Bestimmung von Milchsäure mittels Anionenaustauscher und Photometrie: Unterschied zwischen den Versionen

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==== Prinzip ====  
 
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Die zu bestimmenden Säuren (Äpfel- und Milchsäure) werden am Anionenaustauscher fixiert und durch spülen mit dest. Wasser von der Matrix des Weines befreit. Die Säuren können nur durch Natriumsulfatlösung wieder vom Tauscher gelöst werden.
 
Die zu bestimmenden Säuren (Äpfel- und Milchsäure) werden am Anionenaustauscher fixiert und durch spülen mit dest. Wasser von der Matrix des Weines befreit. Die Säuren können nur durch Natriumsulfatlösung wieder vom Tauscher gelöst werden.
 
  
 
==== Reagenzien ====
 
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* ganz viel: 7,1%iger Natriumsulfatlösung
 
* ganz viel: 7,1%iger Natriumsulfatlösung
* Cer-(IV)-Sulfatlösung: 8,086 g Ce(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> * 2 H<sub>2</sub>O in 200 mL Messkolben in genau eingestellter Schwefelsäure (1,4 mol/L) lösen und zur Marke auffüllen
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* Cer-(IV)-Sulfatlösung in 0,7 N Schwefelsäure: 41,2396 g Ce(SO<sub>4</sub>)sub>2</sub> × 4 H<sub>2</sub>O werden mit 357 mL der 2 N (= 1 mol/L) Schwefelsäure bei Raumtemperatur unter Umschwenken in einem 500 ml Messkolben gelöst.  Erwärmung unbedingt vermeiden sonst bildet sich unlösliches Ceroxid. Mit dest. Wasser zur Marke auffüllen, gründlich mischen und nochmals 10,0 mL Wasser zugeben. Nach wiederholtem gründlichem Mischen entnimmt man 10,0 mL der Lösung, gibt sie mit 30 mL dest. Wasser in einen Erlenmeyerkolben und fällt das Cersulfat unter Umschwenken mit 10,0 mL einer 2,5 N NaOH-Lösung. Achließend filtriert man durch einen Faltenfilter und titriert 25 mL des Filtrates gegen Phenolphthalein mit 0,1 N Schwefelsäure. Verbrauch = a ml. Rein rechnerisch ist a = 15,0 mL 0,1 N Schwefelsäure. Man spült nun die noch übrigen 500 ml Cersulfatlösung quantitativ in einen 1 L Messkolben über und gibt unter Umschwenken soviel mL 1 N NaOH hinzu, die dem Produkt (15 - a)× 10 entspricht. Eine dabei vorübergehend auftretende Ausfällung von gelartigem Cer-(IV)-hydroxid ist belanglos. Man füllt mit dest. Wasser zu 1 L auf und mischt durch. Die so hergestellte Lösung enthält 40,431 g Cersulfat in 0,7 n Schwefelsäure (= 0,1 M)
 
* 10%ige Piperidinlösung, am besten 2 Tage vor der Bestimmung ansetzen
 
* 10%ige Piperidinlösung, am besten 2 Tage vor der Bestimmung ansetzen
 
* 27%ige Natriumacetatlösung
 
* 27%ige Natriumacetatlösung
* 0,4%ige Nitroprussidnatrium-Lösung: 1,0 g Dinatrium-pentacyanonitrosyl-ferrat(II) in 250 mL-Messkolben geben und mit dest. Wasser bis zur Marke auffüllen. In Braunglasflasche möglichst unter Stickstoff mehrere Wochen haltbar.
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* 2%ige Nitroprussidnatrium-Lösung: In Braunglasflasche möglichst unter Stickstoff 8 Tage haltbar.
 
