 |
 |
Određivanje masenih udjela saharoze u bezalkoholnim pićima mjerenjem gustoće
|
 |
|
|
21.06.2002.
|
 |
|
|
 |
 |
SAŽETAK
Određivani su maseni udjeli saharoze u bezalkoholnim pićima mjerenjem gustoće. Nizu pripremljenih standardnih otopina pretpostavljena je linearna ovisnost gustoće o masenom udjelu saharoze, što je potvrđeno mjerenjima do w(saharoza) = 35 %. Gustoće su mjerene areometrom i piknometrom. Maseni udjeli saharoze u bezalkoholnim pićima određeni su pomoću baždarnog dijagrama. Rezultati se slažu s podatcima proizvođača.
1. UVOD
Jeste li se ikada zapitali koliko šećera (saharoze)1 sadrži bezalkoholni napitak koji obično pijete i kako to odrediti? Riječima kemičara, koliki je maseni udio saharoze u vašem piću?
Postupak određivanja masenog udjela šećera u različitim otopinama je saharimetrija.1 Najčešće se izvodi mjerenjem kuta dvoloma (polarimetrija), kuta loma svjetlosti (refraktometrija) i pomoću posebno baždarenog areometra (saharimetrija). U ovom radu maseni udjeli saharoze određivani su mjerenjem gustoće.2 Osnovna pretpostavka ove metode je linearna ovisnost gustoće otopine o masenom udjelu saharoze.
Linearna ovisnost gustoće otopine o masenom udjelu saharoze provjerena je određivanjem gustoće niza pripremljenih standardnih otopina. Radi usporedbe, gustoće standardnih otopina određivane su areometrom i piknometrom. Rezultati mjerenja gustoća standardnih otopina uporabljeni su za konstrukciju baždarnog dijagrama. Pomoću njega je za određenu vrijednost gustoće uzorka očitana odgovarajuća vrijednost masenog udjela saharoze. Gustoće uzoraka određivane su piknometrom. Dobiveni rezultati uspoređeni su s podatcima proizvođača.
2. EKSPERIMENTALNI DIO
2.1. MATERIJAL
Za pripremu standardnih otopina korišten je bijeli konzumni šećer i destilirana voda. Bezalkoholna pića koja su korištena kao uzorci:
| 1 | Pepsi-Max | PEPSICO, INC; PURCHASE, NEW YORK; USA | | 2 | Vindi-A + C + E | VINDIJA, PREH. IND. D. D., VARAŽDIN, RH | | 3 | Voćko-ledeni čaj s okusom limuna | BADEL BAP D. D., ZAGREB, RH | | 4 | Vindi-višnja | VINDIJA, PREH. IND. D. D., VARAŽDIN, RH | | 5 | Vindi-naranča | VINDIJA, PREH. IND. D. D., VARAŽDIN, RH | | 6 | Pepsi-Mirinda Orange | PEPSICO, INC; PURCHASE, NEW YORK; USA |
2.2. METODE
2.2.1. Priprema standardnih otopina
Masa svake standardne otopine iznosila je 200 g. Priređeno je 8 standardnih otopina čiji je maseni udio saharoze varirao od 0,00 do 35,00 % s korakom od 5 %.
2.2.2. Priprema uzoraka
Gazirani uzorci (1, 2, i 6) prethodno su degazirani miješanjem pri 50 ˚C. Uzorak 5 je profiltriran prije uporabe.
2.2.3. Prikupljanje i obrada podataka
Gustoće standardnih otopina mjerene su areometrom i piknometrom pri temperaturi od 24 ˚C. Piknometrom je gustoća svake standardne otopine mjerena tri puta. Baždarni dijagram konstruiran je metodom linearne regresije na milimetarskom papiru i računalnim programom Microsoft Excel 97.
