Все для дітей

ГоловнаНаукові забави Хімічні дослідиВизначення кількості вітаміну С в яблуці

СКІЛЬКИ В ЯБЛУЦІ ВІТАМІНУ С?

 

Відповідь на це питання можна знайти в довіднику. Але там йдеться про яблуці взагалі, а скільки вітаміну С саме в цьому яблуці, яке ви збираєтеся з'їсти?

Визначення вітамінів - справа складна. Але вітамін С - аскорбінову кислоту можна визначити і в домашніх умовах.

Можливо, ви вирішили: коль скоро вітамін С - кислота, то визначати його кількість треба з допомогою лугу. Добре б... Але в нашому випадку такий аналіз не годиться. У плодах, крім аскорбінової, є багато інших органічних кислот (лимонна, яблучна, винна та інші, всі вони вступають в реакцію з лугом нейтралізації. Значить, луг не допоможе.

Ми скористаємося характерною особливістю аскорбінової кислоти - легкістю її окислення. Ви, звичайно, знаєте, що при зберіганні і при готуванні втрачається багато вітаміну С. Пов'язано це з тим, що молекула аскорбінової кислоти нестійка, вона легко окислюється навіть киснем повітря, перетворюючись в іншу кислоту, дегидроаскорбиновую, яка не має вітамінних властивостей. Ми ж використовуємо для аналізу ще більш сильний окислювач - йод.

Запасемося розчином йоду відомої концентрації. Для цього можна взяти аптечний спиртовий розчин йоду (йодну настойку) з концентрацією йоду 5%, тобто 5 г в 100 мл Далі приготуємо розчин крохмалю: розведемо 1 г його у невеликій кількості холодної води, виллємо в склянку окропу і прокип'ятимо ще з хвилину. Такий розчин придатний для дослідів протягом тижня.

Тепер все готово для визначення вітаміну. Але перш ніж приступити до аналізу, потренуємося на чистої аскорбінової кислоти.

Візьміть 0,5 г аптечної аскорбінової кислоти (без глюкози), розчиніть її в 500 мл води і відберіть 25 мл розчину. Додайте приблизно півсклянки води - точне її кількість значення не має - і ще 2-3 мл розчину крохмалю. Тепер обережно, по краплях, додавайте з аптечної піпетки розчин йоду, постійно збовтуючи вміст (зручніше робити це в конічній колбі), Уважно вважайте краплі і слідкуйте за кольором розчину. Як тільки йод окислит всю аскорбінову кислоту, наступна ж його крапля, прореагувавши з крохмалем, офарбить розчин у синій колір. Це означає, що наша операція - титрування - закінчена.

Але як дізнатися, скільки ми витратили йодної настоянки? Краплі - не одиниці виміру... В хімічних лабораторіях є спеціальні бюретки з поділками - відразу в мілілітрах. Ми ж скористаємося іншим, цілком точним методом, хоча і більш довгим. З допомогою тієї ж піпетки порахуємо, скільки крапель міститься в аптечній склянці про йодом (вона вміщує зазвичай 10 мл). Не лякайтеся - вся робота займе кілька хвилин. Знаючи об'єм однієї краплі, можна досить точно визначити обсяг розчину йоду, витраченого на титрування аскорбінової кислоти. І тепер, скориставшись рівнянням реакції (пропонуємо вам написати його самостійно, можна перевірити, скільки в таблетці було аскорбінової кислоти. А можна вирішити і зворотну задачу: знаючи кількість кислоти, визначити концентрацію йодної настоянки - чи справді вона п'ятивідсоткова?

Цей нескладний спосіб аналізу хіміки часто використовують для визначення йоду та інших окислювачів. Він називається аскорбинометрией.

Тепер приступимо до вирішення нашої основної задачі - визначення кількості вітаміну С. Концентрація розчину йоду нам відома: 1 мл 5%-ного розчину відповідає 35 мг аскорбінової кислоти (до речі, саме стільки її міститься в одному драже полівітамінів).