   
 
   
 
==== Vorbereitung des Anionenaustauschers ====  
 
==== Vorbereitung des Anionenaustauschers ====  
Der stark basische Anionenaustauscher wird vor Benutzung ca. 1,5 Tage in 30%iger Essigsäure im Kühlschrank aufbewahrt. Kurz vor der Bestimmung werden die Austauscherrohre erst mit etwas Glaswolle verschlossen und mit dest Wasser aufgefüllt. Nach Ablassen des dest. Wassers bis kurz oberhalb der Glaswolle wird das Rohr mit ca. 10 mL des Austauschers möglichst luftblasenfrei befüllt und von oben wieder mit Glaswolle verschlossen. Danach wird 5 mal mit 10 mL 0,5%iger Essigsäure gespült.
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Der stark basische Anionenaustauscher wird vor Benutzung ca. 1,5 Tage in 30%iger Essigsäure im Kühlschrank aufbewahrt (ca. 100 g Austauscher auf 200 mL Essigsäure). Dadurch liegt er in der Acetatform vor. Kurz vor der Bestimmung werden die Austauscherrohre erst mit etwas Glaswolle verschlossen und mit dest Wasser aufgefüllt. Nach Ablassen des dest. Wassers bis kurz oberhalb der Glaswolle wird das Rohr mit ca. 10 mL des Austauschers möglichst luftblasenfrei befüllt und von oben wieder mit Glaswolle verschlossen. Danach wird 5 mal mit 10 mL 0,5%iger Essigsäure gespült.
  
 
==== Durchführung ====  
 
==== Durchführung ====  
Es werden 10 mL Wein mit einer Tropfgeschwindigkeit von 1 - 1,5 Tropfen pro Sekunde durch den Austauscher geschickt. Anschließend wird 1 mal mit 0,5%iger Essigsäure und 6 mal mit dest. Wasser gespült, um die Weinmatrix zu entfernen. Man eluiert nun die gebundenen Säure mit soviel 7,1%iger Natriumsulfatlösung bis ein 100 mL-Messkolben bis zur Marke gefüllt ist. Der Tauscher sollte noch auf seine Tauglichkeit geprüft werden. Dafür wird eine Stammlösung aus Milch- und Äpfelsäure hergestellt und 10 mL wurden wie oben beschrieben durch den Austauscher geschickt (Lösung A). Aus der gleichen Stammlösung stellt man sich noch eine weitere Verdünnung her, die nicht durch den Austauscher geschickt wird und mit 7,1%iger Natriumsulfatlösung aufgefüllt wird (Lösung B). 10 mL des Probeneluats, der Lösung A, der Lösung B und der Standards werden zur Bestimmung der Milchsäure eingesetzt. Sie werden in ein 30 mL Schliffreagenzglas überführt und mit 10 mL Cer-(IV)-Sulfatlösung versetzt. Diese Mischung wird für 10 min in einem 65°C heißen Wasserbad erwärmt und anschließend in einem auf 20°C temperierten Wasserbad gekühlt. Danach werden 5 mL 2,5 n NaOH zugegeben und der entstandene braune, flockigen Niederschlag abfiltriert. In einem Mischzylinder legt man 5 mL 27%ige Natriumacetatlösung und 2 mL 2 n H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> vor und gibt 15 mL des Filtrats hinzu. Dann noch 5 mL Nitroprussidnatrium-Lösung und 10 mL 10% Piperidinlösung zugegeben und sofort bei 570 nm die Extinktionen messen. Die Extinktion hat 45 Sek nach Zugabe des Piperidins ein Maximum.
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Es werden 10 mL Wein mit einer Tropfgeschwindigkeit von 1 - 1,5 Tropfen pro Sekunde durch den Austauscher geschickt. Anschließend wird 1 mal mit 0,5%iger Essigsäure und 6 mal mit dest. Wasser gespült, um die Weinmatrix zu entfernen. Man eluiert nun die gebundenen Säure mit soviel 7,1%iger Natriumsulfatlösung bis ein 100 mL-Messkolben bis zur Marke gefüllt ist. Der Tauscher sollte noch auf seine Tauglichkeit geprüft werden. Dafür wird eine Stammlösung aus Milch- und Äpfelsäure hergestellt und 10 mL werden wie oben beschrieben durch den Austauscher geschickt (Lösung A). Aus der gleichen Stammlösung stellt man sich noch eine weitere Verdünnung her, die nicht durch den Austauscher geschickt wird und mit 7,1%iger Natriumsulfatlösung aufgefüllt wird (Lösung B). 10 mL des Probeneluats, der Lösung A, der Lösung B und der Standards werden zur Bestimmung der Milchsäure eingesetzt. Sie werden in ein 30 mL Schliffreagenzglas überführt und mit 10 mL Cer-(IV)-Sulfatlösung versetzt. Diese Mischung wird für 10 min in einem 65°C heißen Wasserbad erwärmt und anschließend in einem auf 20°C temperierten Wasserbad gekühlt. Danach werden 5 mL 2,5 n NaOH zugegeben und der entstandene braune, flockigen Niederschlag abfiltriert. In einem Mischzylinder legt man 5 mL 27%ige Natriumacetatlösung und 2 mL 2 n H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> vor und gibt 15 mL des Filtrats hinzu. Dann noch 5 mL Nitroprussidnatrium-Lösung und 10 mL 10% Piperidinlösung zugegeben und sofort die Extinktionen bei 570 nm messen. Die Extinktion hat 45 Sek nach Zugabe des Piperidins ein Maximum.
  