2.3. REZULTATI
2.3.1. Tablice gustoća standardnih otopina
Tablica 1. Pregled masa saharoze i volumena vode uporabljenih za pripravu standardnih otopina.
| w(saharoza) / % | m(saharoza) / g | V(voda) / cm3 | | 00,0 | 00,000 | 201 | | 05,0 | 10,000 | 191 | | 10,0 | 20,000 | 180 | | 15,0 | 30,000 | 170 | | 20,0 | 40,000 | 160 | | 25,0 | 50,000 | 150 | | 30,0 | 60,000 | 140 | | 35,0 | 70,000 | 130 |
Tablica 2. Pregled rezultata areometrijskih i piknometrijskih mjerenja gustoće niza priređenih standardnih otopina. Piknometrijski mjerene gustoće su dane kao srednje vrijednosti triju mjerenja.
| w(saharoza) / % | d (otopina)areometar / g cm-3 | d (otopina)piknometar / g cm-3 | | 00,0 | 0,997 32a
| 0,997 32a
| | 05,0 | 1,017 | 1,01 ± 0,00 | | 10,0 | 1,038 | 1,03 ± 0,00 | | 15,0 | 1,059 | 1,05 ± 0,00 | | 20,0 | 1,081 | 1,07 ± 5 × 10-3 | | 25,0 | 1,113 | 1,10 ± 0,00 | | 30,0 | 1,126 | 1,12 ± 0,00 | | 35,0 | 1,152 | 1,15 ± 0,00 |
aVrijednost je preuzeta iz literature.3
d je oznaka za gustoću.
2.3.2. Baždarni dijagram
Dijagram prikazuje ovisnost gustoće standardnih
otopina o masenom udjelu saharoze. Za konstrukciju dijagrama uporabljeni su podaci dobiveni piknometrom. Pravac je dobiven linearnom regresijom. Koeficijent smjera pravca iznosi m = (0,44 ± 0,01) g cm-3, a odsječak na ordinati c = (0,989 ± 0,002) g cm-3.
Slika 1. Baždarni dijagram konstruiran na temelju rezultata piknometrijskih mjerenja gustoće niza standardnih otopina.
2.3.3. Maseni udjeli saharoze u bezalkoholnim pićima
Tablica 3. Pregled rezultata piknometrijskih određivanja gustoće ispitivanih uzoraka bezalkoholnih pića, pripadajućih masenih udjela saharoze prema podatcima proizvođača i masenih udjela saharoze određenih pomoću baždarnog dijagrama.
| Uzorak | w(saharoza)proizvođač / % | d (piće) / g cm-3
| w(saharoza)određeno / % | 1
| dijetetni proizvod | 1,00 ± 0,00 | 2,75 | | 2 | 05,00 | 1,01 ± 0,00 | 4,75 | | 3 | - | 1,03 ± 0,00 | 9,50 | | 4 | - | 1,04 ± 0,00 | 11,75 | | 5 | 12,50 | 1,04 ± 0,00 | 11,75 | | 6 | - | 1,06 ± 0,00 | 16,25 |
d je oznaka za gustoću.
3. RASPRAVA
Linearna ovisnost gustoće o masenom udjelu potvrđena je rezultatima mjerenja do w(saharoza) = 35 %. Opisana metoda može se primjenjivati dok je ta ovisnost zadržana. Rezultati areometrijskih i piknometrijskih mjerenja su suglasni. Za uzorke je pretpostavljeno da ostali sastojci ispitivanih bezalkoholnih pića ne utječu značajno na gustoću otopine. Bezalkoholna pića velikog udjela suhe tvari (50 % i više) potrebno je prije uporabe profiltrirati, a gazirana pića degazirati.
Maseni udjeli uzoraka 2 i 5 slažu se s podatcima prikazanim na omotu od strane proizvođača. Za uzorke 3, 4 i 6 nema podataka od proizvođača.
Uzorku 1 određen je maseni udio šećera od 2,75 %, ali to nije maseni udio saharoze jer je uzorak dijetetni. Vjerodostojnost rezultata dobivenih ovom metodom ovisi o udjelu ostalih sastojaka prisutnih u piću.
4. LITERATURA
1. Lj. Grlić, Mali kemijski leksikon, Naprijed, Zagreb, 1992., 164.
2. S. K. Henderson, C. A. Fenn, J. D. Domijan, J. Chem. Educ. 75 (1998) 1122 – 1123.
3. M. Sikirica, Stehiometrija, ŠK, Zagreb, 1995., 239.
4. B. Korpar-Čolig, M. Sikirica, V. Marić, Praktikum iz opće kemije, Zavod za opću i anorgansku kemiju, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu, Zagreb, 1968., 191 – 194.
REALIZIRANO: 1999. |
|
|
|
