Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

ΑΝΑΛΥΣΗ Ι ΡΗΓΑ ΑΝΘΟΥΛΑ 1 Στατιστική ανάλυση των πειραματικών μετρήσεων Ο μέσος όρος  x προσδιορίζεται από την εξίσωση:  x = Σx i / n, όπου: Σx i :

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "ΑΝΑΛΥΣΗ Ι ΡΗΓΑ ΑΝΘΟΥΛΑ 1 Στατιστική ανάλυση των πειραματικών μετρήσεων Ο μέσος όρος  x προσδιορίζεται από την εξίσωση:  x = Σx i / n, όπου: Σx i :"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1

2 ΑΝΑΛΥΣΗ Ι ΡΗΓΑ ΑΝΘΟΥΛΑ 1

3 Στατιστική ανάλυση των πειραματικών μετρήσεων Ο μέσος όρος  x προσδιορίζεται από την εξίσωση:  x = Σx i / n, όπου: Σx i : το άθροισμα n αριθμού πειραματικών μετρήσεων. Εκτός από τον προσδιορισμό του μέσου όρου, συνηθίζεται και ο προσδιορισμός δυο ακόμα παραμέτρων: α) της τυπικής απόκλισης (standard deviation) s.d = ± √Σ(x i -  x) 2 / n-1 και β) του τυπικού σφάλματος (standard error). s.e = ± s.d / √n 2

4 Στατιστική ανάλυση των πειραματικών μετρήσεων Η κατανομή Gauss: περιγράφεται από μια κωδωνοειδή καμπύλη. αναφέρεται στην κατανομή των τιμών που προκύπτουν από την επανειλημμένη μέτρηση της ίδιας ποσότητας ενός δείγματος, ενώ ως επί το πλείστον οι τιμές γύρω από τη μέση τιμή καθώς και η συχνότητα με την οποία απαντώνται ελαττώνεται αυξανομένης της απόστασης από τη μέση τιμή. 3

5 Όρια εμπιστοσύνης –Επίπεδα σημαντικότητας Η στατιστική θεωρία προβλέπει ότι: τα ποσοστά των τιμών x, που ανήκουν δε έναν πληθυσμό (π.χ. οι τιμές συγκέντρωσης ενός συστατικού σε ένα τρόφιμο) και βρίσκονται δεξιά και αριστερά από το μέσο όρο υπολογίζονται σε μονάδες τυπικής απόκλισης σ Αυτό σημαίνει ότι μια τιμή θα έχει πιθανότητα: 1.95% (0,95) να πέφτει μέσα στα όρια  x ± 2 s.d ή 2.5% (0,05) να πέφτει εκτός των ορίων  x ± 2 s.d Τα όρια που ορίζονται από το x ± 2 s.d, δηλαδή από -2 s.d έως +2 s.d, ονομάζονται όρια εμπιστοσύνης. Η τιμή 5%, δηλαδή η πιθανότητα μια τιμή από ένα συγκεκριμένο πληθυσμό τιμών να μην ανήκει στα παραπάνω όρια (-2 s.d έως +2 s.d), ορίζεται ως επίπεδο σημαντικότητας. Εκτός από το επίπεδο σημαντικότητας 5% (ή 0,05), ορίζονται και άλλα επίπεδα σημαντικότητας όπως είναι το 1% (ή 0,01) και το 1‰ (ή 0,001). Τα όρια εμπιστοσύνης των επιπέδων σημαντικότητας 1% και 1‰ είναι, αντίστοιχα,  x ± 2,58 s.d και  x ± 3,2 s.d. 4

6 Σύγκριση μέσων τιμών δυο δειγμάτων Κατανομή student (κριτήριο του t ή t-test) Η Σύγκριση μέσων τιμών δυο δειγμάτων αριθμού μετρήσεων n1 και n2 (της ίδιας μεταβλητής) όταν έχουμε προσδιορίσει τις αντίστοιχες τυπικές αποκλίσεις s.d1 και s.d2, μας επιτρέπει μέσω του κριτηρίου t να βρούμε εάν η διαφορά αυτών των δύο τιμών, που αναφέρονται σαν μέσοι όροι των δύο δειγμάτων, είναι στατιστικά σημαντική. Η τιμή του t υπολογίζεται από τον εξής τύπο: t = (  x 1 -  x 2 ) / √(s.d 1 ) 2 / n 1 + (s.d 2 ) 2 / n 2 Οι τιμές t έχουν προσδιοριστεί για συγκεκριμένα επίπεδα σημαντικότητας (π.χ. 10%, 5%, 1% κλπ) και για συγκεκριμένους βαθμούς ελευθερίας (Β.Ε = n1+n2-2). Εάν υπάρχει στατιστικώς σημαντική διαφορά μεταξύ των μέσων τιμών δυο δειγμάτων διαπιστώνεται με τη χρήση είτε ειδικού πίνακα είτε εξειδικευμένων στατιστικών προγραμμάτων (αυτόματα) ως ακολούθως: –Υπολογισμός της τιμής t –Καθορισμός επιπέδου σημαντικότητας –Εύρεση τιμής t (στον πίνακα) βάσει α) του επιπέδου σημαντικότητας και β) των βαθμών ελευθερίας. –Σύγκριση της τιμής t από τον πίνακα και της τιμής t που προσδιορίστηκε με βάση τα δεδομένα μας Αν η τιμή t που προσδιορίστηκε από τα δεδομένα μας είναι μικρότερη ή ίση της τιμής t του πίνακα, τότε οι η διαφορά μεταξύ των μέσων τιμών των δυο δειγμάτων ΔΕΝ είναι στατιστικώς σημαντική. Αν είναι μεγαλύτερη τότε οι η διαφορά μεταξύ των μέσων τιμών των δυο δειγμάτων είναι στατιστικώς σημαντική. 5

