一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/div>
1.1理解碘價(jià)的含義,測(cè)量的原理和意義。
1.2掌握用wijs(韋氏)試劑測(cè)定油脂碘價(jià)的方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理:
碘價(jià)定義:100g油脂所能加成碘的克數(shù)(gI2/100g油)。衡量油脂不飽和程度。
油脂中的脂肪酸可分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸,在適當(dāng)條件下,不飽和脂肪酸中的雙鍵可與鹵素起加成反應(yīng)。油脂中不飽和脂肪酸越多,不飽和度越高,則加成鹵素的量越大。油脂吸收鹵素的程度以碘價(jià)(亦稱碘值)來(lái)表示。根據(jù)碘價(jià)可以判斷油脂的組分是否正常,有無(wú)摻雜等,可以作為鑒別單一油脂種類的指標(biāo)。碘價(jià)愈高的話,表示含較多的多元不飽和脂肪酸,安定性較差,不適合高溫使用,因?yàn)槿菀桩a(chǎn)生過(guò)氧化脂質(zhì)。
碘價(jià)愈低的話,表示含較多的飽和脂肪酸,安定性較高,適合高溫使用,但容易累積在血管內(nèi)。
在溶劑中溶解試樣并加入wijs(韋氏)試劑,在規(guī)定的時(shí)間后加入碘化鉀和水,用硫代硫酸鈉溶液滴定析出的碘,過(guò)量的未反應(yīng)的ICl與KI反應(yīng)生成碘,生成的碘用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。
IC l + —CH=CH— → —CHI—CH Cl—
KI + ICl → KCl + I2
I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6
備注:
依據(jù)碘價(jià)稱取試樣量m(g),見表(2-1)。因所用Wijs試劑為一定量,為滿足參與反應(yīng)的氯化碘足夠量,并且過(guò)量的氯化碘能夠保證硫代硫酸鈉溶液消耗的體積量符合滴定要求,試樣量必須按表稱取。
估計(jì)碘價(jià)
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試樣質(zhì)量/g
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<5
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3.00
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5~20
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1.00
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21~50
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0.40
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51~100
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0.20
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101~150
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0.13
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151~200
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0.10
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表(2-1)
三、實(shí)驗(yàn)儀器、試劑和材料
大豆油:a.非油炸油樣;b.油炸油樣
碘量瓶250 ml、堿式滴定管50ml、容量瓶1000ml、小坩堝、燒杯、玻棒、量筒,移液管,分析天平,鐵架臺(tái)
0.1mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液1000ml、10%碘化鉀140ml、0.5%淀粉指示劑50ml、三氯甲烷80ml、冰醋酸120ml,韋氏試劑。
四.實(shí)驗(yàn)試劑的配制
4.1 0.1mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液:
4.1.1 配制:稱取26g硫代硫酸鈉,加0.2g無(wú)水碳酸鈉,溶于1000ml水中,緩緩煮沸10min冷卻,放置一周后過(guò)濾。
4.1.2 標(biāo)定:稱取0.18g于120ºC±2ºC干燥至恒重的工作基準(zhǔn)試劑重鉻酸鉀,置于碘量瓶中,溶于25ml水,加2gKI及20ml硫酸溶液(20%),搖勻,于暗處放置10min,加150ml水15~20ºC,用配置好的硫代硫酸鈉滴定。近終點(diǎn)時(shí)加2ml淀粉指示液(10g/l),繼續(xù)滴定至溶液由藍(lán)色變?yōu)榱辆G色,同時(shí)做空白試驗(yàn)。
4.2韋氏試劑:
取2.5gICl溶于150ml冰醋酸中。
4.3淀粉指示劑:
稱取可溶性淀粉0.25g,加5ml水,調(diào)成糊狀,倒入50ml沸水中調(diào)勻,煮沸2min,放冷,臨用時(shí)現(xiàn)配。
五、操作步驟
5.1稱取0.13g左右豆油a,b,注入干潔的碘量瓶中。
5.2往碘量瓶中加入20ml三氯甲烷和冰醋酸2:3的混合溶液溶解油樣。加入25ml韋氏碘液,立即加塞(塞和瓶口均涂以碘化鉀溶液,以防碘揮發(fā)),搖勻后,在暗處放置1h。
5.3 立即加入碘化鉀溶液20ml和水150ml,不斷搖動(dòng),用0.1mol/L硫代硫酸鈉滴定至溶液呈淺黃色時(shí),加入1ml淀粉指示劑,繼續(xù)滴定,直至藍(lán)色消失。
5.4 相同條件下,不加油樣做兩個(gè)空白試驗(yàn),取其平均值作計(jì)算用。
六、結(jié)果計(jì)算
6.1 0.1mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度
按下列公式計(jì)算:
