Трехфазные жидкостные системы на основе солей карбоновых кислот

Около 100 г измельченного до прохода через сито 1 мм материала взвесили с точностью до 0,1 г на весах и поместили в круглодонную или плоскодонную колбу вместимостью 2000 мл. К материалу прилили 500 мл воды, нагретой до 45-50°С. Колбу с содержимым плотно закрыли пробкой, тщательно перемешали и выдерживали на водяной бане при температуре 45-50°С в течение 2,5-3 ч, после чего подкисляли 50 мл 10%-го водного раствора винной кислоты. Последующий ход анализа и вычисление результатов определения производился так же, как при определении свободной синильной кислоты.

Количество связанной синильной кислоты х2, %, рассчитали по разности между общим количеством свободной и связанной синильной кислоты х1 и содержанием свободной синильной кислоты х

х2 = х! - х.

При температуре выше 70°С ферменты, расщепляющие нитрилглюкозиды, могут быть инактивированы. Поэтому для получения надежных результатов при определении суммарной массовой доли свободной и связанной синильной кислоты в жмыхах и шротах, полученных при высоких температурах (выше 85°С), рекомендуется к навеске жмыха добавлять 20% соответствующих семян, не подвергавшихся нагреванию, с известным содержанием свободной и связанной синильной кислоты, а затем вносить поправку в результаты анализа с учетом количества синильной кислоты в добавленных семенах.

Содержание синильной кислоты в жмыхе хь %, в этом случае вычисляли по формуле

х (IV0(318-Р|)  100

Ха - ------------------- ,

1 Р

где Р1 - масса ИСК в семенах, добавленных к навеске жмыха, г.

Количество синильной кислоты в добавленных семенах Pl вычисляли по формуле

P—PK

1 100’

где Р2 - масса добавленных семян к навеске жмыха, г; K - содержа -ние синильной кислоты в семенах, %.

Расхождения между параллельными определениями не должны превышать 0,005%.

Повторность анализов 4-кратная. Результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2

Синильная кислота

Массовая доля в семенах льна

ВНИИМК-620 ВНИИМК-630 Ручеек

Свободная

Связанная

Сумма

0,0036

0,0115

0,0151

0,0043

0,0146

0,0189

0,0056

0,0127

0,0183

Как следует из полученных данных, сравниваемые сорта льна различаются по массовой доле свободной и связанной синильной кислоты. Сопоставление массовой доли синильной кислоты и массовой доли липидов в семенах свидетельствует об обратной корреляции между этими характеристиками семян: чем ниже мас-личность, тем выше доля в семенах синильной кислоты и соответственно линамарина.

ЛИТЕРАТУРА

1. История научных исследований во ВНИИМКе за 90 лет / Составители: Н.И. Бочкарев, С. Д. Крохмаль. - Краснодар: Сель -ские зори, 2002. - 292 с.

2. Руководство по методам исследования, технохимиче-скому контролю и учету производства в масложировой промышлен -ности // Тр. ВНИИЖ. - 1965. - 2. - 419 с.

Кафедра безопасности жизнедеятельности

Поступила 01.04.05 г.

536.425

ТРЕХФАЗНЫЕ ЖИДКОСТНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ СОЛЕЙ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Ю.М. ШАПИРО, В.И. НИЧЕПУРЕНКО

Кубанский государственный технологический университет

Перспективным способом исследования состава сложных смесей, в том числе гидролизата жиров, является использование трехфазных жидкостных систем [1].

Такие системы мало изучены, несмотря на то, что они встречаются в отдельных технологических процессах [2]. Известны работы по многочисленным трехфазным жидкостным системам, нуждающимся в теоретическом обобщении [3]. Просматривается общий фактор с биологическими системами, где мем-

браны определяют формирование фаз, обеспечивая функционирование организмов [4].

Наиболее простой тип смеси (1-й тип), удобный для понимания природы данного явления - три малорастворимые жидкости, например, вода-анилин-гексан, вода-фурфурол-гексан [3].

Однако в определенных условиях хорошо взаимо-растворимые соединения также формируют несмеши-вающиеся слои (тип 2). Одно из этих условий - высаливание, широко используемое в практике. Введенный компонент снижает растворимость других веществ, образуя собственную фазу. Так, в работе [5] в двухфазной системе вода-ацетонитрил-гексан четвертый компонент КаС1 с концентрацией 3 М привел к образова-

нию трех фаз: вода-КаС1, ацетонитрил и гексан. Авторы [5] используют эту систему для анализа сточных вод методом экстракции. Г ексановый слой извлекает жиры и масла, в водном и ацетонитрильном слоях количественно растворяются поверхностно-активные и красящие вещества в зависимости от типов функциональных групп в их молекулах.

