Xreferat.com » Рефераты по химии » Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Размещено на /

Міністерство освіти і науки України

Державний вищий навчальний заклад

«Український державний хіміко-технологічний університет»

Факультет ТНР

Кафедра аналітичної хімії


Курсова робота

з дисципліни «Хімія, технологія та фізико-хімічні методи дослідження харчових добавок та косметичних засобів»

на тему: Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

РЕФЕРАТ


КЛЮЧОВІ СЛОВА: ТІОСУЛЬФАТ НАТРІЮ, ТІОСУЛЬФАТИ, ВЛАСТИВОСТІ, ОДЕРЖАННЯ, ВИЯВЛЕННЯ, МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ, ТОКСИЧНА ДІЯ, ЗАСТОСУВАННЯ.

Об’єкт розроблення: Харчова добавка Е-539 Тіосульфат натрію. Антиоксидант, консервант, стабілізатор, комплексоутворювач, поліпшувач борошна та хліба.

Мета роботи: Дослідження та аналіз існуючих методів виявлення та визначення харчової добавки Тіосульфат натрію, описаних в національних та міжнародних літературних джерелах, з’ясування перспективних напрямків розвитку методів дослідження, підготовка матеріалу для науково-дослідницької роботи по визначенню тіосульфату натрію в продуктах харчування.

В основній частині записки розглядаються особливості будови тіосульфату натрію, його основні фізичні та хімічні властивості, методи одержання, розділення та якісного виявлення тіосульфату натрію, його застосування в харчовій промисловості, косметичних та лікарських засобах, санітарно-гігієнічні норми на вміст тіосульфату натрію в продуктах харчування. Докладно висвітлюються основні методи контролю досліджуваної харчової добавки, методи аналізу.

Наводиться список використаної літератури, а також додатки – ГОСТ на визначення тіосульфату натрію в йодованій солі та Наказ Міністерства охорони здоров’я України «Про затвердження Санітарних правил і норм по застосуванню харчових добавок».

ВСТУП


Тіосульфат натрію класифікований за міжнародною класификацією Кодекс Аліментаріус JECFA - об'єднаного комітету з харчових добавок ФАО/ВООЗ як «харчова добавка Е-539 Тіосульфат натрію (гіпосульфіт)» з технологічними функціями «антиоксидант, комплексоутворювач, стабілізатор, поліпшувач якості борошна та хліба». Дана речовина також широко використовується в лікувальних та лікувально-косметичних засобах завдяки своїм високим протизапальним, десенсибілізуючим та антитоксичним властивостям. Але так як тіосульфат натрію є джерелом сірчистого ангідриду, його використання чітко нормується, а вміст а продуктах харчування регламентується державними стандартами та санітарно-гігієнічними нормами. Для підвищення якості та експресивності виявлення та кількісного визначення тіосульфату натрію в продуктах харчування та косметичних засобах проводяться дослідження з метою розробки нових методик та найкращих умов визначення харчової добавки Е-539. На сьогодні розроблено багато різноманітних методів визначення, але більшість з них не є селективними або потребують тривалої пробопідготовки і є довготривалими, трудомісткими та коштовними.

Зараз все більшої популярності набувають фізико-хімічні методи визначення вмісту речовини, так як вони більш експресивні, дозволяють досягти більшої точності та відтворюваності результатів. Проте і сьогодні для визначення концентрації тіосульфату натрію широко використовують йодометричне титрування. Серед фізико-хімічних та фізичних же методів найбільш часто використовуваними є потенціометричне титрування, полярографічне та спектрофотометричне визначення тіосульфату натрію, хоч навіть для кожного методу існує декілька підходів та розроблена велика кількість методик проведення визначення.

Метою даної роботи є ознайомлення з уже існуючими фізико-хімічними методами виявлення тіосульфату натрію, розробленими для виявлення макро- та мікрокількостей речовини в різних середовищах, висвітлення позитивних та негативних рис кожного методу.