C(Na2S2O3)=m*100/[(V2-V1)*M]
(6-1)
m:重鉻酸鉀的質(zhì)量
V1:Na2S2O3溶液的體積,ml
V2:空白試驗(yàn)Na2S2O3溶液的體積,ml
M:重鉻酸鉀(1/6K2Cr2O7)的摩爾質(zhì)量,49.031g/ml
空白消耗Na2S2O3 體積:①0.69ml ②0.71ml ③1.29ml
取平均值后 V(空白)= 0.90ml
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m(K2Cr2O7)/g
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消耗Na2S2O3體積/ml
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減去空白消耗后的體積
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C(Na2S2O3) mol/ml
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①
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0.1875
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89.01
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88.11
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0.0434
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②
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0.1868
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89.28
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88.38
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0.0431
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③
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0.1833
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87.70
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86.80
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0.0426
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表(6-1)
取平均值C(Na2S2O3)= 0.043mol/ml
6.2 油脂碘值
按下列公式計(jì)算:
碘價(jià)(gI/100g油)=(V2—V1)×C×0.1269/W×100 (6-2)
式中
V1-油樣用去硫代硫酸鈉溶液體積ml
V2-空白試驗(yàn)用去硫代硫酸鈉溶液體積ml
C-硫代硫酸鈉溶液的濃度(mol/L)
W-油樣質(zhì)量
0.1269- 1/2碘的毫摩爾質(zhì)量,g/mmol
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油樣質(zhì)量/g
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消耗Na2S2O3體積/ml
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碘價(jià)
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a1
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0.1519
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a2
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0.1728
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194.49
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104.62
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b1
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0.1776
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191.03
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112.42
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b2
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0.1577
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空白1
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0
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227.62
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空白2
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0
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表(6-2)
七.結(jié)果分析