7 6

8 Μερικά από τα κριτήρια για την αξιοπιστία μιας μεθόδου είναι: 1.Η αναλυτική εξειδίκευση: η μέθοδος που εφαρμόζουμε πρέπει κανονικά να προσδιορίζει αποκλειστικά και μόνο την ουσία που θέλουμε να μετρήσουμε. 2.Η ακρίβεια: αναφέρεται στην απόκλιση του (πειραματικού) αποτελέσματος ενός προσδιορισμού από την πραγματική τιμή της ουσίας που υπάρχει στο δείγμα. Όσο πιο μικρή είναι η απόκλιση, τόσο πιο μεγάλη είναι η ακρίβεια. 3.Η επαναληψιμότητα: δίνει το μέτρο της διασποράς των τιμών που παίρνουμε όταν προσδιορίζουμε μια ουσία με συγκεκριμένη μέθοδο. Ο ποσοτικός τρόπος έκφρασης της επαναληψιμότητας είναι η τυπική απόκλιση (Τ.Α). 4.Η ευαισθησία: αναφέρεται στη μικρότερη συγκέντρωση μιας ουσίας την οποία η μέθοδος που εφαρμόζουμε μπορεί να ανιχνεύσει. Η αξιοπιστία των αναλυτικών μεθόδων(κριτήρια ) 7

9 Μέθοδοι Α-Β: ίδια μέση τιμή, αλλά η διασπορά περί τη μέση τιμή είναι μικρότερη στη μέθοδο Α και μεγαλύτερη στη μέθοδο Β. Επομένως, η μέθοδος Α είναι περισσότερο επαναλήψιμη. Μέθοδοι Γ-Δ: η μέση τιμή στη μέθοδο Γ συμπίπτει με την αληθή μέση τιμή, ενώ η μέση τιμή στη μέθοδο Δ είναι διαφορετική από την αληθή μέση τιμή. Παρόλο που και οι δυο μέθοδοι είναι επαναλήψιμες, η μέθοδος Γ είναι περισσότερο ακριβής. Επαναληψιμότητα και ακρίβεια των ελέγχων 8

10 Σφάλμα: η διαφορά μεταξύ της τιμής της συγκέντρωσης της ουσίας που προκύπτει από την εφαρμογή μιας μεθόδου που κάνουμε και της πραγματικής τιμής της συγκέντρωσης της ουσίας που προσδιορίζουμε. Λάθη: ανωμαλίες που οφείλονται σε συγκεκριμένα αίτια και τα διορθώνουμε όταν ανακαλύψουμε και εξαλείψουμε την πηγή τους. 1. Κατηγορίες λαθών: 1.1 Λάθη γραφειοκρατίας 1.2 Λάθη δειγματοληψίας 1.3 Λάθη ανάλυσης 2. Κατηγορίες σφαλμάτων: 2.1 Τυχαία σφάλματα 2.2 Συστηματικά σφάλματα Σφάλματα και λάθη 9

11 1.1 Λάθη γραφειοκρατίας Οφείλονται σε απροσεξία ή ασυνειδησία (π.χ. σε ένα δείγμα να γίνει εισαγωγή διαφορετικού ονόματος αντί του κανονικού). 1.2 Λάθη δειγματοληψίας Οφείλονται σε άγνοια και καμιά φορά σε ασυνειδησία (π.χ. κακή μεταχείριση δείγματος, καθυστέρηση εκτέλεσης της ανάλυσης). 1.3 Λάθη ανάλυσης Οφείλονται σε άγνοια και καμιά φορά σε ασυνειδησία (π.χ. λάθη στη σειρά προσθήκης των αντιδραστηρίων, χρησιμοποίηση κακής ποιότητας αντιδραστηρίων ή οργάνων). Κατηγορίες λαθών 10

12 2.1 Τυχαία σφάλματα Τα αίτια αυτών των σφαλμάτων είναι αδύνατον να καθοριστούν και επομένως να διορθωθούν. Μπορεί να οφείλονται σε απρόβλεπτους παράγοντες όπως, αυξομειώσεις της θερμοκρασίας ή της τάσης του ρεύματος, σε μικρές διαφορές των ογκομετρικών οργάνων, σε διαφορές στα μήκη κύματος των φωτομέτρων κ.α. 2.2 Συστηματικά σφάλματα Αυτού του είδους τα σφάλματα μπορεί να οφείλονται: α) Στα όργανα και στα υλικά τα οποία χρησιμοποιούνται (τα όργανα να έχουν χάσει την ευαισθησία τους εξαιτίας κακής ή συχνής χρήσης, τα δε αντιδραστήρια να έχουν λήξει ή να μην είναι αναλυτικού βαθμού, κ.α.). β) Στον παρασκευαστή που εκτελεί τις αναλύσεις (μεγάλη σημασία στην απόδοση του προσωπικού παίζει η εκπαίδευση και οι συνθήκες εργασίας, κ.α.). Κατηγορίες σφαλμάτων 11