1. Загальна характеристика харчової добавки Е539


1.1 Коротка характеристика


Назва: Е539 Тіосульфат натрію (гіпосульфіт натрію, сульфідотриокси-сульфат натрію, динатрієва сіль тіосірчаної кислоти)

Тип: Харчова добавка

Категорія: Емульгатор, консервант, поліпшувач хліба

Дія на організм: Вважається нешкідливим

Історія відкриття тіосульфату натрію

Час відкриття тіосульфату натрію достеменно невідомі, проте вже наприкінці XVII – на початку ХVIII століття, під час правління Петра І у списках Аптекарського приказу згадується дана речовина. Відкриття тіосульфату натрію з найбільшою ймовірністю приписують одному з видатних ятрохіміків другої половини XVI – початку XVIІ століття – Андреасу Лібавію, який займався вивченням властивостей сірчаної кислоти та її застосування в медицині. Вже тоді тіосульфат натрію використовували при отруєннях. Подальші згадки про тіосульфат натрію пов’язані з іменем Джона Гершеля. В 1819 році Джон Гершель відкрив розчинну дію тіосульфату натрію на галоїдне срібло.

Будова молекули

Тіосульфат натрію Na2S2O3 містить в своїй молекулі іон тіосірчаної кислоти складу S2O32- . За будовою іон тіосульфату близький до іона SO42-: тетраедр [SO3S] дещо викривлений через велику довжину зв’язку S-S (1,97Е) у порівнянні зі зв’язком S-O (1,48 Е). Раніше вважали, що будова тіосульфату натрію буде такою як на рисунку 1.1:

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539


Рис. 1.1 - Будова молекули тіосульфату натрію


Але у зв’язку з проведеними рентгеноструктурними та іншими дослідженнями будови тіосульфатів, були отримані дані, що в іоні тіосульфатів всі хімічні зв’язки рівноцінні між собою. Тому будова іона можна зобразити так як він показаний на рисунку 2.2:


Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Рис. 1.2 - Будова іона тіосульфату натрію


Просторову будову молекули тіосульфату натрію можна представити як на рис. 1.3:


Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539 Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Рис. 1.3 - Просторова будова молекули тіосульфату натрію


Проте в більшості випадків при розгляданні властивостей тіосульфату натрію продовжують використовувати стару його структуру, з деяким припущенням вважаючи, що атоми сірки в молекулі тіосульфату натрію мають різну ступінь окиснення. У зв’язку з наявністю атомів сірки зі ступенем окиснення рівним 0 та +4 іон S2O32- проявляє відновлювальні властивості.

1.2 Органолептичні, фізико-хімічні, санітарно-гігієнічні показники


На зовнішній вигляд Na2S2O3 – це безбарвні кристали, що не злежуються, гранули або білий кристалічний порошок. Можливий жовтуватий або слабо-рожевий відтінок. Кристалічна форма – моноклінна (а = 0,8513 нм, b = 0,8158 нм, с = 0,6425 нм, b = 97,08 °, z = 4). Тіосульфат натрію на повітрі стійкий до 800С, при нагріванні у вакуумі при 3000С розкладається на сульфіт натрію та сірку. Добре розчинний у воді ((г в 100 г): 50,1 (0°С), 70,2 (20 °С), 231,8 (80 °С)), проте нестійкий. При температурі 11 - 480С з води кристалізується у вигляді пентагідрату Na2S2O3·5Н2О. Окрім пентагідрату тіосульфату натрію, відомий декагідрат натрію, який має формулу Na2S2O3·10Н2О. Кристалогідрати іншої молекулярної формули не виявлені.

Молярна маса речовини : М(Na2S2O3) = 158,11 г/моль.

Молярна маса пентагідрату: М(Na2S2O3·5Н2О) = 248,17 г/моль.

Густина речовини 1,667 г/см3.

ΔH0обр (a) -1136 кДж/моль

Розчинність в 100г холодної води складає 66,7г, а в гарячій воді 266г. Тіосульфат натрію розчинний також в аміаку NH3, у водних розчинах SO2, слабо розчинний в спиртах (етанолі).

При 48,50С гіпосульфіт плавиться в своїй кристалізаційній воді, зневоднюється близько 1000С.