此次試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確,以失敗論。
一周前配制了1L Na2S2O3 溶液,結(jié)果在滴定時(shí)發(fā)現(xiàn)將溶液滴澄清就需要180ml左右,Na2S2O3 溶液不夠,實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。
7.1經(jīng)粗略實(shí)驗(yàn)可得油炸油的碘價(jià)大于非油炸油碘價(jià)值,表示含較多的多元不飽和脂肪酸,安定性較差。碘價(jià)也0.13g油脂所在范圍內(nèi),但未做平行,結(jié)果不準(zhǔn)確。
7.2配制的0.1mol/LNa2S2O3 溶液在放置了一周之后,濃度減少至0.04mol/L,應(yīng)加大Na2S2O3 溶液濃度或是將KI和韋氏試劑的濃度降低。如韋氏試劑改為加入5ml。
八.說(shuō)明及注意事項(xiàng)
8.1 Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定過(guò)程中:
至終點(diǎn)時(shí)經(jīng)過(guò)5min以上溶液又出現(xiàn)藍(lán)色,這是由于空氣氧化I-所引起的,不影響分析結(jié)果;如果到終點(diǎn)后溶液又迅速變藍(lán),這表示Cr2O72-與I-的反應(yīng)不完全,也可能是有與防治時(shí)間不夠或溶液稀釋過(guò)早,應(yīng)另取一份重新標(biāo)定。
8.1.1發(fā)生反應(yīng)時(shí)溶液溫度不能過(guò)高,一般在室溫下進(jìn)行。
8.1.2滴定時(shí)不能劇烈搖動(dòng)溶液,使用帶有玻璃塞的錐形瓶。
8.1.3析出I2后不能讓溶液放置過(guò)久。
8.1.4快速滴定。
8.1.5淀粉指示劑應(yīng)在滴定終點(diǎn)時(shí)加入。
8.1.6所用KI溶液不應(yīng)含有KIO3或I2。
8.1.7每次標(biāo)定時(shí)均應(yīng)使用新鮮制備的蒸餾水或?qū)⒄麴s水重新煮沸10min,冷卻后使用。正??瞻字禐?~2滴,若超過(guò)此值表明蒸餾水制備過(guò)久,肯能其中溶解了較多的氧,KI會(huì)與氧發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生I2,同時(shí)蒸餾水中的氧本身也會(huì)和Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液發(fā)生反應(yīng),這兩方面都會(huì)增加Na2S2O3 溶液消耗量使空白值過(guò)大。
8.2韋氏試劑的配制過(guò)程中:
8.2.1配制韋氏試劑的ICl價(jià)格昂貴需精確計(jì)算后使用。
8.2.2配制韋氏試劑的冰醋酸應(yīng)符合質(zhì)量要求,且不得含有還原物質(zhì)。有則需精制。
8.2.3由移液管流下的時(shí)間各次實(shí)驗(yàn)應(yīng)為一致,試劑與油樣接觸時(shí)間應(yīng)注意維持恒定,否則易產(chǎn)生誤差。
8.2.4配制好的韋氏試劑需放置在棕色瓶中保藏。
8.3試劑:
光和水分對(duì)氯化碘起作用,因此,所用儀器必須干凈,干燥并避光操作。
8.4滴定過(guò)程中:
8.4.1先滴定至溶液呈淺黃色時(shí),再加入1ml淀粉指示劑,繼續(xù)滴定,直至藍(lán)色消失,否則ICl的顏色會(huì)妨礙顏色觀察。
8.4.2記得記下滴定前數(shù)據(jù),估讀至小數(shù)點(diǎn)后兩位。
8.4.3分清堿式滴定管和酸式滴定管。
8.4.4滴定時(shí)發(fā)現(xiàn)溶液底部會(huì)有紅紫色不溶物,是I2溶于油中,需不停振搖讓其析出,直至淀粉指示劑藍(lán)色消失。
九.思考
9.1在碘價(jià)測(cè)定中:
使用Wijs試劑而不用氯,溴加成物質(zhì)。
氯,溴加成對(duì)定量反應(yīng)有一定困難,其不僅能與雙鍵起加成反應(yīng),還會(huì)發(fā)生氫原子取代反應(yīng)。碘的加成可定量,但反應(yīng)速度慢。因此常用ICl,IBr等鹵素試劑加成,可得到滿意的結(jié)果。
9.2硫代硫酸鈉溶液配制中:
9.2.1配置后需1個(gè)月后標(biāo)定原因。
此試劑一般都含有少量雜質(zhì),如S、Na2SO3、Na2SO4、Na2CO3、NaCl等,同時(shí)容易風(fēng)化、潮解,故不能直接配成標(biāo)液,需標(biāo)定。配制成溶液后,要待其中的雜質(zhì)相互作用達(dá)到平衡,然后把沉淀物過(guò)濾,才可標(biāo)定。其間需歷時(shí)8~14天,標(biāo)定后一般可使用1~2個(gè)月。
9.2.2加入碳酸鈉作用。
在pH<4.6的溶液中如含有CO2,會(huì)促使硫代硫酸鈉分解:
Na2S2O3 + H2CO3 = NaHCO3 + NaHSO3 + S↓
加入碳酸鈉是為了使溶液呈微堿性(pH>8),避免上述現(xiàn)象發(fā)生。
9.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定過(guò)程中:
9.3.1滴定前加入大量水稀釋原因。
Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O此步反應(yīng)要在弱酸性或中性溶液中進(jìn)行,因此需要加水稀釋以降低酸度,防止Na2S2O3分解。此外由于Cr2O72-還原產(chǎn)物是Cr3+ 顯墨綠色,妨礙終點(diǎn)觀察,稀釋后使溶液中Cr3+濃度降低,墨綠色變淺,使終點(diǎn)易于觀察。
9.3.2加入過(guò)量KI和H2SO4,在暗處放置10min原因。
這一反應(yīng)速度較慢,需要放置10min后反應(yīng)才能定量完成;加入過(guò)量KI和H2SO4,不僅為了加快反應(yīng)速度,也為了防止I2的揮發(fā);此時(shí)生成I3-絡(luò)離子,由于I-在酸性溶液中易被空氣中的氧氧化,I2易被日光照射分解,故需要置于暗處避免見光。
9.3.3淀粉指示劑在滴定終點(diǎn)時(shí)加入的原因。
如果過(guò)早的加入,淀粉會(huì)吸附較多的I2,是滴定結(jié)果產(chǎn)生誤差。
9.3.4所用KI溶液不應(yīng)含有KIO3或I2的原因。
如果KI溶液顯黃色或?qū)⑷芤核峄蠹尤氲矸壑甘緞╋@藍(lán)色,則應(yīng)事先用Na2S2O3溶液滴定至無(wú)色后再使用。