13 Ογκομέτρηση Ογκομέτρηση ή τιτλοδότηση: Είναι η διαδικασία μέτρησης όγκου διαλύματος αντιδραστηρίου γνωστού τίτλου δηλ. συγκέντρωσης C, που απαιτείται για να αντιδράσει πλήρως με καθορισμένη ποσότητα του άγνωστου διαλύματος. Ο προσδιορισμού της συγκέντρωσης της άγνωστης ουσίας γίνεται μέσω της μέτρησης του όγκου που απαιτείται για την τιτλοδότηση και βρίσκεται από την διαφορά της αρχικής από την τελική ένδειξη της προχοίδας (βλ. σχήμα παρακάτω). Διάταξη εκτέλεσης ογκομέτρησης 12

14 Ογκομέτρηση - Ορισμοί (Ι)  Πρότυπο διάλυμα: Είναι το διάλυμα αντιδραστηρίου του οποίου η συγκέντρωση είναι γνωστή καθώς και ο όγκος αυτού μετά το πέρας της αντίδρασης. Το πρότυπο διάλυμα πρέπει να είναι ισχυρός ηλεκτρολύτης.  Τίτλος των πρότυπων διαλυμάτων: ονομάζεται το απόλυτο ποσό (βάρος) της διαλυμένης ουσίας (ένωσης) σε 1 ml διαλύματος.  Δύναμη: λέγεται το απόλυτο βάρος μιας ένωσης με το οποίο αντιδρά πλήρως 1 ml του πρότυπου διαλύματος. Για παράδειγμα, για το πρότυπο διάλυμα AgNO 3 ο τίτλος είναι 0,01698 g AgNO 3 /ml: Μ r, AgNO 3 = 169,8 οπότε 1000ml 1 N AgNO 3 περιέχουν 169,8 g 1000 ml 0,1N AgNO 3 περιέχουν 16,98 g και 1 ml 0,1 N AgNO 3 περιέχουν 0,01698 g και αντιδρά πλήρως με το απόλυτο βάρος του 0,1 Ν NaCl που είναι 0,00585 g /ml σύμφωνα με: Μ r, NaCl = 58,5 οπότε 1000ml 1 N NaCl περιέχουν 58,5 g 1000 ml 0,1N NaCl περιέχουν 5,85 g και 1 ml 0,1 N AgNO 3 περιέχουν 0,00585 g 13

15 Ογκομέτρηση - Ορισμοί (ΙΙ)  Ισοδύναμο σημείο: Είναι το σημείο κατά το οποίο η ποσότητα του προστιθέμενου διαλύματος είναι χημικά ισοδύναμη προς την ποσότητα της άγνωστης ουσίας συγκέντρωσης C, που περιέχεται στην κωνική φιάλη και επομένως ολοκληρώνεται η αντίδραση της ογκομέτρησης. Το τέλος αυτής της αντίδρασης γίνεται αντιληπτό από την αλλαγή του χρώματος του δείκτη που έχει χρησιμοποιηθεί.  Τελικό σημείο: Είναι η χρονική στιγμή της απότομης αλλαγής του χρώματος του δείκτη στο ογκομετρούμενο διάλυμα, οπότε και διακόπτεται η ογκομέτρηση. Όσο πιο κοντά βρίσ κονται το ισοδύναμο και το τελικό σημείο τόσο πιο ακριβής είναι η ογκομέτρηση.  Οπισθοογκομέτρηση: Είναι η αναγκαία προσθήκη περίσσειας πρότυπου διαλύματος στο προς ανάλυση δείγμα, που συνοδεύεται από τον προσδιορισμό της ποσότητας του πρότυπου διαλύματος που δεν αντέδρασε με την προσθήκη ενός νέου προτύπου διαλύματος, (βλ. πειραματική διαδικασία προσδιορισμού αλατότητας με περίσσεια AgNO 3 και προσδιορισμός της περίσσειας AgNO 3 με νέο πρότυπο διάλυμα KSCN).  Καμπύλη ογκομέτρησης: Είναι η γραφική παράσταση μεταβολής του pH του ογκομετρούμενου διαλύματος σε συνάρτηση με τα mL του πρότυπου διαλύματος που προστίθενται. 14

16 Ογκομέτρηση - Υπολογισμοί Έστω πχ. Η αντίδραση οξύ + βάση → αλάτι + νερό HCl + NaOH → NaCl + H 2 O Αν έχουμε V οξ L οξέος άγνωστης συγκέντρωσης C οξ, τα οποία για να αντιδράσουν πλήρως χρειάζονται V β L βάσης γνωστής συγκέντρωσης C β, τότε από την στοιχειομετρία της αντίδρασης ισχύει: n οξ = n β  C οξ. V οξ = C β. V β  15