При введенні в організм тіосульфат натрію надає протизапальний, протитоксичний та десенсибілізуючий ефекти. Знешкоджує препарати йоду та виказують протипаразитну дію.


1.3 Методи одержання тіосульфату натрію


а) окисненням полісульфідів Na;

б) кип’ятіння надлишку сірки з Na2SO3:

S + Na2SO3 → Na2S2O3;

в) взаємодією H2S та SO2 з NaOH (побічний продукт при виробництві NaHSO3, сірчаних барвників, при очищенні промислових газів від S):

4SO2 + 2H2S + 6NaOH → 3Na2S2O3 + 5H2O;

г) кип’ятіння надлишку сірки з гідроксидом натрію:

3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O,

потім за приведеною вище реакцією сульфіт натрію приєднує сірку, утворюючи тіосульфат натрію.

Одночасно в ході цієї реакції утворюються полісульфиди натрію (вони надають розчину жовтий колір). Для їх руйнування в розчин пропускають SO2.

д) чистий безводний тіосульфат натрію можна отримати реакцією сірки з нітритом натрію у формаміді. Ця реакція кількісно протікає (при 80°C за 30 хвилин) за рівнянням:

2NaNO2 + 2S → Na2S2O3 + N2O↑

е) розчинення сульфіду натрію у воді у присутності кисню повітря :

2Na2S + 2O2 + H2O = Na2S2O3 + 2NaOH


1.4 Хімічні властивості тіосульфату натрію


а) загальні хімічні властивості тіосульфату натрію

Тіосульфат натрію можна віднести до досить нестійких речовин. При нагріванні до 2200С розпадається відповідно до схеми:

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

В реакції термічного розкладу тіосульфату натрію отримують полісульфід натрію, котрий також далі розкладається на сульфід натрію та елементарну сірку.

Розчини тіосульфату натрію нестабільні через взаємодію з вуглекислим газом, що міститься в повітрі та розчинений у воді:

S2O32- + CO2 + H2O →HSO3- +S↓ + HCO3-

А також через окислення киснем повітря:

S2O32- + O2 →2SO42- +S↓

Тому готувати розчин тіосульфату натрію з наважки недоцільно, зазвичай готують розчин приблизної концентрації та встановлюють точну концентрацію титруванням розчином біхромату калію або розчином йоду.

При йодометричному титруванні застосовують метод зворотного титрування, так як додають надлишок розчину йодиду калію точної концентрації, а потім титрують йод, що утворився, розчином тіосульфату натрію, наприклад, при визначенні Fe3+:

2Fe3+ + 2I- →I2 + 2Fe2+

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Оскільки йод навіть в слабкокислих розчинах містить гіпойодид-іони, що утворюються в результаті його гідролізу, які є більш сильними окисниками, ніж йод, і окислюють тіосульфати до сульфатів, помітно може проходити побічна реакція:

S2O32- + 4I2 +10OH- →2SO42- + 8I- + 5H2O

При збільшенні концентрації гідроксил-іонів збільшується кількість тіосульфату, який окислюється до сульфату. В сильно лужному середовищі ця реакція проходить кількісно, йодат-іони в ході реакції не утворюються.

Хоча реакція між йодом та тіосульфатом проходить швидко і якась кількість тетратіонату утворюється одразу після змішування, було доведено утворення безбарвної проміжної сполуки S2O3І- в результаті швидкої зворотної реакції

S2O32- + I3- ↔ S2O3І- + 2I-

Проміжна сполука вза’ємодіє з йодидом:

S2O3І- + I- → S4O62- + 2I3-,

Чим і пояснюється повторна поява йоду поблизу кінцевої точки при титруванні дуже розбавлених розчинів йоду.

Виділити тіосірчану кислоту Н2S2O3 реакцією тіосульфату натрію з сильною кислотою неможливо, так як вона нестійка і одразу розкладається:

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

В таку ж реакцію буде вступати соляна та азотна кислоти. Розкладання супроводжується виділенням SO2, який має неприємний запах и подразнює слизові оболонки дихальних шляхів, що потребує обережності при роботі з ним.

