第二章 水分的测定.ppt

第一节概述第二节干燥法第三节卡尔费休法 第二章水分的测定 水的作用 没有水就没有生命 食品组成离不开水 一 样品中水分的存在形式1 自由水 游离水 是以溶液状态存在的水分 保持水本身的物理性质 在被截留的区域可以自由流动 可结冰 可作为胶体和盐分的溶剂 化学反应及微生物生长 2 亲和水 强极性基团单分子外的水分子层中的水 与弱极性基团以氢键结合的水 向外蒸发的能力弱 蒸发时较自由水吸附更多的能量 3 结合水 束缚水 与极性基团如羧基氨基羟基巯基以氢键结合的水 与糖分子结合的结晶水 结合力最大 难以以蒸发挥发 不能被微生物利用 不能作为溶剂 第一节概述 一 概念和特点一定温度和压力下 通过加热方式将样品中水分完全挥发 根据加热前后质量差计算水分含量的方法 包括直接干燥法 减压干燥法 红外线干燥法等以原样重量 干燥后重量 水分重量特点 费时长 操作简单 应用广 第二节干燥法 二 干燥法的注意事项 1 干燥法的前提条件 水分是唯一的挥发的物质 不含或含其它挥发性成分极微 挥发性有机物会造成误差 水分的排除情况要求很完全 含胶态物质多的样品误差大 样品中其他组分在加热过程中发生化学反应引起的重量变化非常小 可忽略不计 组分分解 水解反应将引起较大误差 2 操作条件的选择包括 称量瓶 称样量 干燥设备 干燥条件 1 称量瓶的选择 铝制 玻璃 玻璃称量皿 能耐酸碱 不受样品性质的限制 使用范围广铝制称量盒 导热性强 对酸性食品不适宜 选择称量皿的大小要合适 一般样品 1 3高度 称量瓶盖子 称量瓶预处理 100度烘箱干燥至恒重 放干燥器中备用称量瓶移动 称量瓶 皿操作方法 称量皿放入烘箱内 盖子应该打开 斜放在旁边 取出时先盖好盖子 用纸条或钳子取 放入干燥器内 冷却后称重 干燥设备 烘箱分对流型 强力通风型 真空型对流烘箱 无风扇 空气循环缓慢 不同位置温差大 误差大强力通风型 温差小于1度真空型 有耐热钢化玻璃窗 门 空气进入烘箱有专门开关 达到压力平衡后才能开门 干燥条件 干燥温度 一般是95 105 对含还原糖较多的食品应先 50 60 干燥然后再105 加热 干燥器 干燥时间的确定 A 干燥到恒重 最后两次重量之差 2mg 基本保证水分蒸发完全 B 规定一定时间 根据对象差异和经验 此法准确度要求不高时采用 1 样品的预处理 对分析结果影响较大 2 粉状固体样品常压干燥法操作过程 烘箱预热称量皿恒重m3准确称样 称量皿重m1干燥1h冷却30min称量干燥1h冷却30min称量反复至恒重准确称样 称量皿重m2 直到两次测定结果不超过2mg 认为达到恒重 3 水分的计算 水分 m1 m2 m1 m3 100 4 说明及注意事项 烘干后马上放入干燥器冷却干燥器用硅胶作吸潮剂 硅胶变色后需再生果糖含量高的样品 在高于70度下氧化分解为低分子并挥发 应采用减压干燥法含较多氨基酸 蛋白质及羰基化合物的样品 长时间加热发生羰氨反应 产生水分 导致误差对含较多挥发物的样品采用蒸馏法测定水分 第三节卡尔 费休法 KarlFischer 1935年由卡尔 菲休提出的测定水分的定量方法 属于碘量法 是对于测定水分最为准确的化学方法 常作为微量水分的标准测定方法 也是测定脂肪和油类样品中微量水分的方法 多年来 许多分析工作者对此方法进行了较为全面的研究 在反应的化学计量 试剂的稳定性 滴定方法 计量点的指示及各类样品的应用和仪器操作的自动化等方面 有许多改进 使该方法日趋成熟与完善 利用I2氧化SO2时需要有一定的水参加反应 氧化还原反应 I2 SO2 2H2OH2SO4 2HI此反应具有可逆性 当生成物H2SO4浓度 0 05 时 即发生可逆反应 要使反应顺利向右进行 要加入适量的碱性物质以中和生成的酸 如吡啶 C5H5N 原理 I2 SO2 2H2O 3C5H5N2C5H5NHI C5H5NSO3氢碘酸吡啶硫酸吡啶硫酸吡啶很不稳定 与水发生副反应 形成干扰 若有甲醇存在 则可生成稳定的化合物 当I2与水反应完毕后 稍多的游离碘使溶液呈红棕色 即为终点将I2 SO2 C5H5N CH3OH配在一起成为费休试剂 配制步骤取无水吡啶133mL与碘42 33g 置入具塞棕色试剂瓶中 振摇至碘全部溶解后 加入无水甲醇333ml 难确称量试剂瓶重 通入经浓硫酸脱水的二氧化硫气体至试剂瓶增重32g 将瓶塞塞牢 摇匀 于暗处放置48h后标定 依此配制的费休试剂的滴定度约为含水3 5g mL 为使费休试剂稳定 有另一种配制方法 即先配成二组溶浓 在使用前混合 一组为碘和甲醇溶液I 另一组为二氧化硫和吡啶溶液II 二 适用范围费休法广泛地应用于各种液体 固体 及一些气体样品中水分含量的测定 也常作为水分痕量级标准分析方法 也可用于此法校正其他的测定方法 费休法终点判定 对于无色试液可用目视法判定使用范围有化工 试剂 化肥 医药 食品等 三 费休试剂的配制和标定 试剂的理论摩尔比为碘 二氧化硫 吡啶 甲醇 1 1 3 1 通常 配制费休试剂时只有碘应严格依照化学计量 其它组分则是过量的 一般采用的摩尔比为碘 二氧化硫 吡啶 甲醇 1 3 10