17 Καμπύλη ογκομέτρησης διαλύματος HCl με πρότυπο διάλυμα NaOH Παχιά καμπύλη : 50 ml διαλύματος HCl 0,05 N με 0,1 N ΝαΟΗ Λεπτή καμπύλη : 50 ml διαλύματος HCl 0,0005 N με 0,001 N ΝαΟΗ  Με την οξυμετρία προσδιορίζονται ογκομετρικά οι βάσεις ενώ με την αλκαλιμετρία τα οξέα. Η αντίδραση που λαμβάνει χώρα είναι η εξής: HCl + NaOH →NaCl + H 2 Ο ή Η + + ΟΗ -  Η 2 Ο  Στην παρακάτω ογκομετρική καμπύλη φαίνεται ο προσδιορισμός οξύτητας διαλύματος HCl άγνωστης κανονικότητας (αλκαλιμετρία)  Κατά την ογκομέτρηση ισχυρού οξέος με πρότυπο διάλυμα βάσης και αντίστροφα, το pH στο ισοδύναμο σημείο είναι 7. Περιοχή μεταβολής φαινολοφθαλαιείνης Περιοχή μεταβολής μπλε βρομοθυμόλης Περιοχή μεταβολής πράσινου βρομοθυμόλης 16

18 Επεξήγηση της καμπύλη Ογκομέτρησης ασθενούς οξέος (CH 3 COOH) pH Τμήμα Α-Β, απότομη αύξηση του pH, λόγω της προσθήκης NaOH. Τμήμα Β-Γ, αμελητέα αύξηση του pH, λόγω δημιουργίας ρυθμιστικού διαλύματος CH 3 COOH- CH 3 COO ‾, το pH <7 Τμημα Γ-Δ, ραγδαία αύξηση του pH, λόγω πλήρους εξουδετέρωσης, στο διάλυμα υπάρχει μόνο CH3COONa ⇨ pH>7 Τμήμα Δ-τέλος, το pH σταθεροποιείται σε Υψηλές τιμές _ στο διάλυμα υπάρχουν NaOH και CH3COONa ⇨ pH> pH Ι.Σ. > Σημείωση: Ο υπολογισμός της περιεκτικότητας γίνεται αφού προσδιοριστεί το Ισοδύναμο Σημείο (Ι.Σ.) της ογκομέτρησης από την αντίστοιχη πειραματική καμπύλη CH 3 COOH (aq) + NaOH (aq) → CH 3 COONa (aq) + H 2 O (l) 17

19 Παρατήρηση αλκαλιμετρία ισχυρού οξέοςαλκαλιμετρία ασθενούς οξέος  κατά την ογκομέτρηση ασθενούς οξέος με ισχυρή βάση το pH στο Ι.Σ. είναι >7, ενώ κατά την ογκομέτρηση ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση το pH στο Ι.Σ. είναι =7  η καμπύλη ογκομέτρησης στην περίπτωση ασθενούς οξέος είναι λιγότερο απότομη πριν το Ι.Σ- το κατακόρυφο τμήμα έχει μικρότερο εύρος. 18

20 Προσδιορισμός της περιεκτικότητας ξυδιού σε οξικό οξύ Το ξύδι του εμπορίου είναι διάλυμα οξικού οξέος (CH 3 COOH) περιεκτικότητας συνήθως 6%w/v (6º). Ο ποσοτικός προσδιορισμός του γίνεται ογκομετρικώς με τη βοήθεια προτύπου δ/τος NaOH (αλκαλιμετρία). Μεταξύ των CH 3 COOH και NaOH πραγματοποιείται η αντίδραση εξουδετέρωσης: CH 3 COOH (aq) + NaOH (aq) → CH 3 COONa (aq) + H 2 O (l) 19

21 Πειραματική πορεία Μεταφέρουμε με σιφόνι 10 ml ξύδι σε ογκομετρική φιάλη των 100 ml και συμπληρώνουμε με αποσταγμένο νερό έως την χαραγή της φιάλης (αραίωση 1/10!). Από το αραιωμένο διάλυμα μεταφέρουμε 10 ml σε κωνική φιάλη των 250 ml και προσθέτουμε 80 ml αποσταγμένο νερό. Πριν ογκομετρήσουμε το διάλυμα με NaOH 0,1 Μ προσθέτουμε 2-3 σταγόνες φαινολοφθαλεϊνης. Η απότομη αλλαγή του χρώματος προς ροζ αποτελεί ένδειξη του τέλους της αντίδρασης της πλήρους εξουδετέρωσης. Υπολογισμοί _ Εξαγωγή τελικού τύπου περιεκτικότητας: –Έπειτα από την αραίωση 10 ml ξυδιού η περιεκτικότητας Χ% w/v σε οξικό οξύ στον όγκο αυτό θα είναι: Xg∙(10mL/100mL)=0,1Xg ή 0,1Xg/60g∙mol -1 =(X/600)mol οξικού οξέος. –Αν ως το Ι.Σ για C β του δ/τος NaOH καταναλώθηκε όγκος ΔV β (σε mL), τότε αυτός θα αντιστοιχεί σε : (C β ∙ΔV β /1000) mol NaOH. – Όμως mol οξικού οξέος=mol NaOH (στοιχειομετρία 1:1), οπότε η περιεκτικότητα δίνεται από τον τύπο: X/600=C β ∙ΔV β /1000 ή X=0,6∙C β ∙ΔV β %w/v 20