б) Окисно-відновні властивості тіосульфату натрію

У зв’язку з наявністю атомів сірки зі ступенем окиснення 0 іон тіосульфату S2O32- має відновні властивості. Наприклад, слабкими окисниками (І2, Fe3+) тіосульфат окиснюється до іона тетратіоната:

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Наведена реакція дуже важлива, так як є основою йодометрії.

Більш сильні окисники окислюють його до іона сульфату:

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Слід також відмітити, що в лужному середовищі окиснення тіосульфату натрію йодом теж може проходити до сульфату.

Сильними відновниками іон S2O32- відновлюється до похідних S2-:

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Як видно з наведених реакцій, в залежності від умов, тіосульфат натрію може проявляти як окисні, так і відновні властивості.

в) комплексоутворюючі властивості тіосульфатів

Тіосульфат-іон – сильний комплексоутворювач, що використовується в фотографії для видалення з фотоплівки невідновленого броміду срібла:

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Слід відмітити, що металами S2O32- іон координується через атом сірки, тому тіосульфатні комплекси легко перетворюються у відповідні сульфіди, наприклад:

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Існують тіосульфатні комплекси багатьох металів. В літературі [3,6] описано наявність близько 40 комплексних сполук з багатьма важкими металами. В [11] наведені константи нестійкості комплексних іонів, де комплексоутворюючим іоном виступають атоми срібла, барію, кальцію, кадмію, кобальту, міді, заліза, ртуті, марганцю, магнію, натрію, нікелю, свинцю, стронцію та цинку. Для багатьох важких металів такі комплексні сполуки є надзвичайно стійкими і з їх допомогою можна виводити важкі метали з організму при отруєннях.

У випадках, коли важкі метали не утворюють стійких комплексів, взаємодія з тіосульфат-іонами призводить спочатку до утворення відповідних тіосульфатів, які миттєво або при кип’ятінні виділяють сульфіди.

В таблиці 1.1. наведені значення деяких констант нестійкості комплексних іонів, які містять в своєму складі іон тіосульфату:


Таблиця 1.1 - Значення констант нестійкості комплексних іонів

Формула іона Константа Формула іона Константа

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Харчова добавка Тіосульфат натрію Е 539

Виходячи зі значень констант нестійкості комплексів можна зробити висновок, що найбільш стійкими будуть комплекси, які включають іони двовалентної ртуті, що можна використовувати при отруєннях нею.


1.5 Фізичні та фізико-хімічні методи аналізу


1.5.1 Методи відділення S2O32-іонів від других іонів

а) осадження іонами срібла

В розведених азотнокислих розчинах іони срібла осаджують тіосульфати. Це можна використовувати при відділенні тіосульфатів від іонів, які не утворюють осадів при даних умовах.

б) іонообмінний метод

Для відділення тіосульфатів використовують іонний обмін. Для розділення сульфатів, сульфітів, тіосульфатів та сульфідів використовують аніонообмінні смоли в нітратній формі. В подальшому використовують різноманітні елюенти. Так, для суміші сульфатів, сульфітів, тіосульфатів запропоновано початкове елюювання аміачним розчином нітрату натрію для видалення сульфатів і сульфітів. Потім в нейтральному середовищі розчином нітрату натрію проводять елюювання тіосульфату.

Для розділення суміші тіосульфатів, сульфітів та тритіонатів можна застосувати аніонообмінну смолу Dowex 1-XZ і розчини NaCl та HCl в якості елюентів.

в) метод тонкошарової хроматографії

Для відділення тіосульфат-іонів від інших іонів запропоновано декілька методик, які використовують тонкошарову хроматографію (табл. 1.2.).

