Контрольная работа по «Химия»

Из других свойств студней имеют значение их механические и оптические характеристики. Прочность студней первого типа определяется в принципе прочностью исходного полимера и зависит от его доли в системе. Однако практически наиболее важный показатель-модуль упругости, который характеризует "податливость" системы при наложении внеш. нагрузок, поскольку эти системы используют в условиях не полного разрушения, а до достижения определенной деформации при заданном напряжении. Что касается студней второго типа, то их прочностные свойства относительно низки. Это объясняется наличием протяженных дефектов (каналов, или "трещин") в массе студней из-за действия больших внутренних напряжений, возникающих при фазовом распаде системы. Через эти каналы и происходит синеретическое отделение низкоконцент-рир. (относительно полимера) фазы.

Оптическое  свойства студней первого типа мало отличаются от таковых для обычных растворов полимеров. Лишь при изменении параметров состояния набухшего студня (напр., тары) может появиться дополнит. рассеяние света за счет микрокапель синеретической жидкости. В студнях с локальной кристаллизацией появление избыточной мутности (помимо той, к-рая обусловлена наличием небольшого количества кристаллизационных областей) м. б. связано с продолжающейся кристаллизацией полимера. Студни второго типа характеризуются интенсивным светорассеянием из-за двухфазности системы и наличия разрывов сплошности (трещин) в массе студней.

Практич. значение студнеобразного состояния очень велико. Кроме случая формования изделий из растворов полимеров образование студней играет исключительно важную роль в процессах переработки продуктов, в частности для придания готовым продуктам конечной формы. В биологии студнеобразное состояние составляет основу процессов превращения вещества в организмах. Мн. составные части организмов находятся в состоянии подвижного равновесия с водной средой, и их поведение в значит. степени подчиняется закономерностям, типичным для студней. В частности, некоторые патологические изменения живых организмов сопровождаются явлениями синерезиса.

В последнее время большое внимание уделяют студнеобразным полимерным водным системам (гидрогели), способным к интенсивному набуханию в десятки и сотни раз и коллапсу под действием электролитов, при изменении т-ры и при наложении электрических полей. Примером таких систем служат слабосшитые студни, получаемые на основе сополимеров акриловой к-ты и акриламида. Они используются, в частности, для создания мембран с регулируемой проницаемостью, депо лек. веществ, в качестве сорбентов, а также как модели при анализе биол. процессов.

 

 

 

3.Классификация анионов. Действие групповых реактивов. Значение анионов в химико-технологическом контроле пищевых продуктов.

Как  известно из курса неорганической химии, к анионам относятся отрицательно заряженные частицы, состоящие из отдельных" атомов или групп атомов различных элементов. Эти частицы могут нести один или несколько отрицательных зарядов. В отличие от катионов, которые в большинстве своем состоят из одного атома, анионы могут иметь сложный состав, состоящий из нескольких атомов.

Общепринятой классификации анионов не существует. Разными авторами предложены различные системы классификации их.

В настоящем руководстве принята наиболее часто применяемая классификация, по которой все анионы делятся на три аналитические группы в зависимости от растворимости их бариевых и серебряных селей.

В данном случае групповыми реагентами являются растворимые соли бария и серебра (табл. 1).

 

 

 

Таблица № 1

Классификация анионов

Группа       Анионы               Групповой реагент          Характеристика группы

1         SO4 2-, SO3 2-,    Хлорид бария ВаСl2 в            Соли бария практически

           CO3 2-, PO4 2-,    нейтральном или слабо-         нерастворимы в воде

           SiO3 2-                    щелочном растворе

2     C1-, Br-, I-, S 2-     Нитрат серебра AgNO3 и      Cоли серебра практически

                                       присутствии HNO3                 нерастворимы в воде и                                                                                                                                          

                                                                                      разбавленной кислоте                                                  

3     NO3-, NO2-,          Группового реагента             Соли бария и серебра

CH3COO-                                 нет                                 растворимы в воде

 

К первой аналитической группе анионов относятся сульфат-ион SO4 2-, сульфит-ион SO32-, корбонат-ион СO32-, фосфат-ион РO43-, силикат-ион SiO3 2-.

Эти анионы образуют с катионом Ва2+ соли, мало растворимые в воде, но, за исключением сульфата бария, хороню растворимые в разбавленных минеральных кислотах. Поэтому выделить анионы этой группы в виде осадка групповым реагентом-хлоридом бария BaCl2 можно только в нейтральной или слабощелочной среде.