22 Προσδιορισμός οξύτητας σε χυμούς φρούτων Το κύριο οξύ των εσπεριδοειδών είναι το κιτρικό. Ο χυμός των πορτοκαλιών περιέχει 1-1,3% κιτρικό οξύ, μπορεί, όμως, η ποσότητα αυτή να ποικίλει από 0,54- 3%. Το δεύτερο σε ποσότητα οξύ του πορτοκαλοχυμού είναι το μηλικό οξύ (1,4-1,8 mg/ml, χυμού). Η ολική ογκομετρούμενη οξύτητα των χυμών των εσπεριδοειδών και του πορτοκαλοχυμού φυσικά εκφράζεται σε g κιτρικού οξέος ανά 100 ml, χυμού και πρέπει να κυμαίνεται από 0,7-2%. Αύξηση της οξύτητας παρατηρείται, όταν συμβαίνει ζύμωση σακχάρων ή ο χυμός προέρχεται από ανώριμα πορτοκαλιά. 21

23 Προδιαγραφές διαφόρων ειδών φυσικών χυμών 22

24 Υπολογισμός της περιεκτικότητας κιτρικού οξέος σε χυμό πορτοκαλιού Πειραματική πορεία: Σε κωνική φιάλη 250 ml μεταφέρουμε με σιφόνι 10 ml φιλτραρισμένου χυμού και προσθέτουμε 80 ml αποσταγμένου Η 2 Ο. Προσθέτουμε 2-3 σταγόνες φαινολοφθαλεϊνης και ογκομετρούμε το διάλυμα με NaOH 0,1 Μ μέχρι ροζ χρώματος. Ακολουθεί επανάληψη της ογκομέτρησης και λαμβάνεται ο μέσος όρος των καταναλώσεων. Έκφραση των αποτελεσμάτων – Υπολογισμός της οξύτητας (Η οξύτητα εκφράζεται σαν το % του κιτρικού οξέος στο χυμό) Αντίδραση εξουδετέρωσης του κιτρικού οξέος CΗ2CΟΟΗ CΗ2CΟΟNa ΗΟ— CHCΟΟΗ + 3ΝaΟΗ → ΗΟ-CHCOONa + 3Η2Ο CΗ2CΟΟΗ CΗ2CΟΟ Na κιτρικό οξύ + καυστικό νάτριο → κιτρικό νάτριο + νερό 23

25 Έκφραση των αποτελεσμάτων – Υπολογισμός της οξύτητας M r, NaOH =40, M r, κιτρ.οξ. =192 και κατά συνέπεια σύμφωνα με την παραπάνω αντίδραση:  1000 ml Ν ΝaΟΗ εξουδετερώνουν 64 g κιτρικού οξέος 1 ml 1Ν ΝαΟΗ εξουδετερώνει (64/1000) ή 0,064gκιτρικού οξέος 1mlΝ/10 ΝαΟΗ εξουδετερώνει (0,064/10)ή 0,0064 κιτρικού οξέος  Για κατανάλωση 11 ml καυστικού νατρίου Ν/10, κατά την ογκομέτρηση των 10 ml πορτοκαλοχυμού, αυτά αντιστοιχούν σε 11 x 0,0064 = 0,0704 g.  Στα 10 ml, πορτοκαλοχυμού αντιστοιχούν 0,0704 g κιτρικού οξέος. Στα 100 ml, πορτοκαλοχυμού Χ; Χ = (0,0704x100)/10 = 0,704 g ή 0,7% σε κιτρικό οξύ.  Ή γενικά, και μέσω του παρακάτω τύπου εκφράζοντας g κιτρικού οξέος ανά 100 ml, πορτοκαλοχυμού : Οξύτητα% = mlNaOHx κανονικότητα ΝαΟΗ x 0.064x100 / ml πορτοκαλοχυμού 24

26 Το αλάτι στην καθημερινή μας διατροφή  Η χρησιμοποίηση μεγάλων ποσοτήτων άλατος στο τυρί είναι έξω από τις σύγχρονες διατροφικές συνήθειες για την ελάττωση της κατανάλωσης του άλατος στα τρόφιμα.  Μερικές φορές υπερβολικές ποσότητες άλατος στη φέτα προστίθενται για την παρεμπόδιση μελλοντικών αλλοιώσεων, όταν δεν χρησιμοποιείται καλής ποιότητας γάλα.  Το χλωριούχο νάτριο (αλάτι) προστίθεται στα προϊόντα της τομάτας είτε για τη διατήρηση ή βελτίωση των ποιοτικών χαρακτηριστικών τους (χρώματος και γεύσης) είτε τέλος σαν συντηρητικό  Το προστιθέμενο αλάτι επηρεάζει το ποσοστό των διαλυτών στερεών του προϊόντος, γι’ αυτό και ο προσδιορισμός του θεωρείται βασικό ποιοτικό στοιχείο.  Το χλωριούχο νάτριο που υπάρχει στον φυσικό τοματοχυμό κυμαίνεται μεταξύ %. Η προσθήκη χλωριούχου νατρίου στα προϊόντα της τομάτας δεν πρέπει να υπερβαίνει το 7.5% της ξηράς ουσίας του. 25

