Определение числа омыления

Числом омыления называют количество см³ гидроксида калия, иду­щее на омыление 1г жира и нейтрализацию свободных жирных кислот.

Реакция омыления: С₃Н₅(ОСОOR)₃+ КОН = С₃Н₅(ОH)₃+ 3 RСООК

На одну молекулу жира приходится 3 молекулы КОН.

Количество КОН, идущего на омыление

Ход анализа

В коническую колбу из термостойкого стекла вместимостью 250-300 см³ отвешивают 2г жира (предварительно профильтрованного) и добавляют из бюретки 30 см³ 3%-ного спиртового раствора гидроксида калия, который отмеривают очень точно. При этом раствора дают сво­бодно вытекать из бюретки и после перерыва струи отсчитывают 5 ка­пель. Точность отмеривания нужна потому, что 1 капля гидроксида калия соответствует приблизительно 1,7 единиц числа омыления. Смесь жира с раствором щелочи нагревают на кипящей водяной бане в течение 1 часа при быстром взбалтывании. После этого колбу снимают с водяной бани, приливают 5 капель 1%-ного спиртового раствора фе­нолфталеина и горячую жидкость титруют 0,5н раствором соляной кислоты до красно-желтой окраски. Затем прибавляют еще 5 капель индикатора и тируют до исчезновения красного цвета фенолфталеина и получения первоначального цвета раствора жира с щелочью. Свежий жир обычно дает светло-желтую окраску, старый жир - красновато-бу­рую, затрудняющую улавливание окончания нейтрализации. Титрование сильно окрашенных жиров необходимо проводить при дневном освеще­нии. Одновременно с определением числа омыления жира ставят конт­рольную пробу, которая производится в той же колбе, теми же реак­тивами и в тех же условиях, как и первая проба, только без жира. Делается это для определения количества 0,5н раствора соляной кислоты, израсходованного на нейтрализацию 30 мл 3%-ного раствора гидроксида калия.

Зная количество 0,5н раствора соляной кислоты, израсходован­ного на нейтрализацию гидроксида калия, оставшегося несвязанным с жиром, можно высчитать количество мг гидроксида калия, пошедшего на омыление навески жира. Число омыления (О) рассчитывают по фор­муле:

0=(У-У₁)*К*28,055/Н

где У - количество 0,5н раствора соляной кислоты, израсходованного на титрование в контрольном опыте, см³;

У₁- количества 0,5н раствора соляной кислоты, израсходованно­го на титрование в опыте, см³;

Н - навеска жира, г;

28,055- количество мг гидроокиси калия, соответствующее 1 см³ 0,5н раствора соляной кислоты;

-18-

К - поправочный коэффициент для пересчета на точный 0,5н раствор соляной кислоты.

3.4. Определение количества насыщенных летучих жирных кислот, растворимых и нерастворимых в воде (число Рейхерта-Мейссля и Поленске).

Метод основан на выделении жира и перегонке выделившихся ле­тучих растворимых и нерастворимых насыщенных жирных кислот. Для этого жир омыляют щелочью:

С₃Н₅(СООR)₃+3NaOH=С₃Н₅(ОН)+3RCOONa.

Получившееся мыло разлагают серной кислотой и летучие кислоты перегоняют паром:

2RCOONа + Н₂SO₄ + 2RCOOH

Летучие кислоты – масляная, капроновая (растворимые в воде), каприновая, каприловая и часть лауриновой (нерастворимые в воде) отгоняют. Нерастворимые кислоты отделяют от растворимых фильтрова­нием.

Количество летучих растворимых в воде жирных кислот характе­ризуется числом Рейхерта – Мейссля.

Числом Рейхерта - Мейссля называют количество см³ 0,1н раство­ра щелочи, которая идет на нейтрализацию летучих растворимых в во­де жирных кислот, выделенных из 5г жира.

Количество летучих нерастворимых в воде жирных кислот харак­теризуется числом Поленске.

