального и при этом на табло появляется значок «+I». (Если вместо этого знака появляется «х error», то значит, что цепь разомкнута и ток протекать не может). После окончания предэлектролиза раздается звуковой сигнал и на экране появляется надпись «Введите пробу». Из дозатора вводят 1,000 мл раствора аскорбиновой кислоты, на дисплее появляется надпись «Перемешивание» и раствор перемешивается в течение 50 секунд. Затем раздается звуковой сигнал и зачерняется надпись «осн.50». Это означает, что началась генерация титранта током, соответствующим 50% от максимального значения и происходит титрование пробы. Перед концом титрования зачерняется надпись «осн.20» и ток генерации составляет 20% отмаксимального.

9. После звукового сигнала, свидетельствующего о конце титрования, записывают массу оттитрованного вещества или Q – количество электричества в Кл. и нажимают клавиши [ВВОД], [ОТМ] для запоминания полученного результата.

10. Для того, чтобы начать титрование следующей пробы надо клавишей [ > ] перейти к следующему номеру опыта «-n» и нажать [ИЗМ] для проведения предэлектролиза перед введением новой пробы. Далее следует дождаться звукового сигнала, ввести аликвоту и выполнять операции, описанные выше. Провести 5-7 титрований, вводя по 1.000 мл раствора АК, затем столько же титрований, вводя по 1.500 мл пробы. Рассчитать содержание АК (г) в колбе (100 мл), результат проверить у преподавателя.

11. При измерении антиоксидантной активности чая методом кулонометрического титрования необходимо взвесить 0.5000 грамма чая, поместить навеску в сухую мерную колбу на 50.00 мл, залить чай 25.00 мл кипящей дистиллированной воды, настоять в течение 5 минут, затем разбавить получившийся настой дистиллированной водой до метки и охладить. В качестве ячейки для титрования нужно использовать стакан объемом 50 мл. В фоновый раствор добавляют дозатором 1. 000 мл настоя чая и проводят описанные выше операции. Затем следует поменять раствор электролита в ячейке и провести титрование вновь 3-5 раз. Результаты обрабатывают методами математической статистики.

При измерении АО сока или вина вводят требуемое значение интервала рН (уровень уменьшения – уровень измерения) по п.6, величину соответствующего молярного эквивалента по п.5 и далее определяют содержания кислот в пробе методом кулонометрического титрования в соответствии с п.п.6-10. ТК вычисляют по количеству грамм-эквивалентов вещества в 1 мл. Результаты обрабатывают методами математической статистики.

3. Перед началом титрования необходимо задать значения тока электролиза, тока предэлектролиза, а также величину тока перед концом титрования. Для этого выбирают соответствующий диапазон тока:

4. Вводят величину эквивалента массы определяемого вещества –аскорбиновой кислоты

5. Вводят конечное значение потенциала, до которого проводится титрование –.

6. Для достижения заданного значения потенциала к.т.т. перед началом определения проводят предэлектролиз. Нажимают клавишу [ИЗМ] и на экране появляется надпись «Уст. в начало» при этом зачерняется надпись «осн.20» - это значит, что в ячейке протекает ток, составляющий 20% от заданного для генерации и при этом на табло появляется значок «+I». (Если вместо этого знака появляется «х error», то значит, что цепь разомкнута и ток протекать не может). После окончания предэлектролиза раздается звуковой сигнал и на экране появляется надпись «Введите пробу». Из дозатора вводят 0,5 мл раствора винной кислоты, на дисплее появляется надпись «Перемешивание» и раствор перемешивается в течение 20-50 секунд. Затем раздается звуковой сигнал и зачерняется надпись «осн.100». Это означает, что началась генерация титранта током, соответствующим максимальному значению и происходит титрование пробы. Если выбранный диапазон составляет 100мг, то заданный ток соответствует 50 мА, в случае диапазона 10 мг – максимальный задаваемый ток составляет 5 мА. Перед концом титрования зачерняется надпись «осн.20» и ток генерации составляет 20% от заданного значения. После звукового сигнала, свидетельствующего о конце титрования, записывают массу оттитрованного вещества или Q – количество электричества в Кл. и/или нажимают кнопку [ВВОД] для запоминания полученного результата.

7. Для того, чтобы начать титрование следующей пробы надо черной стрелкой справа перейти к следующему номеру «-n» и нажать [ИЗМ] для проведения предэлектролиза перед введением новой пробы. Далее выполнять операции, описанные выше. Выполнить 3-4 титрования, вводя по 0,5 мл раствора винной кислоты, затем столько же титрований, вводя по 1 мл пробы. Рассчитать содержание винной кислоты в колбе, результат проверить у преподавателя.

8. При измерении антиоксидантной активности чая методом кулонометрического титрования необходимо взвесить 1 грамм чая, поместить навеску в сухую мерную колбу на 100 мл, залить чай 50 мл кипящей дистиллированной воды, настоять в течение 5 минут, затем разбавить получившийся настой водой до метки, охладить и налить в бюретку. Добавлять в ячейку для титрования по 1мл раствора чая и проводить описанные выше операции. После 3-4 титрований поменять раствор электролита в ячейку и провести титрование вновь порциями по 2 мл. Результаты обработать методами математической статистики.