27 26

28 Αρχή της μεθόδου ποσοτικού προσδιορισμού του NaCl  Ο ποσοτικός προσδιορισμός τουNaCl στηρίζεται στην μέθοδο Volhard.  Το δείγμα του προϊόντος αφού αραιωθεί αναμιγνύεται με γνωστή περίσσεια τιτλοδοτημένου διαλύματος νιτρικού αργύρου,AgNO 3.  Η περίσσεια ογκομετρείται με πρότυπο διάλυμα θειοκυανιούχου καλίου, KSCN παρουσία ιόντων Fe 3+ σαν δείκτη.  Το τελικό σημείο της ογκομέτρησης φαίνεται από το κόκκινο χρώμα που σχηματίζουν τα Fe 3+ με τα SCN - (σχηματισμός συμπλόκου). 27

29 Παράδειγμα μέτρησης αλατότητας σε τοματοπολτό (I) Πειραματική πορεία  Έστω 5,23 g τοματοπολτού, διαλύονται σε αποσταγμένο νερό και μεταφέρονται σε ογκομετρική φιάλη των 200 ml. Έπειτα από διήθηση του μίγματος σε άλλη ογκομετρική φιάλη των 200 ml όπου ο όγκος συμπληρώνεται με αποσταγμένο νερό έως την χαραγή της φιάλης, μεταφέρονται 20 ml από το διήθημα σε κωνική φιάλη των 250 ml, τα οποία αραιώνονται με 50 ml αποσταγμένου νερού και ογκομετρούνται με καυστικό νάτριο Ν/10 και με δείκτη φαινολοφθαλεΐνη.  Στη συνέχεια στην κωνική φιάλη που περιέχει το δείγμα προστίθενται 2 ml HNO 3 6 Ν και 10 ml (χρησιμοποιώντας βαθμολογημένο σιφώνιο) AgNO 3 0,1 Ν.  Η κωνική φιάλη βράζεται για 5 min και στη συνέχεια ψύχεται σε υδρόλουτρο σε θερμοκρασία δωματίου.  Προστίθενται 3-4 σταγόνες κορεσμένου διαλύματος εναμμώνιου θεϊκού σιδήρου και τιτλοδοτούμε με πρότυπο διάλυμα 0,1 Ν KSCN μέχρι εμφάνισης μόνιμου ρόδινου χρώματος.  Παράλληλα εκτελείται λευκός προσδιορισμός 28

30 Παράδειγμα μέτρησης αλατότητας σε τοματοπολτό (II) Υπολογισμοί Η διαφορά όγκων μεταξύ των διαλυμάτων που χρησιμοποιήθηκαν (AgNO 3 0,1 Ν και KSCN 0,1) αντιστοιχεί στον όγκο διαλύματος AgNO 3 που καταναλώθηκε για καταβύθιση των χλωριούχων αλάτων που υπήρχαν στο δείγμα. Μ r, AgNO 3 = 169,8 και Μ r, NaCl = 58,5 οπότε : 1000 ml 0,1N AgNO 3 περιέχουν 16,98 g και 1000 ml 0,1N NaCl περιέχουν 5,85 g, όπως επίσης: 1 ml 0,1 N AgNO 3 περιέχουν 0,01698 g και αντιδρά πλήρως με το απόλυτο βάρος του 0,1 Ν NaCl που είναι 0,00585 g /ml οπότε: 1 ml διαλύματος 0,1 N AgNO 3 αποδεικνύεται ότι ισοδυναμεί με 0,00585 g NaCl. 29

31 Παράδειγμα μέτρησης αλατότητας σε τοματοπολτό (ΙII) Έστω ότι κατά την ογκομέτρηση του διαλύματος του δείγματος τοματοπολτού με διάλυμα Ν/10 KSCN μέχρι την εμφάνιση κεραμόχροης χροιάς, καταναλώθηκαν 3,25 ml Ν/10 KSCN.  Υπολογισμοί - Αποτελέσματα Η αντίδραση της εξουδετέρωσης του άλατος έχει ως εξής: NaCl + AgNO 3 →AgCI + NaNO 3 Ως γνωστόν: MB = 58.5 g/mol MB = g/mol, δηλ. 58.5g. NaCl εξουδετερώνονται από g. AgNO3 ή 5.85 γρ. » » » » Άρα, 1000ml Ν/10 AgNO3 στα οποία περιέχονται 16,987 g AgNO3 εξουδετερώνουν 5,85g. 30

32 Παράδειγμα μέτρησης αλατότητας σε τοματοπολτό (ΙV) Αφού για τα 20ml του διηθήματος (όπου χρησιμοποιήθηκαν 5,23 g τοματοπολτού σε 200 ml νερό) καταναλώθηκαν 3,25 ml Ν/10 KSCN (αφού αφαιρέθηκε ο όγκος που χρησιμοποιήθηκε για τον τυφλό προσδιορισμό), τότε θα έχουμε 5,85 x 3,25   X = 0,019 g. NaCl 1000 Για τα 20 ml διηθήματος θα έχουμε 0,019 g NaCl. Στα 200 ml διηθήματος θα έχουμε 0,019 × 200/20 = 0,19 g NaCl. Δηλ. στα 5,23 g. τοματοπολτού περιέχονται 0,19 g NaCl στα 100 gΧ; 0.19 × 100  Χ=   Χ = 3.63% NaCl 5,23 31