Табл. 1.2 - Відділення тіосульфатів методом тонкошарової хроматографії

Нерухома фаза Рухома фаза Аніони, від яких відділяють тіосульфат
Силікагель - крохмаль Метанол – пропанол – 0,88 М аміак – вода (10:10:1:2) SO42-, SO32-, S2O82-

Метанол – діоксан – 0,88 М аміак – вода (3:6:1:1) Нищі політіонати
Кукурудзяний крохмаль Ацетон – 3 М четвертинні амонійні основи NO2-, SCN-, CrO42-, N3-, CN-, BO33-, S2-, AsO43-, NO3-, SO42-, PO43-
Пластини SA та SG Декілька, в тому числі бутанол – пирідин – оцтова кислота – вода (15:10:3:12) SO42-, SCN-, S3O62-, S4O62-
Силікагель Етанол – бутанол - 0,88 М аміак – 2 М ацетат амонію – вода (75:75:8-10:20-40:10-30) S3O62-, S4O62-, S5O62-

г) екстракція

Для відділення тіосульфатів запропоновано декілька екстракційних методик. Описана екстракція тіосульфатів за допомогою основних барвників з наступним визначенням тіосульфатів. З метою подальшого визначення мікрокількостей тіосульфат-іону екстракційно-фотометричним методом з використанням основних барвників тіосульфат екстрагують у вигляді іонних асоціатів з родаміном 6Ж (Р6Ж) та кристалічним фіолетовим (КФ) з фосфорнокислих розчинів (фосфати при цьому не екстрагуються).

Оптимальна екстракція S2O32- з названими барвниками досягається при різних рН. З родаміном 6Ж екстракцію слід проводити з більш кислих середовищ (рН 0,5), ніж з барвником кристалічним фіолетовим (рН 1,5-3,0). Найкращим екстрагентом при цьому є суміш бензолу та нітробензолу в певних співвідношеннях.

Хоча з КФ визначається менша кількість тіосульфату, але з Р6Ж ширше інтервал визначення концентрацій та більший коефіцієнт регресії. На основі отриманих даних було запропоновано метод аналітичного визначення тіосульфату з мінімумом визначення до 0,02 мкг/мл S2O32-.

д) високошвидкісна рідинна хроматографія

Високошвидкісна рідинна хроматографія знаходить застосування для розділення тіосульфатів та політіонатів.


1.5.2 Якісне виявлення тіосульфату натру в пробі

а) нітрат срібла дає з S2O32- іонами чутливу реакцію утворення Ag2S. Схожу реакцію дає S2-, забарвлені осади утворюють CrO42-, [Fe(CN)6]4-, [Fe(CN)6]3-. Вплив цих іонів невілюється додаванням Pb2+ в оцтовокислому або Cd2+ в нейтральному середовищі. Виявлення S2O32- проводять в фільтраті.

Запропонована методика виявлення:

Фільтрат або центрифугат після осадження CdS або SrSO3 (SrSO4) слабко підкислюють за нейтральним червоним 2,5н HNO3 та додають надлишок 1М AgNO3. В присутності S2O32- виділяється спочатку безбарвний, потім слабко-жовтий осад, котрий при нагріванні переходить в чорно-коричневий Ag2S, легкорозчинний при нагріванні в HNO3.

б) етилендіамін нітрат нікелю в нейтральних або слабколужних розчинах дає з тіосульфат-іонами кристалічний фіолетовий осад. Чутливість виявлення 0,4 мг S2O32- в 1 мл. Граничне розведення 1:2,5·104 .

в) селективну реакцію на тіосульфат-іон з чутливістю 4 мкг запропонував Нильсон. Реакція заснована на окисненні бензидина або о-толідина солями Cu(II) з утворенням синього забарвлення. Ця реакція проходить в присутності тіосульфат-іонів з утворенням Cu(I). Аналогічна дія I-, CN- або SCN-.

г) запропоновано також виявлення S2O32-, засноване на посиленні флуоресценції тетрартутьацетатфлуоресцеїну, що збуджується УФ-світлом, в присутності тіосульфатів. Реакцію проводять на папері, пропитаному тетрартутьацетатфлуоресцеїном; виникає світла пляма на чорному фоні. Чутливість виявлення складає 2·10-9г-іон S2O32-/л.

