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测定果胶含量的方法和注意事项

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:标准GB/T 10742—2008提供了两种测定果胶含量的方法,即重量法与咔唑比色法,两种测定方法具有同等效力。本标准适用于各种造纸原料中果胶含量的测定。以果胶酸钙的含量表示果胶物质的含量。如果样品的果胶含量较高,则根据检测值对试样量进行调整,最低不能低于1g。同时,另称取试样测定水分。若超过,则应加测一份试样,排除异常值后,取三次测定值的平均值作为报告值。

测定果胶含量的方法和注意事项

标准GB/T 10742—2008提供了两种测定果胶含量的方法,即重量法与咔唑比色法,两种测定方法具有同等效力。本标准适用于各种造纸原料中果胶含量的测定。

(一)重量法

1.测定原理

草酸铵溶液抽出原料中的果胶物质,再加入含有盐酸乙醇溶液,使果胶从抽出液中分出,然后用稀氨水溶液溶解所得的果胶物质,再加入氢氧化钠使所有果胶物质皆被水解,变成可溶性的果胶酸盐,最后用氯化钙沉淀为果胶酸钙。以果胶酸钙的含量表示果胶物质的含量。

2.仪器

实验室常用仪器及以下仪器有:

a.电子天平,感量0.001g;b.索氏抽提器;c.500mL带回流冷凝器的锥形瓶;d.可调温电热板;e.烘箱,可调温度(105±2)℃。

3.试剂

① 除非另有说明,在分析中应使用确认为分析纯的试剂;

② 水,GB/T 6682,三级;

③ 苯醇混合液:量取33体积的乙醇和67体积的苯混合而成;

④ 1%草酸铵溶液,称取5g无水草酸铵溶于水中,再加水定容至500mL;

⑤ 0.5%草酸铵溶液,称取2.5g无水草酸铵溶于水中,再加水定容至500mL;

⑥ 氨水,NH3H2O,氨的水溶液,ρ=0.9g/mL;

⑦ 含有盐酸的乙醇溶液:量取1000mL乙醇,加入11mL盐酸(ρ=1.19g/mL),混合均匀;

⑧ 含有盐酸的乙醇洗涤液:量取1000mL乙醇,11mL盐酸(ρ=1.19g/mL)及250mL水,混合均匀;

⑨ 0.1mol/L氢氧化钠溶液,称取4g氢氧化钠溶于水中,加水定容至1000mL;

⑩ 1mol/L乙酸溶液,量取29mL冰乙酸(99%~100%),加水定容至500mL;

⑪ 1mol/L氯化钙溶液,称取110g无水氧化钙溶于水中,加水定容至1000mL。

4.试验步骤

(1)试样的采取及处理

按GB/T 2677.1—1993的规定进行。

(2)试样的称取

准确称取1~3g(精确至0.001g)试样,准备两份平行试样。如果样品的果胶含量较高,则根据检测值对试样量进行调整,最低不能低于1g。同时,另称取试样测定水分。

(3)试样的净化

用定性滤纸包好试样,用线扎住,放入索氏抽提器中加入100mL苯醇混合液,置于沸水浴上抽提3h,去除干扰性杂质,将试样取出散开风干。

注:试验应在通风柜中进行,使用完的苯醇混合液可蒸馏提纯后重复使用。

(4)果胶物质的提取

将风干试样移入500mL锥形瓶中,加入100mL的1%草酸铵溶液,装上回流冷凝器,在沸水浴中加热3h,用倾泻法滤出提取液,尽量保留残渣于锥形瓶中,勿使其流入滤纸。再加100mL的0.5%草酸铵溶液于锥形瓶中装上回流冷凝器,重新置入沸水浴中,加热2h,使果胶物质分离提取,用上次所用滤纸滤出提取液,再用热水洗涤残渣及滤纸3次,合并两次所得滤液及洗液于500mL烧杯中。

(5)果胶物质的沉淀

将滤液置于可调温电热板上,垫上石棉网,控制温度使滤液不沸腾,蒸发浓缩至70~80mL,冷却后移入100mL容量瓶中,加水至刻度,摇匀。移取25mL此溶液于500mL烧杯中,然后在不断搅拌下,徐徐加入含有盐酸的乙醇溶液,静置过夜,过滤。并用约30mL含有盐酸的乙醇洗涤液分三次洗涤沉淀出的果胶物质。

(6)果胶物质的溶解

将过滤后所得沉淀连同滤纸放入一小烧杯中,倾入75mL热氨水溶液(75mL沸水与1.5mL氨水)于滤纸上,煮沸数分钟,过滤,再倾入少量热水于盛有滤纸的烧杯中,煮沸数分钟,过滤,如此重复2~3次,集所有的滤液于500mL烧杯中,加入100mL的0.1mol/L氢氧化钠溶液,用玻璃棒搅匀,静置12h。

(7)果胶酸钙的沉淀

在上述溶液中加入50mL的1mol/L乙酸溶液,搅匀静置5min后,加入50mL的1mol/L氯化钙溶液,搅匀静置1h后,煮沸5min,趁热用滤纸过滤,以热水洗涤,然后将带有沉淀的滤纸置于扁形称量瓶中,移入烘箱,于(105±2)℃烘干至恒重。滤纸在过滤前需称取其风干质量,并另取两份试样测定其水分,以计算滤纸的绝干质量。

注:所得沉淀在(105±2)℃条件下烘干4h后取出,然后在干燥器中冷却0.5h,称量后继续烘于1h,取出后在干燥器中冷却,称量。若两次质量之差小于0.1%,则视为恒重。

