DOZARE ZAHARURILOR PRIN METODA REFRACTOMETRICA

DOZARE ZAHARURILOR PRIN METODA REFRACTOMETRICA

Determinarea zaharurilor prin metoda refractometrica se bazeaza pe masurarea indicelui de refractie, care variaza cu concentratia solutiei si cu temperatura.

Metoda refractometrica se foloseste curent, la determinarea glucidelor (continutului de zahar) din sucuri, fructe, gem, dulceata, marmelada, etc. .

La baza metodelor refractometrice de analiza sta determinarea indicelui (coeficientului) de refractie al substantei de analizat.

Daca o raza de lumina trece dintr-un mediu mai dens in altul mai putin dens, atunci directia ei de propagare se schimba, ea sufera o refractie. Indicele de refractie se stabileste ca fiind raportul dintre sinusul unghiului de incidenta si sinusul unghiului de refractie al razei:

in care      n, este indicele de refractie (figura 1)

Figura 1 Refractia luminii la trecerea dintr-un mediu mai putin dens intr-unul mai dens (a) si la trecerea dintr-un mediu mai dens intr-unul mai putin dens (b)

In laborator vom folosi pentru determinari:

Refractometrul Abbe. Schema acestui refractometru este redata in figura 2

Figura 2. Schema trecerii unei raze de lumina la refractometrul Abbe:

1-oglinda; 2-prisma; 3-strat de substanta de analizat; 4-scala

pentru citire; 5-ocular; 6-campul ocularului

Lichidul de cercetat se aseaza, sub forma unui strat subtire, pe o prisma. pentru a impiedica curgerea si evaporarea, lichidul este retinut de o contraprisma cu suprafata mata. La acest refractometru luneta de observatie este fixa, rotindu-se in schimb ansamblul prisma-contraprisma. Tamburul solidar cu prisma este gradat direct in indici de refractie. Pentru asezarea probei, prisma se aduce in pozitia din figura 2, apoi se roteste tot ansamblul prisma-contraprisma-luneta pentru a se putea privi comod. Refractometrul Abbe permite termostatarea prismei si contraprismei. Indicele de refractie depinde si de frecventa luminii. Daca se lucreaza la lumina alba, zona de demarcatie lumina-intuneric din campul lunetei nu este foarte neta, ea prezentand o serie de irizatii in culorile curcubeului. Pentru a se putea lucra in lumina alba, (lumina solara, bec cu filament etc.) in campul lunetei se afla un compensator cu ajutorul caruia se poate introduce o dispersie egala si de semn contrar cu cea a sistemului lichid-prisma.

O raza de lumina 1 (figura2) cade pe prisma 2, formata asa cum am vazut din doua jumatati, intre care se afla stratul de analizat. Prin rotirea prismei se obtine o reflexie interna totala a luminii de la suprafata de analizat, care se observa in ocularul 7. Unghiul de rotatie al prismei se determina dupa scala 3. Citirea pe scala se face cu ajutorul lupei 4. Prin montura metalica a prismei 2 circula apa, alimentata prin tubul 5, a carei temperatura se controleaza cu termometrul 6. In ocularul 7 se obtine limita colorata a campului. Pentru intensificarea claritatii limitei, in partea inferioara a tubului exista compensatorul 8, format din doua prisme care se rotesc in sens diferit. Prin rotirea acestor prisme se obtine limita neta a campului, care apare in momentul cand dispersiile luminii in substanta de analizat si in prisme vor fi egale si contrare ca semn. Indicele de refractie al substantei de analizat in refractrometrul Abbe se citeste de obicei direct pe scala.

Mod de lucru

Figura 3. Citirea la refractometru: a-delimitarea campurilor; b-citirea      diviziunilor

Se deschide prisma dubla si cu ajutorul unei baghete de sticla (fara a se atinge suprafata prismei) se pun pe suprafata inferioara cateva picaturi din solutia de analizat, in cazul nostru diverse sortimente de siropuri, dupa care se inchid prismele. Cu ajutorul oglinzii se indreapta razele de lumina pentru a avea campul bine luminat. Se priveste prin ocular si se deplaseaza parghia compensatorului in sus si in jos pana cand linia de demarcatie, intre zona intunecata si cea luminata coincide cu intersectia celor doua fire (figura 3). Se citesc diviziunile corespunzatoare: indicele de refractie (in stanga) sau direct procentul in cazul zaharozei (in dreapta).

Daca temperatura la citire nu este de 20 C, este necesar sa se aplice o corectie, conform relatiei:

Grade refractometrice = R Dt

in care:

R = numarul de grade refractometrice citite;

Dt = diferenta de temperatura, in C.

Corectia se adauga, daca determinarea s-a facut la o temperatura superioara, pentru ca indicele de refractie scade cu cresterea temperaturii, sau se scade daca temperatura a fost mai mica.

Fiecare student va efectua o curba de etalonare, citind continutul de zahar, al unui concentrat de sirop. Pentru aceasta se va lucra cu solutii de concentratii cunoscute. Se va reprezenta grafic variatia continutului de zahar functie de concentratie.

Se va trece apoi la determinarea concentratiei de zahar pentru o proba necunoscuta, prin masurarea continutului de zahar cu ajutorul refractometrului Abbe, asa cum este descris mai sus, folosind curba de etalonare proprie.