1.5.3 Фотометричне визначення тіосульфату

Відомі нечисленні реакції S2O32--іонів, придатні для його фотометричного визначення. Здебільшого використовуються органічні реагенти.

а) запропоновано непрямий фотометричний метод, заснований на окисненні S2O32- -іонів надлишком ферраціанід-іонів в середовищі 0,2 М КОН в присутності OsO4. Після окиснення ферроціаніду, що утворився, фотометрують забарвлення розчину. Можливе визначення 6·10-9 г-іон S2O32-.

З органічних реагентів описаний п-бензохінон, з яким тіосульфат-іон утворює жовту хінонтіосірчану кислоту з λmax = 400 нм; також досліджена екстракція S2O32- з основними барвниками (родаміни С і 6Ж, малахітовий зелений, кристалічний фіолетовий).

Молярний коефіцієнт погашення сполук S2O32- з родаміном 6Ж дорівнює 1,16·105 (536 нм), з кристалічним фіолетовим 1,3·105 (600 нм). Можливе визначення до 0,02 мкг/мл тіосульфатів.

В присутності Cu2+ та CN- тіосульфат-іони переходять в тіоціанати, які екстрагують в 1,2-дихлоретан у вигляді іонної пари SCN- з катіоном метиленового блакитного. Можливе фотометричне виявлення 2,5·10-7 – 1,2·10-5 г-моль S2O32- вимірюванням оптичної густини органічної фази при 657 нм. Визначенню заважають сульфід-іони.

б) запропоновані також чутливі методи, які використовують каталітичну здатність тіосульфат-іонів уповільнювати або прискорювати деякі забарвлені реакції.

Окиснення п-фенілендіаміну хлоридом Fe(III) з утворенням «фіолетової Лаута» в присутності сульфідів та утворення метиленового блакитного сповільнюються тіосульфатами. Індукційний період, який добре регіструється, пропорційний їх концентрації. Метод визначення 0,25-5 мг Na2S2O3 з похибкою 1% може бути використаний в присутності інших сірковмісних іонів.

в) кінетичний фотометричний метод визначення 0,01 – 0,15 мкг/мл тіосульфат-іонів заснований на каталітичному прискоренні йод-азидної рекції. Оптичну густину розчину вимірюють при 350 нм. Заважають Fe(III), Cu2+ , SO32- та CN-.

г) флуоресцентне визначення S2O32- можливе за посиленням в його присутності світіння в УФ-світлі при 515 нм тетрартутьацетатфлуоресцеїну.


1.5.4 Спектрофотометричні методи визначення

а) Тіосульфат реагує з ціанідом з утворенням тіоціаната, при взаємодії якого з залізом (ІІІ) отримують інтенсивно червоний тіоціанатний комплекс заліза (ІІІ). Світло поглинання розчинів вимірюють при 496 нм. Заважаючи дію політіонатів знешкоджують, підтримуюючи рівень рН розчину близько 5. Подальші дослідження показали, що тіосульфат можна визначити спектрофотометрично за умови, що в розчині, який аналізують, відсутня мідь (ІІ). Цей метод є експресним, чутливим та дозволяє отримувати вірні результати. Метод дозволяє визначати мікрограмові кількості іонів, що аналізують, в присутності дуже великих концентрацій сульфатів. При визначенні тіосульфатів при їх вмісті 100мкг в розчині, який аналізують, можуть бути присутні до 2 мг NaNO3, Na2SO4, NaNO2, Na2HPO4, NaHCO3, MgCl2, CaCl2, LiCl, AlCl3, CH3COOK, цистину, метіоніну, сульамінової та сульфанілової кислот.

б) Для спектрофотометричного визначення тіоульфата також використовують реакцію ртуті (ІІ) та дифенілкарбазону. В найпростішому варіанті розчин, що аналізують, який містить 0,1-1ррm тіосульфатів, струшують із сумішшю, яка містить розчин Hg(NO3)2 в HNO3, KI, дифенілкарбазон та бензол, після чого вимірюють оптичну густину при 562 нм.