Числом Поленске называется количество см³ 0,1н раствора щело­чи, которое идет на нейтрализацию летучих нерастворимых в воде жирных кислот, выделенных из 5г жира.

Ход анализа

В плоскодонною колбу из термостойкого стекла емкостью 300 см3 с диаметром горловины 3 см3 отвешивают на технохимических весах 5г Фильтрованного жира, прибавляют 2см3 50%-ного раствора гидроксида натрия (гидроксид натрия не должен содержать углекислых солей) и 20г глицерина.

Смесь осторожно нагревают на газовой горелке, постепенно до­водя до кипения, сопровождаемого обычно сильным нагреванием, цено­образованием. Колбу осторожно побалтывают и нагревают до тех пор, пока смесь не станет совершенно прозрачной, что оказывает на окончание омыления. Свежее масло при омылении дает светло-желтую ок­раску, старое - бурую. Жидкость охлаждают до 80-90°С.

Приливают 90 си³ свежепрокипяченной дистиллированной воды с температурой 80-90⁰ С. Жидкость в колбе должна быть совершенна прозрачной. Если она мутнеет, то колбу нагревают на водяной бане до полного просветления, затем в колбу опускают несколько кусочков пемзы и вливают 50 см³ серной кислоты (25 см³ концентрированной кислоты разводят водой до 1 литра), немедленно соединяют колбу с холодильником, подставив для сбора дистиллята мерную колбу на 110 см³. Перегонную колбу нагревают на горелке, регулируя пламя так, чтобы 110 см³ дистиллята получить в течение 18-20 мин. Температура перегонки должна быть 18-23°С. Когда будет отогнано 110 см³, пере­гонку прекращают, горелку и мерную колбу удаляют» а под холодиль­ником для приема стекающей некоторое время жидкости ставят малень­кий цилиндр (емкостью 25 см³). Не перемешивая дистиллят в приемной колбе, погружают ее на 10 мин в воду при температуре 15⁰С. Слегка покачивая колбу в воде, собирают на поверхности нерастворимые в воде жирные кислоты и отделяют их, фильтруя раствор через воронку с сухим бумажным фильтром. Этот раствор содержит летучие жирные кислоты» растворимые в воде.

Отмерив 100 см этого раствора, титруют его 0,1н раствором NaOH, добавив 3 капли 3%-ного раствора фенолфталеина. Количество 0,1н раствора щелочи, израсходованного на титрование, умножают на 1,1 и получают число Рейхерта-Мейссля.

Воронку с фильтром помешают в другую колбу, емкостью около 200 см³, и через тот же фильтр пропускают жидкость, оставшуюся в приемной колбе и в мерном цилиндре на 25 см³. После этого холодиль­ник, приемную колбу и мерный цилиндр промывают 3 раза холодной во­дой отдельными порциями по 15 см³ фильтруя их через тот же фильтр, промывные воды удаляют.

Воронку с фильтром ставят в чистую коническую колбу, которую подставляют под холодильник. Холодильник, мерный цилиндр и прием­ную колбу трижды промывают 90%-ным нейтральным спиртом порциями по 15 см³, пропуская их через тот же фильтр. В растворе содержатся жирные кислоты, нерастворимые в воде, которые оттитровывают 0,1н раствором щелочи с 3 каплями фенолфталеина, до образования розово­го окрашивания, не исчезающего в течение 2 минут.

Количество 0,1н раствора щелочи, израсходованного на титрова­ние, показывает число Поленске.

3.5. Определение оптического числа жира.

Метод основан на избирательной способности ненасыщенных соединений преломлять и поглощать свет в видимой области спектра. Для бесцветных ненасыщенных жирных кислот в местах расположения двой­ных связей характерна оптическая изомерия, т.е. способность пре­ломлять свет, а для ненасыщенных соединений, окрашенных пигментом натурального происхождения (каротином), характерно поглощение све­та.

Оптическое число - условная константа, характеризующая опти­ческие свойства жира преломлять и поглощать свет в

-19-

видимой области спектра. Оно предназначено для качественной характеристики жира» а также для обнаружения степени насыщенности его.