5.结果计算

原料中果胶的含量w果胶(%)以测定的果胶酸钙的含量来表示,按式(2-28)计算结果:

式中 m——滤纸的绝干质量,g

m1——烘干至恒重后沉淀连同滤纸的质量,g

m0——试样的质量,g

w——试样的水分,%

取三次测定结果的平均值,精确至小数点后两位,三次测定值的相对标准偏差应不超过0.20%。若超过,则应加测一份试样,排除异常值后,取三次测定值的平均值作为报告值。(www.xing528.com)

(二)咔唑比色法

1.原理

用草酸铵溶液抽提出原料中的果胶物质,再加入含有盐酸的乙醇溶液,使果胶物质从抽出液中分离出来。然后用稀氨水溶液溶解所得的果胶物质,在强酸中水解生成半乳糖醛酸,并与咔唑发生缩合反应,所得紫红色溶液可用于比色法测定。以半乳糖醛酸的含量表示果胶物质的含量。

2.仪器

实验室常用仪器及以下仪器:

a.电子天平,感量0.0001g;b.500mL带回流冷凝器的锥形瓶;c.可调温电热板;d.紫外可见分光光度计

3.试剂

除非另有说明,在分析中应使用确认为分析纯的试剂。

水,按标准《GB/T 6682—2008分析实验室用水规格和试验方法》,三级;

1%草酸铵溶液,称取5g无水草酸铵溶于水中,再加水定容至500mL;

0.5%草酸铵溶液,称取2.5g无水草酸铵溶于水中,再加水定容至500mL;

氨水,NH3H2O,氨的水溶液,ρ20=0.90g/mL;

含有盐酸的乙醇溶液:量取1000mL乙醇,加入11mL盐酸(ρ20=1.19g/mL),混合均匀;

含有盐酸的乙醇洗涤液:量取1000mL乙醇,11mL盐酸(ρ20=1.19g/mL)及250mL水,混合均匀;

1000mg/L半乳糖醛酸标准溶液:称取半乳糖醛酸0.1g(精确至0.0001g),溶于水中,加水定容至100mL;

0.15%咔唑无水乙醇,称取0.075g咔唑,溶于无水乙醇,并用无水乙醇定容至50mL;

浓硫酸,H2SO4ρ=1.84g/mL,质量分数是95%~98%。

4.试验步骤

(1)试样的采取及处理

按GB/T 2677.1—1993的规定进行。

(2)试样的称取

准确称取1g(精确至0.001g)试样,准备两份平行试样。如果样品的果胶含量较高,则根据检测值对试样量进行调整,称样量可减少至0.2g。同时另称取试样测定水分。

(3)果胶物质的提取

将试样放入500mL锥形瓶中,加入100mL的1%草酸铵溶液,装上回流冷凝器,在沸水浴中加热3h,用倾泻法滤出提取液,尽量保留残渣于锥形瓶中,勿使其流入滤纸。再加100mL的0.5%草酸铵溶液于锥形瓶中装上回流冷凝器,重新置入沸水浴中,加热2h,使果胶物质充分提取,用上次所用滤纸滤出提取液。再用热水洗涤残渣及滤纸3次,合并两次所得滤液及洗液于500mL烧杯中。

(4)果胶物质的沉淀

将滤液置于可调温电热板上,垫上石棉网,控制温度使滤液不沸腾,蒸发浓缩至约为70~80mL,冷却后移入100mL容量瓶中,加水至刻度,摇匀。移取25mL此溶液于500mL烧杯中,然后在不断搅拌下,徐徐加入90mL含有盐能的乙醇溶液,静置过夜,过滤,并用约30mL含有盐酸的乙醇洗涤液分3次洗涤沉淀出的果胶物质。

(5)果胶物质的溶解

将过滤后所得沉淀连同滤纸放入另一小烧杯中,倾75mL热氨水溶液(75mL沸水与1.5mL氨水混合而成)于滤纸上,煮沸数分钟,过滤,再倾入少量热水于盛有滤纸的烧杯中,煮沸数分钟,过滤,如此重复2~3次,集所有的滤液于500mL烧杯中,然后转移至250mL容量瓶中定容,得待测溶液。

(6)标准曲线的绘制

分别移取半乳糖醛酸标准溶液0mL、2mL、4mL、6mL、8mL、10mL于6个100mL容量瓶中,并用蒸馏水定容,得到系列标准溶液,其浓度分别是0mg/L、20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L,分别移取上述系列标准溶液1mL于6支比色管中,加8mL浓硫酸,摇匀,在75℃水浴中加热15min,取出后在冷水中冷却,加入0.2mL的0.15%咔唑无水乙醇溶液,摇匀,在室温下暗处显色2h,并在显色后30min内,在530nm波长下,用1cm比色皿,以空白溶液作参比,测定吸光度值,绘制吸光度—浓度标准曲线。

(7)果胶物质的测定

按(6)中标准溶液的显色方法进行显色,并测定。

5.结果计算

原料中果胶的含量w果胶(%)以测定的半乳糖醛酸的含量来表示,按式(2-29)计算结果:

式中 w果胶——果胶的含量(以半乳糖醛酸计),%

ρ——标准曲线上得出的半乳糖醛酸的浓度,mg/L

m——试样的质量,g

10——分子中mg单位换算为g,分母需要乘以1000 与百分比需要除以100 计算出来的

w——试样的水分,%

V——果胶溶于1000mL容量瓶中,即为1L,L

取三次测定结果的平均值,精确至小数点后两位,三次测定值的相对标准偏差不超过0.20%。若超过,则应加测一份试样,排除异常值后,取三次测定值的平均值作为报告值。

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