В) Визначення тіосульфатів в природних водах засноване на знебарвлюванні розчину метиленового блакитного, інтенсивність забарвлення якого вимірюється при 670 нм (чутливість 0,1 мг/л) або за уповільненням утворення метиленового блакитного з п-аміно-N,N-диметиланіліну та сульфіду. Чутливість збільшується до 0,01 мг S2O32-.


1.5.5 Потенціометричні методи

Для визначення тіосульфатів запропоновано декілька потенціометричних методів, деякі з яких дозволяють визначати тіосульфати в присутності інших сірковмісних іонів. Наприклад, йодометричне титрування тіосульфатів можна проводити потенціометрично. Титрування йодом ведуть в середовищі 2-10 М розчину NaOH, використовуючи платиновий та каломельний електроди.

а) Розроблені прямі та непрямі потенціометричні методи визначення тіосульфатів з застосуванням ацетату свинцю (IV) в якості титранту. При непрямому визначенні до розчину тіосульфату, який аналізують, додають надлишок ацетату свинцю (IV) та невикористаний окисник відтитровують гідрохіноном. Непряме визначення слід проводити швидко, так як в прикрому випадку відбувається гідроліз тетраацетату свинцю (тривалість визначення не повинна перевищувати 35 хвилин). При використанні 0,02 - 0,05 М розчину титр анту в точці еквівалентності потенціал змінюється приблизна на 70мВ.

б) Потенціометричне титрування тіосульфатів гексаціанофератом (ІІІ) використовують для аналізу сумішей дитіоніту, тіосульфату та сульфіту. Точку еквівалентності при титрування знаходять методом «кінцевої мертвої точки». В якості каталізатора реакції використовують тетраоксид осмію, а титрування проводять в середовищі NaOH. В іншому варіанті тіосульфат титрують гексаціанофератом (ІІІ) в кислому середовищі в присутності цинку (ІІ) та міді (ІІ) в якості каталізатору.

в) Для потенціометричного титрування тіосульфат-іону застосовують ацетат кобальту (ІІІ). Титрування проводять в атмосфері азоту з платиновим та каломельним електродами, кількісно воно проходить лише в насиченому розчині ацетату натру. Окиснення тіосульфату в тетратіонат потребує близько 40 хвилин. Середня похибка визначення 70 – 240 мг тіосульфатів складає 0,15%.

г) Для титрування запропоновано також хлорид ртуті (ІІ). Достоїнством цього методу є те, що сульфат, сульфіт та нітрит не заважають визначенню. Цей титр ант було застосовано для аналізу суміші тіосульфату, сульфіду та полісульфідів за методом «кінцевої мертвої точки».

д) Іонселективні електроди є перспективними в галузі автоматизованого та дистанційного виробничого контролю. Датчики з іонселективними електродами можна розмістити прямо в технологічний розчин, а їх дані використовувати для керування регулятором або вводити в обчислювальну машину.

Іонселективні електроди, чутливі до сульфід-іонів, виготовляються на основі сульфіду срібла та значно перевершують за селективністю та чутливістю класичний сульфід-срібний електрод ІІ роду. На сульфід-срібний мембранний електрод не впливають речовини, що утворюють комплексні сполуки або важкорозчинні осади, окисники та відновники, іони Cl-, Br-, I-, SCN-, CrO42-, NO3- та SO42-.

Робочий діапазон електрода простягається від насичених розчинів до концентрації сульфід-іону до 10-8 моль/л. В розчинах H2S можна легко визначити концентрацію вільних іонів сульфіду до 10-19 моль/л.

Метод приготування сульфід-селективних електродів був детально розроблений Пунгором. Електрод отримують при введенні сульфіду срібла в матрицю з силіконового каучука; гомогенна полікристалічна мембрана Ag2S використовується в чутливому Оріон-електроді.