Ход анализа

Расплав чистого жира помещают в кювета толщиной слоя 1см, термостатируют при 55-60 °С в течение 5-10 мин и определяют опти­ческую плотность с помощью фотоэлектроколориметра или спектрофото­метра при длине волны 450нм в отношении дистиллированной воды. Для каждого образца снимают 3-4 отсчета, не допуская охлаждения жира ниже 30° С, и находят среднее значение оптической плотности (Д).

Для определения показателя преломления жира кювету вынимают из прибора, берут из нее жир с помощью пипетки или стеклянной па­лочки и 3-4 капли его наносят на призму заранее подогретого уни­версального рефрактометра для определения показателя преломления молочного жира (п). Измерение производят при температуре 50±0,1°С. Отсчет в единицах шкалы прибора делают после термостатирования жи­ра в приборе в течение 3-5 мин. Для каждого образца снимают 3-4 отсчета и берут среднее значение (п⁵⁰).

По полученным величинам оптической плотности и показателя преломления исследуемого жира рассчитывают оптическое число (О.ч) по формуле:

О.ч. = Д + п⁵⁰

Оптическое число находится в тесной прямой зависимости с йодным числом, характеризующим количество ненасыщенных триглицеридов жира.

Йодное число находят по Формуле:

Й.ч. = О.ч.[К ± 10(0.ч. - 1,7676)],

где К - коэффициент пересчета.

Значение коэффициента пересчета К в зависимости от величины оптического числа (О.ч) приведено ниже.

Интервал оптического число (О.ч) К

3.6. Определение температуры плавления животных жиров

Метод основан на определении температуры, при которой жир приобретает текучесть. Эта температура несколько выше, чем темпе­ратура плавления, т.к. для приобретения текучести необходимы до­полнительные затраты энергии на преодоление сил сцепления жира со стеклом капилляра.

Температура плавления для химически индивидуальных веществ является совершенно определенной константой. Для нативных жиров, представляющих собой смесь различных триглицеридов, не наблюдается резкой температуры плавления и обычно отмечается начало - плавления, когда жир начинает размягчаться, и конец плавления момент перехода в прозрачную жидкость.

Ход анализа

Конец тонкого стеклянного капилляра диаметром 1-2 мм опускают в расплавленный жир, дав ему подняться примерно до половины. Затем с наружной стороны капилляр вытирают фильтровальной бумагой и по­мещают в холодильник при 0°С на 2 часа для полной кристаллизации глицеридов.

Затем капилляр с жиром укрепляют с помощью резинового кольца на термометре (конец капилляра с жиром у ртутного шарика термомет­ра). Термометр опускают в пустую стеклянную пробирку, а пробирку в стакан с дистиллированной водой, стоящей на плитке. Уровень воды должен быть выше капилляра с жиром. После этого включают плитку и медленна поднимают температуру воды (приблизительно на 1°С в минуту), наблюдая за агрегатный состоянием жира. Температуру, при ко­торой жир становится прозрачным, или приобретает текучесть, счита­ют температурой плавления.

4. Порядок выполнения работы:

4.1. Алгоритм выполнения лабораторной работы представлен на рис. 1.

4.2. Пояснения к блок-схеме:

Для подготовки образца чистого жира (блок 3) поместить в чистый химический стакан вместимостью 50-100 г жира. Стакан поме­щают в водяную баню при температуре 55-60°С и выдерживают при пе­ремешивании до полного расплавления жира. Затем стакан ставят наклонно и после охлаждения плазмы отсасывают ее пипеткой, пропуская

-20-

последнюю через слой жира при закрытом верхнем конце. Оставшийся жир обсушивают, добавляя 1-2 г безводного сернокислого натрия, и профильтровывают в термостате при температуре 55-60⁰ С через сухой складчатый фильтр в чистый сухой бюкс или стаканчик.

При оформлении работы (блок 12) полученные данные представить в виде табл.1.

Таблица 1