Почнемо з апельсинового або лимонного соку (свіжого або консервованого). Відміряйте 20 мл соку і розбавте водою до об'єму приблизно 100 мл Влийте трохи розчину крохмалю, а потім, як і раніше, додайте по краплях розчин йоду до появи стійкого синього фарбування, не зникає протягом 10-15 с. Правда, тепер в розчині значно менше аскорбінової кислоти, ніж в досліді з таблеткою, і йоду піде на титрування теж менше. Якщо вміст вітаміну С дуже мало, може статися так, що буде потрібно всього 1-2 краплі йодної настоянки; при цьому наш аналіз буде, звичайно, дуже приблизними. Щоб результат був більш точним, треба або взяти дуже багато соку, або розбавити йодну настоянку. Хіміки (та й усі любителі смачного соку) віддадуть перевагу другий шлях. При аналізі фруктових соків зручно розбавити іод водою в 40 разів, при цьому вийде 0,125 %-ний розчин 1 мл якого відповідає 0,875 мг аскорбінової кислоти. Не забудьте тільки, що поверхневий натяг води більше, ніж спирту, і, отже, краплі води значно крупніше. Значить, доведеться заново порахувати об'єм однієї краплі.

У шкільній лабораторії або в хімічному гуртку необхідний розчин йоду можна приготувати точніше: 1 л його повинен містити 1,27 г йоду. Але розчинність йоду у воді при кімнатній температурі дуже мала (0,3 г/л), тому в розчин доведеться додати трохи йодиду калію або йодиду натрію, у присутності яких розчинність йоду у воді сильно зростає. Одна з цих солей неодмінно є в аптечному розчині йоду.

Приступимо тепер до аналізу яблук. Тут ми зустрінемось з таким утрудненням: в яблуках міститься фермент аскорбиноксидаза, у присутності якого аскорбінова кислота швидко окислюється на повітрі. Щоб цього не сталося, аналіз треба проводити в кислому середовищі.

Тонким ножем з нержавіючої сталі виріжте з попередньо зваженого яблука пробу у вигляді скибочки, від шкірки до серцевини з насінням. Вітамін С розподілений в товщі яблука нерівномірно, а ми хочемо зробити аналіз не якоїсь однієї зони, а яблука в цілому. Цей скибочку перенесіть у фарфорову ступку з розбавленою соляною кислотою і ретельно розітріть товкачем. Додайте розчин крохмалю і титруйте суміш розведеним розчином йоду. Масу проби визначимо по різниці: зважимо яблуко до аналізу, цілком, а потім ще раз, без скибочки.

Але точний наш спосіб? Адже в соку є не тільки вітамін С, але і інші органічні речовини, які теж можуть реагувати з йодом (хоча і повільніше, ніж аскорбінова кислота). І все ж спосіб досить точний. Ось які результати були отримані при одному з визначень.

З куплених в аптеці плодів шипшини приготували відвар - 25 г плодів на 0,5 л води. За йодному методом вміст вітаміну С, в розрахунку на сухі плоди, склало 3,8% (за довідковими даними, в сухому речовині плодів шипшини міститься 4,5% вітаміну С), В свіжовичавленому соку апельсина виявилося 0,05% вітаміну, а в консервованому - 0,075% (за довідковими даними,-0,04%). Якщо врахувати, що в різних плодах навіть одного сорту вміст вітамінів, як правило, коливається, то слід визнати, що метод дає досить повне уявлення про зміст вітаміну С.

Отже, ви навчилися швидко і досить точно визначати аскорбінову кислоту. Тепер перед вами відкривається величезне поле діяльності. Можна досліджувати різні фрукти і ягоди (сік яких не пофарбований сам по собі в червоний колір); можна дізнатися, залежить зміст вітаміну від сорту. Пам'ятайте тільки, що розчинена аскорбінова кислота на повітрі окислюється, досліди треба проводити зі свіжовичавленим соком.

Ось кілька тем для досліджень. Знайдіть вміст аскорбінової кислоти в тільки що зірваних плодах і в тих, що зберігалися тиждень, місяць, півроку. Іноді кажуть, що залізним ножем можна різати фрукти - від цього вітамін С руйнується. Перевірте, чи так це, потримавши сік у залізному посуді. (До речі, якщо ви будете порівнювати вміст вітаміну в свіжому соку і в консервованому, то врахуйте, що останній може містити спеціально додану аскорбінову кислоту.) Нарешті, простежте, як змінюється вміст вітаміну С в соку при його нагріванні і самі зробіть із цих дослідів висновки.

О. Ольгин. "Досліди без вибухів"
М., "Хімія", 1986

 

Ваші коментарі:

Анонім
2014-02-17 16:44:39
Не можна ножем різати яблуко! його не можна з'єднувати сс залізом, так погано буде виявлятися аскорбінова кислота!
Анонім
2013-10-16 15:37:16
трохи крохмальної води це скільки? і кожен раз одна кількість треба додавати?
Ваше ім'я (нік):
Коментар:
Введіть результат обчислення
     

Наукові забави. Домашні досліди.



  © 2014 Все для дітей