Використання сульфід-селективного електрода дозволяє швидко і точно визначити одночасно S2-, SO32-, S2O32- та полісульфіди. Сульфіди визначають в середовищі 0,1 М NaOH, потім в нейтральному середовищі з цим же електродом титрують суму SO32-, S2O32- розчином HgCl2. Іони S2O32- визначають в окремій пробі в присутності формальдегіду. Полісульфіди визначають непрямим чином переведенням їх в S2O32- взаємодією з сульфітами. Меркаптани не заважають визначенню S2-, SO32-, S2O32- і можуть бути відтитровані в лужному середовищі після сульфідів.


1.5.6 Полярографічні методи

Полярографічні методи мають високу чутливість при визначенні сульфід-іонів.

а) Метод плівкової полярографії з накопиченням дозволяє визначити до 0,005 мкг/мл S2O32- в речовинах високої чистоти. Визначення засноване на відновленні сірки розчином Ті(ІІІ) та поглинанні сірководню 4 – 5 н розчином КОН.

Тіосульфат-іон утворює дві хвилі. Перша – анодна хвиля (для 0,001 М розчину S2O32- Е1/2 = -0,15 в) обумовлена утворенням комплексного аніону з ртуттю Hg(S2O3)22-. Вона має чітку форму.

Другу хвилю отримують при Е1/2 = +0,15 в, але вона виражена погано. Вважається, що ця хвиля відповідає незворотньому окисненню тіосульфат-іону до сульфіту.

б) Одним з найбільш чутливих та селективних методів кількісного визначення тіосульфат-іону вважається метод анодної змінно-токової полярографії на фоні нейтрального KNO3, що використовується для визнчення тіосульфатів в желатині з межою визначення 2∙10-6 М.

Однак через кінетичні ускладнення надійність визначення на цьому рівні не досить висока. Для зниження межі визначення тіосульфат-іону доцільно використовувати введення домішок, що екзальтують струм.

В ході проведення ряда досліджень були визначенні найкращі характеристики для аналітичного визначення тіосульфату методом полярографії. Такі характеристики забезпечує методика з використанням 0,1∙10-3 М формальдегіда в 1М H2SO4. Межа визначення тіосульфата 1∙10-6 М, чутливість за током 176 мкА/моль∙мм2, що приблизно у 8 разів перевищує значення двоелектронного дифузійного току.

На фоні сірчаної кислоти можна визначати тіосульфати методом змінно-токової полярографії, при цьому селективність визначння зростає. Розділення сигналів тіосульфату та сульфіту залежить від співвідношення їх концентрацій. В присутності формальдегіду пік сульфіту не спостерігається.

Зміна тривалості індукційного періоду реакції кислотного розкладу тіосульфата використовується для полярографічного визначення тіосульфата на фоні 1М H2SO4 з додаванням речовин, що пов'язують однозарядний іон тіосульфату. Запропонована методика визначення тіосульфату в розчинах з діапазоном концентрацій 1∙10-6 – 1∙10-4 М на фоні 1М H2SO4 з додаванням 0,2∙10-3 М формальдегіду.


1.5.7 Амперометричні методи

Для амперометричного титрування тіосульфатів в якості титрантів запропоновані KIO3, талій (ІІІ), KBrO3, K2Cr2O7, KMnO4. При титруванні талієм (ІІІ) та KMnO4 визначенню не заважають сульфати, нітрати, хлориди, карбонати, ацетати, тартрати, H2PO3- , H3BO3, значні відхилення спостерігаються в присутності високих концентрацій молібдатів.


1.5.8 Інші методи

Для визначення тіосульфатів використовують також газову хроматографію. Метод заснований на початковому перетворенні тіосульфатів в сульфат барію під дією гідроксиду барію та брому. Це дозволяє відокремити тіосульфати від ацетатів, нітратів та хлоридів, які перешкоджають наступному газохроматографічному визначенню. В подальшому сульфат відновлюють до сірководню за допомогою 20%-го розчину хлориду олова (ІІ) в концентрованій H3PO4, після чого визначають сірководень методом газової хроматографії.

2. Використання тіосульфату натрію. ГДК в продуктах харчування

тіосульфат натрій хімічний властивість

Тіосульфат натрію сьогодні застосовується в багатьох галузях промисловості.

У медицині застосовується як десенсибілізуючий, протизапальний та

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: