內容摘要:卡爾·費休法是一種以滴定法測定水分的化學分析法。其測定水分的原理是基于食品中的水與碘和二氧化碳的定量反應。
1.卡爾·費休法是一種以滴定法測定水分的化學分析法。其測定水分的原理是基于食品中的水與碘和二氧化碳的定量反應。
2.主要試劑
①無水甲醇:要求含水量應在0.05%以下。量好甲醇約200mL,置干燥圓底燒瓶中,加表面光潔的鎂條(或鎂屑)15g與碘0.5g,加熱回流至金屬鎂開始轉變為白色絮狀的甲醇鎂。再加入甲醇800mL,繼續回流至鎂條溶解。分餾,收集64~65℃餾出的甲醇,用干燥的吸濾瓶作接受器。冷凝管的頂端和接受器支管上要置氯化鈣干燥管。
②無水吡啶:要求含水量在0.1%以下。脫水方法:取吡啶200mL,置于干燥的蒸餾瓶中,加苯40mL,加熱蒸餾。收集110~116℃餾出的吡啶。
③碘:將碘置于硫酸干燥器內,干燥48h以上。
卡爾·費休試劑的濃度由碘的濃度決定。新配制的卡爾·費休試劑不穩定,混合后需放置一段時間后才能使用,每次使用前均需標定。
④卡爾·費休試劑的配制:取無水吡啶133mL,碘42.33g,置于帶塞燒瓶中,冷卻(冰鹽浴)。振搖至碘全部溶解后,加入無水甲醇333mL。,稱重。待燒瓶充分冷卻后,通入干燥的二氧化硫至質量增加32g,密塞、搖勻。在暗處放24h,待標定。
⑤卡爾·費休試劑的標定:卡爾·費休試劑的濃度可用標準水溶液進行標定,也可以用穩定的水合鹽標定。滴定水分的終點,可用試劑本身中的碘作為指示劑,試液中有水存在時,呈淡黃色,接近終點時呈琥珀色,當剛出現微弱的黃棕色時,即為滴定終點,棕色表示有過量碘存在。這種確定終點的方法適宜于含有l%或更多水分的食品。若測定食品中的微量水分或測定深色樣品時,常用“永停法”確定。“永停法”即雙指示電極安培滴定法,滴定至微安表指針偏轉至一定刻度并保持1min不變,既為終點。
a.用重蒸餾水標定
取50mL的干燥帶標準磨口的圓底燒瓶,加入40mL無水甲醇,加熱回流15min,移開熱源,靜置15min,使附著在冷凝器內壁上的液體流下來。取干燥的反應瓶,用干燥的氮氣驅除反應瓶中的水汽。準確加入重蒸餾水約30mg,加入無水甲醇2~5mL,不斷攪拌,用卡爾·費休試劑滴定至溶液顏色由淡黃色變為黃棕色即為終點。另做空白校正。整個滴定操作都在氮氣流中進行。計算:
F=m/(V1-V2)
式中:F——每毫升卡爾·費休試劑相當于水的克數(卡爾·費休試劑對水的滴定度);
M——稱取重蒸餾水的質量(mg);
V1——標定所消耗卡爾·費休試劑的毫升數;
V2——空白所消耗卡爾·費休試劑的毫升數。
b.用水合鹽標定
常用三水合醋酸鈉(CH3COONa·3H2O),其理論含水量為39.72%;二水合酒石酸鈉(Na2C4H406·2H2O),其理論含水量為15.66%。
以三水合醋酸鈉標定如下:準確稱取三水合醋酸鈉(120℃干燥4h)約0.4g于干燥的50mL圓底燒瓶中,加入40mL無水甲醇,立即加塞,搖動至試劑完全溶解。取10.00ML,該溶液進行滴定。另取10.00mL無水甲醇做空白試驗。
計算:
F=mX(10/40)/(V1-V2)
式中:X——三水合醋酸鈉水分的質量分數。%;
F——每毫升卡爾·費休試劑相當于水的克數(卡爾·費休試劑對水的滴定度);
m——稱取三水合醋酸鈉的質量(mg);
V1——標定所消耗卡爾·費休試劑的毫升數;
V2——空白所消耗卡爾·費休試劑的毫升數。
3.食品水分的測定
準確稱取適量樣品(約含水100mg)于50mL.干燥的圓底燒瓶中,加人40mL。無水甲醇,立即裝好冷凝器,加熱,沸騰回流15min后停止加熱,靜置15min,取下冷凝管加蓋。吸取10.OOmL。萃取液于反應瓶中,不斷攪拌,用卡爾·費休試劑滴定至終點。空白試驗:另取40mL無水甲醇,按以上操作回流后,吸取10.OOmL,用卡爾·費休試劑滴定至終點(整個滴定過程在氮氣流中進行)。.
4.計算
Y=0.4(F(V1-V0)/m
式中:y——樣品中水分的質量分數,%;
F——每毫升卡爾·費休試劑相當于水的克(卡爾·費休試劑對水的滴定度);
V1——樣品萃取液所消耗卡爾·費休試劑的毫升數;
V0——空白所消耗卡爾·費休試劑的毫升數;
m——樣品質量,g。
5.說明
①滴定操作過程中,借通人的氮氣(也可為二氧化碳氣體)保持極小的正壓,以驅除空氣。
②卡爾·費休法適用于測定乳制品、油脂、巧克力、糖果、脫水蔬菜、香料等樣品。含強還原性組分(如維生素C)的樣品、不均勻的食品、水分含量高的樣品不宜使用該方法。
③冷凝管在使用前需用無水甲醇回流處理。操作:加熱回流15min后移開熱源,靜置15min,讓冷凝管內壁附著的液體流下。