33 Γενικά, το % του άλατος στο δείγμα δίνεται επίσης και από τη σχέση : (B-S) ml x N x 0,0585 x100 % αλάτι=  Βάρος του δείγματος Όπου B = Κατανάλωση KSCN 0,1 Ν για το λευκό και S = Κατανάλωση KSCN 0,1 Ν για το δείγμα στην περίπτωση του παραδείγματος του τοματοπολτού. Στο πειραματικό μέρος της μέτρησης αλατότητας σε γαλακτοκομικό προϊόν, π.χ. γιαούρτι, ίσχυε : B= Κατανάλωση KSCN 0,05 Ν για το λευκό και S = Κατανάλωση KSCN 0,05 Ν. 32

34 Ποσοτικός προσδιορισμός αμινοξέων σε χυμούς εσπεριδοειδών 33 Θεωρητικό μέρος Τα αμινοξέα είναι χημικές ενώσεις με κοινό χαρακτηριστικό γνώρισμα την ύπαρξη στο μόριό τους μιας αμινομάδας και μιας καρβοξυλομάδας ενωμένες με το άτομο του άνθρακα Οι κύριες ιδιότητες των αμινοξέων οφείλονται στο γεγονός ότι τα αμινοξέα είναι αμφολύτες, μπορούν δηλαδή να συμπεριφέρονται άλλοτε σαν οξέα και άλλοτε σαν βάσεις Δομή αμινοξέων και Αρίθμηση αμινοξέων

35 Γενικές αντιδράσεις των αμινοξέων Οι κυριότερες αντιδράσεις των αμινοξέων(αναγνώριση των αμινοξέων σε μίγματα π.χ. σε ένα πρωτεϊνικό υδρόλυμα ή για τη σύνθεση πεπτιδίων): Αντιδράσεις καρβοξυλομάδας Αντιδράσεις αμινομάδας Αντιδράσεις πλευρικής αλυσίδας 34

36 Κατά την μέθοδο προσδιορισμού τους, με την προσθήκη της φορμαλδεύδης (HCH=O) παρατηρείται η αντικατάσταση της αμινοομάδας των αμινοξέων από την ομάδα -N=CH2 δίνοντας βάση του Schiff της μορφής HOOC-RHC- N=CH2 απελευθερώνοντας H+. Επίσης μια αύξηση της ισχύος των όξινων ιδιοτήτων τους κατά 1000 περίπου φορές. Ενώ καθίσταται δυνατή η τιτλοδότησή τους με πρότυπα διαλύματα βάσεων. 35 Αύξηση της οξύτητας ενός αμινοξέος μετά από δέσμευση της αμινομάδας

37 Πειραματικό μέρος Εξουδετέρωση διαλύματος φορμαλδεΰδης Το διάλυμα της φορμαλδεΰδης μπορεί να περιέχει μικρές ποσότητες μυρμηκικού οξέος. Προς απομάκρυνση αυτού του οξέος από το διάλυμα ακολουθεί εξουδετέρωση με διάλυμα NaOH 0,1 Ν παρουσία φαινολοφθαλεϊνης μέχρι να πάρει ροζ χρώμα (pH ~ 10) Εξουδετέρωση ογκομετρούμενου διαλύματος Το διάλυμα του χυμού εξουδετερώνεται αρχικά με 0,1 Ν NaOH μέχρι pH 8,3 ή με δείκτη φαινολοφθαλεϊνη, και Κατόπιν ακολουθεί η παρακάτω διαδικασία: Στο εξουδετερωμένο διάλυμα προσθέτουμε διάλυμα φορμαλδεΰδης 40% (η οποία έχει εξουδετερωθεί) και Η 2 Ο. Αναμιγνύουμε καλά το διάλυμα και τα οξέα που ελευθερώνονται ογκομετρούνται με 0,1Ν ΝαΟΗ. Τα ml του ΝαΟΗ 0,1Ν που καταναλώθηκαν για να εξουδετερώσουν τα οξέα που σχηματίστηκαν μετά την προσθήκη της φορμαλδεΰδης μας δίνουν τον αριθμό φορμόλης. 36

38 Υπολογισμοί Το επί τοις % ποσοστό της πρωτεΐνης του δείγματος δίνεται από τη σχέση: % Πρωτεΐνη = αριθμός αλδεΰδης x 0.17 Ο αριθμός αλδεΰδης είναι ίσος με τον αριθμό των ml του διαλύματος NaOH 0.1 N που απαιτούνται για να εξουδετερώσουν τα οξέα που σχηματίσθηκαν μετά την προσθήκη της φορμαλδεΰδης σε 100 ml δείγματος. 37