 
==== Kalibrierung ====  
 
==== Kalibrierung ====  
Für die Kalibriergerade werden 10 mL einer 1 n Milchsäure mit 10 mL einer 1 n NaOH in einem 1 L-Messkolben vorgelegt und mit 7,1% Natriumsulfat-Lösung aufgefüllt. Je 10 - 50 mL werden in einen 100 mL-Messkolben pipettiert und mit 7,1% Natriumsulfat-Lösung aufgefüllt. Wie immer wenns um photometrische Messungen geht. Blindwert nicht vergessen.
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Für die Kalibriergerade werden 10 mL einer 1 N Milchsäure mit 10 mL einer 1 N NaOH in einem 1 L-Messkolben vorgelegt und mit 7,1% Natriumsulfat-Lösung aufgefüllt. Je 10 - 50 mL werden in einen 100 mL-Messkolben pipettiert und mit 7,1% Natriumsulfat-Lösung aufgefüllt. Wie immer wenns um photometrische Messungen geht. Blindwert nicht vergessen.
  
 
Die Extinktionen (abzüglich des Blindwertes) werden gegen die Konzentration aufgetragen und eine Geradengleichung ermittelt. Über diese können dann die Gehälter der Probe über deren Extinktion bestimmt werden...
 
Die Extinktionen (abzüglich des Blindwertes) werden gegen die Konzentration aufgetragen und eine Geradengleichung ermittelt. Über diese können dann die Gehälter der Probe über deren Extinktion bestimmt werden...

Aktuelle Version vom 11. September 2014, 13:55 Uhr

Prinzip[Bearbeiten]

Die zu bestimmenden Säuren (Äpfel- und Milchsäure) werden am Anionenaustauscher fixiert und durch spülen mit dest. Wasser von der Matrix des Weines befreit. Die Säuren können nur durch Natriumsulfatlösung wieder vom Tauscher gelöst werden.

Reagenzien[Bearbeiten]

  • ganz viel: 7,1%iger Natriumsulfatlösung
  • Cer-(IV)-Sulfatlösung in 0,7 N Schwefelsäure: 41,2396 g Ce(SO4)sub>2</sub> × 4 H2O werden mit 357 mL der 2 N (= 1 mol/L) Schwefelsäure bei Raumtemperatur unter Umschwenken in einem 500 ml Messkolben gelöst. Erwärmung unbedingt vermeiden sonst bildet sich unlösliches Ceroxid. Mit dest. Wasser zur Marke auffüllen, gründlich mischen und nochmals 10,0 mL Wasser zugeben. Nach wiederholtem gründlichem Mischen entnimmt man 10,0 mL der Lösung, gibt sie mit 30 mL dest. Wasser in einen Erlenmeyerkolben und fällt das Cersulfat unter Umschwenken mit 10,0 mL einer 2,5 N NaOH-Lösung. Achließend filtriert man durch einen Faltenfilter und titriert 25 mL des Filtrates gegen Phenolphthalein mit 0,1 N Schwefelsäure. Verbrauch = a ml. Rein rechnerisch ist a = 15,0 mL 0,1 N Schwefelsäure. Man spült nun die noch übrigen 500 ml Cersulfatlösung quantitativ in einen 1 L Messkolben über und gibt unter Umschwenken soviel mL 1 N NaOH hinzu, die dem Produkt (15 - a)× 10 entspricht. Eine dabei vorübergehend auftretende Ausfällung von gelartigem Cer-(IV)-hydroxid ist belanglos. Man füllt mit dest. Wasser zu 1 L auf und mischt durch. Die so hergestellte Lösung enthält 40,431 g Cersulfat in 0,7 n Schwefelsäure (= 0,1 M)
  • 10%ige Piperidinlösung, am besten 2 Tage vor der Bestimmung ansetzen
  • 27%ige Natriumacetatlösung
  • 2%ige Nitroprussidnatrium-Lösung: In Braunglasflasche möglichst unter Stickstoff 8 Tage haltbar.