Исследуемая нами трехфазная жидкостная система имеет особый характер (тип 3), ее следует назвать реакционной, так как она формируется в результате образования новых соединений, по свойствам отличающихся от исходных. Одним из компонентов является калиевая соль органической кислоты, а в качестве растворителя - органическое соединение, в молекулярной структуре которого обязательно присутствие кислородсодержащих гетероциклов, какими являются диок-саны, тетрагидрофураны и другие вещества.

Известно, что условием образования устойчивых фаз являются термодинамические факторы и равенство химических потенциалов

Ц = Ц = Цэ = • • •

Изучаемая нами система активно регулирует структуру и концентрации веществ в фазах для сохранения трехфазности. В смеси вода-диоксан соли карбокис-лот взаимодействуют со щелочью, образуя производные гем-триола [6], которые формируют с растворителем объемные комплексы, подобные молекулярной структуре краун-эфиров. На это указывает тот факт, что состав этой фазы для различных кислот одинаков: он включат водно-диоксановую смесь 1 : 1 и дикалиевую соль ортокарбоновой кислоты при концентрации 0,7 М.

Нами использовано потенциометрическое титрование для определения качественного и количественного состава фаз при различных соотношениях компонентов.

Характерной особенностью является перераспределение веществ между фазами при изменении концентрации компонентов. Установлено, что верхний слой представляет собой водно-диоксановый раствор бензоата калия при процентном соотношении 1 : 3 : 0,6 соответственно. Средний слой содержит дикалиевую соль ортобензойной кислоты также в водно-диоксано-вом растворе с соотношением 1 : 1 : 12. Нижний слой включает избыток щелочи в воде и бензоат калия с соотношением компонентов 3 : 1 : 0,2.

При введении указанных компонентов в избытке система перераспределяет вещества между фазами, сохраняя трехфазность до определенных пределов. Введение бензойной, коричной и других кислот приводит к увеличению среднего слоя за счет двух других.

Если щелочи оказывается меньше необходимого по стехиометрии

К-СООИ + 2 КОИ  К-С(ОК)2(ОИ) + И2О,

остается одна фаза среднего слоя. При концентрации щелочи в воде выше 0,5 М средний слой закристалли-зовывается ввиду выпадения в осадок ортобензоата калия. Это же наблюдается и при избытке диоксана. Избыток воды приводит к однофазности, так как в воде ортобензоат калия распадается до бензоата калия и свободной щелочи

Я-С(ОК),(ОИ) + И2О  Я-СООК + КОИ.

Определяющим фактором в формировании фаз является структура дикалиевой соли орто-карбоновой кислоты.

Обособление вещества в третью фазу определяется образованием сложного ассоциата молекул, по структуре подобного краун-эфирам.

Применительно к органическим кислотам алкано-вого, ароматического, гетероциклического и других рядов также наблюдается формирование многослойной системы с четким содержанием компонентов. Особый интерес в прикладном отношении представляет средний слой - водно-диоксановый раствор дикалие-вой соли ортокарбоновой кислоты. Этот слой избирательно экстрагирует фенольные вещества, в частности, окрашивается при введении фенолфталеина и тимол-фталеина. По своим реакционным свойствам средний слой представляет основание с особыми показателями, которые нам удалось применить в полиграфии для регенерации алюминиевой формной фольги, используемой в офсетной печати [7].

ЛИТЕРАТУРА

1. Шапиро Ю.М., Кулигина А.В., Ничепуренко В.И. Новое направление в исследовании растительных масел // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2004. - № 2-3. - С. 135-136.

2. Технология переработки жиров / Н.С. Арутюнян, Е.А. Аришева, Л. И. Янова и др. - М.: Агропромиздат, 1985. - С. 269.

3. Шапиро Ю.М. Трехфазные жидкостные системы. Обзор. - Деп. в ОНИИТЭХим. - Черкассы. - № 382хп-86Дп, 16.03.86. -РЖХим. - 1986. - 17Б 3079.

4. Бояджиев Л. Трехфазная жидкостная экстракция - жидкие мембраны // Теорет. основы хим. технологии. - 1984. - 18. - № 6. - С. 735.

5. Франковский В.А., Пятницкий И.В.,Тарасевич В.Ю.

Трехфазная жидкостная экстракция в анализе сточных вод // Журн. анал. химии. - 1988. - 43. - Вып. 12. - С. 2151-2156.

6. Шапиро Ю. М. Соли ортокарбоновых кислот // Журн. общей химии. - 1988. - 58. - Вып. 4. - С. 947-948.

7. А. с. 1461642, 8и, МКИ Б4Ш3/06. Способ очистки алю -миниевой формной пластины офсетной печати от электрографиче -ского изображения / Ю.М. Шапиро, В.И. Ничепуренко, Т.Я. Ничепу -ренко. - Опубл. в БИ. - 1989. - № 8.

Кафедра стандартизации, сертификации и аналитического контроля

Поступила 13.07.05 г.