39 Ογκομετρικός Προσδιορισμός της Βιταμίνης C Η Βιταμίνη C απαντάται υπό την μορφή L-ασκορβικού (L- ισομερές) αλλά και ως D-ισομερές με μόλις 10% της δραστικότητας του L- ισομερούς Είναι άοσμη, λευκής κρυσταλλικής μορφής, ευδιάλυτη με οξειδωτικές και αναγωγικές ιδιότητες Είναι χημικά σταθερή ουσία σε στερεά κατάσταση, σε αντίθεση το διάλυματά της που οξειδώνονται σχετικά εύκολα προς δεϋδροασκορβικό οξύ, παραπλήσιας φυσιολογικής δράσης Οξειδώνεται σε αερόβιες και αναερόβιες συνθήκες λόγω: –Θερμοκρασίας –Μετάλλων –Ενζύμων –pH, (με μέγιστο ποσοστό οξείδωσης σε pH 4 και μικρότερο σε pH 2), ενώ –Οξειδώνεται επίσης από HNO 3. Προστίθεται σε τρόφιμα προς αποφυγή δημιουργίας Ν-νιτροζαμινών (η απαιτούμενη ποσότητα εξαρτάται από το pH και τη συγκέντρωση οξυγόνου) 38

40 Προσδιορισμός της Βιταμίνης C σε φρουτοχυμούς Κατά τον ογκομετρικό προσδιορισμό της βιταμίνης C, λόγω των ισχυρών αναγωγικών ιδιοτήτων του ασκορβικού οξέος, το μπλέ χρώμα της 2,6 διχλωροφαινολινδοφαινόλης κατά την τιτλοδότηση της Βιταμίνης C, ανάγεται από την Βιταμίνη C σε άχρωμο διάλυμα. Αυτό οφείλεται στην οξείδωση του ασκορβικού οξέος προς δεϋδροασκορβικό οξύ που κατόπιν υδρολύεται πολύ εύκολα προς δικετογουλονικό οξύ, χωρίς καμμία βιταμινική δράση και καμμία αντιστρεπτή μεταβολή, ενώ η κυανή χρωστική ανάγεται προς την λευκοένωσή της. Ο προσδιορισμός του ασκορβικού οξέος με την μέθοδο αυτή έχει 2 βασικά μειονεκτήματα αλλά και ένα βασικό πλεονέκτημα: Μειονεκτήματα: o Δεν συμπεριλαμβάνει και το δεϋδροασκορβικό οξύ (ίδιας βιολογικής δράσης με το ασκορβικό οξύ με το οποίο και συνυπάρχει) και o Συμπροσδιορίζει το SO 2 που μπορεί να υπάρχει στο δείγμα ως συντηρητικό. Ωστόσο, το SO 2 στο δείγμα μπορεί να δεσμευτεί από 2-3 ml ακετόνης. Πλεονέκτημα: Απλή και γρήγορη μέθοδος και ως εκ τούτου κατάλληλη για χονδρικό προσδιορισμό της συγκέντρωσης του ασκορβικού οξέος όταν δεν απαιτείται μεγάλη ακρίβεια. 39

41 Πειραματικό μέρος Τιτλοδότηση με διάλυμα ινδοφαινόλης (αναγωγή του μπλέ χρώμα της 2,6 διχλωροφαινολινδοφαινόλης από την Βιταμίνη C σε άχρωμο διάλυμα) : Σε κωνική φιάλη προστίθενται με τη σειρά: 10 ml ινδοφαινόλης 5 ml διαλύματος ΚΙ και 10 ml διαλύματος HCl 1 Ν Το περιεχόμενο ηρεμεί επί 2λεπτου και το παραγόμενο Ι 2 ογκομετρείται με πρότυπο διάλυμα Na 2 S 2 O 3 παρουσία δείκτου αμύλου. Ο τίτλος του διαλύματος ινδοφαινόλης ως προς το ασκορβικό οξύ αποδεικνύεται ότι είναι: 1 ml διαλύματος ινδοφαινόλης αντιστοιχεί σε α x 0,088 g α = ml του πρότυπου διαλύματος Na 2 S 2 O 3 0,01 Ν Ογκομέτρηση δείγματος: o 10 ml φρουτοχυμού μεταφέρονται σε 100 ml ογκομετρικής φιάλης και συμπλρώνεται ο όγκος με οξαλικό οξύ 0,4% και κατόπιν διηθείται o Σε κωνική των 250 ml μεταφέρονται 10 ml του διηθήματος και 15 ml διαλύματος οξαλικού οξέος 0,4%, οπότε και ογκομετρείται με διάλυμα ινδοφαινόλης, μέχρι ροζ χρώματος 40

42 Υπολογισμοί: Η % περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ: % ασκορβικού οξέος (g/100 ml) =α x 0,0088 x β ή % ασκορβικού οξέος (mg/100 ml) =α x 8,8 x β Όπου: α = ml του πρότυπου διαλύματος Na 2 S 2 O 3 0,01 Ν β= ml διαλύματος ινδοφαινόλης* που καταναλώθηκαν * ( το μοριακό βάρος του ασκορβικού οξέος είναι 176 και το greq = 88 g) 41


Κατέβασμα ppt "ΑΝΑΛΥΣΗ Ι ΡΗΓΑ ΑΝΘΟΥΛΑ 1 Στατιστική ανάλυση των πειραματικών μετρήσεων Ο μέσος όρος  x προσδιορίζεται από την εξίσωση:  x = Σx i / n, όπου: Σx i :"

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google