Vorbereitung des Anionenaustauschers[Bearbeiten]

Der stark basische Anionenaustauscher wird vor Benutzung ca. 1,5 Tage in 30%iger Essigsäure im Kühlschrank aufbewahrt (ca. 100 g Austauscher auf 200 mL Essigsäure). Dadurch liegt er in der Acetatform vor. Kurz vor der Bestimmung werden die Austauscherrohre erst mit etwas Glaswolle verschlossen und mit dest Wasser aufgefüllt. Nach Ablassen des dest. Wassers bis kurz oberhalb der Glaswolle wird das Rohr mit ca. 10 mL des Austauschers möglichst luftblasenfrei befüllt und von oben wieder mit Glaswolle verschlossen. Danach wird 5 mal mit 10 mL 0,5%iger Essigsäure gespült.

Durchführung[Bearbeiten]

Es werden 10 mL Wein mit einer Tropfgeschwindigkeit von 1 - 1,5 Tropfen pro Sekunde durch den Austauscher geschickt. Anschließend wird 1 mal mit 0,5%iger Essigsäure und 6 mal mit dest. Wasser gespült, um die Weinmatrix zu entfernen. Man eluiert nun die gebundenen Säure mit soviel 7,1%iger Natriumsulfatlösung bis ein 100 mL-Messkolben bis zur Marke gefüllt ist. Der Tauscher sollte noch auf seine Tauglichkeit geprüft werden. Dafür wird eine Stammlösung aus Milch- und Äpfelsäure hergestellt und 10 mL werden wie oben beschrieben durch den Austauscher geschickt (Lösung A). Aus der gleichen Stammlösung stellt man sich noch eine weitere Verdünnung her, die nicht durch den Austauscher geschickt wird und mit 7,1%iger Natriumsulfatlösung aufgefüllt wird (Lösung B). 10 mL des Probeneluats, der Lösung A, der Lösung B und der Standards werden zur Bestimmung der Milchsäure eingesetzt. Sie werden in ein 30 mL Schliffreagenzglas überführt und mit 10 mL Cer-(IV)-Sulfatlösung versetzt. Diese Mischung wird für 10 min in einem 65°C heißen Wasserbad erwärmt und anschließend in einem auf 20°C temperierten Wasserbad gekühlt. Danach werden 5 mL 2,5 n NaOH zugegeben und der entstandene braune, flockigen Niederschlag abfiltriert. In einem Mischzylinder legt man 5 mL 27%ige Natriumacetatlösung und 2 mL 2 n H2SO4 vor und gibt 15 mL des Filtrats hinzu. Dann noch 5 mL Nitroprussidnatrium-Lösung und 10 mL 10% Piperidinlösung zugegeben und sofort die Extinktionen bei 570 nm messen. Die Extinktion hat 45 Sek nach Zugabe des Piperidins ein Maximum.

Kalibrierung[Bearbeiten]

Für die Kalibriergerade werden 10 mL einer 1 N Milchsäure mit 10 mL einer 1 N NaOH in einem 1 L-Messkolben vorgelegt und mit 7,1% Natriumsulfat-Lösung aufgefüllt. Je 10 - 50 mL werden in einen 100 mL-Messkolben pipettiert und mit 7,1% Natriumsulfat-Lösung aufgefüllt. Wie immer wenns um photometrische Messungen geht. Blindwert nicht vergessen.

Die Extinktionen (abzüglich des Blindwertes) werden gegen die Konzentration aufgetragen und eine Geradengleichung ermittelt. Über diese können dann die Gehälter der Probe über deren Extinktion bestimmt werden...

Tauglichkeit des Anionenaustauschers[Bearbeiten]

Das entspricht hier sozusagen der Wiederfindung. Wie oben erwähnt wurden die Lösungen A und B hergestellt. A ging durch den Anionenaustauscher, B nicht. Wenn das Ding richtig funktioniert, sollten beide Lösungen den selben Gehalt aufweisen.