Анионы первой группы образуют с катионами серебра Ag+ соли, растворимые в разбавленной азотной кислоте, а сульфат серебра Ag2S04 растворим даже в воде.

Частные реакции анионов первой группы

В качестве примера рассмотрим реакции сульфат-аниона SO4 2-

1. Хлорид бария BaCI2 обрадует  с анионом SO4 2- белый осадок BaSO4:

ВаС2 + H2SO4 ® BaSO4 ( + 2НС1

Ва2+ + SO4 2- ® BaSO4

2. Нитрат серебра AgNO3 при  взаимодействии с анионом SO4 2- в  концентрированных растворах образует  белый осадок сульфата серебра Ag2S04, растворимый в азотной кислоте:

Na2SO4 + 2AgNО3 ® Ag2SO4( + 2NaNO3

SO4 2- + 2Ag+- ® Ag2SO4

Ко второй аналитической группе анионов относятся хлорид-ион С1- бромид-ион Вг- , иодид-ион I-, и сульфид-ион S2-.

Эти анионы образуют с катионом Ag+ соли, нерастворимые в воде и разбавленной азотной кислоте. Групповым реагентом на анионы второй группы является нитрат серебра AgN03 в присутствии азотной кислоты HNO3. Хлорид бария BaCl2 с анионами второй группы осадков не образует.

Частные реакции анионов второй группы

В качестве примера рассмотрим реакции хлорид-иона С1- .

1. Нитрат серебра AgNO3 образует  с анионом С1- белый творожистый осадок хлорида серебра, нерастворимый в воде и кислотах. Осадок растворяется в аммиаке, при этом образуется комплексная соль серебра [Ag (NНз)2]С1. При действии азотной кислоты комплексный ион разрушается и хлорид серебра снова выпадает в осадок. Реакции протекают в такой последовательности:

С1- + Ag+ ® AgCl

AgCl + 2NH40H ® [Ag (NНз)2]С1 + 2H20

[Ag (NНз)2]С1 + 2H+ ® AgCl ( + 2NH4+

К третьей группе анионов относятся нитрат-ион NO3-, нитрит-нон NO2- , ацетат- ион CH3COO- .

Катионы бария Ва+ и серебра Ag+ с аннонами этой группы осадкон кс образуют. Группового реагента на анионы третьей группы нет.

Частные реакции анионов третьей группы

В качестве примера рассмотрим реакции с нитрат-ионом NO3-

1. Дифениламин (C6H5)2NH с нитрат-ионом NO3- образует интенсивно-синее окрашивание.

Опыт. На чистое и сухое часовое стекло поместите 4-5 капель раствора дифениламина в концентрированной серной кислоте. Внесите туда же стеклянной палочкой каплю испытуемого раствора и перемешайте. В присутствии аниона NO3- появляется интенсивно-синяя окраска раствора вследствие окисления дифениламина. Аналогичное окрашивание дает и анион NO2- .

Условия проведения опыта.

1. Окислители и иодид-ион I-, который может окисляться серной  кислотой до I2, мешают проведению  реакции.

2. Анионы-восстановители S032-, S2- и др. также мешают открытию  нитрат-нона NO3- .

3. Для выполнения реакции  лучше брать разбавленные растворы  испытуемых веществ.

Многие элементы в виде минеральных солей, ионов, комплексных соединений входят в состав живой материи и являются незаменимыми нутриентами, которые должны ежедневно потребляться с пищей.

Роль минеральных веществ в организме человека чрезвычайно разнообразна. Они содержатся в протоплазме и биологических жидкостях, играют основную роль в обеспечении постоянства осмотического давления, что является необходимым условием для нормальной жизнедеятельности клеток и тканей. Минеральные вещества входят в состав сложных органических соединений, например гемоглобина, гормонов, ферментов, являются пластическим материалом для образования костной и зубной ткани. В виде ионов минеральные вещества участвуют в передаче нервных импульсов, обеспечивают свертывание крови и другие физиологические процессы организма.

В зависимости от количества минеральных веществ в организме и пищевых продуктах их подразделяют на макро- и микроэлементы. К макроэлементам относятся кальций, калий, магний, натрий, фосфор, хлор, сера. Они содержатся в количествах, измеряемых сотнями и десятками миллиграммов на 100 г тканей или пищевого продукта. Микроэлементы — это железо, кобальт, цинк, фтор, йод и др. Они входят с состав тканей организма в концентрациях, выражаемых десятыми, сотыми и тысячными долями миллиграмма.

К наиболее дефицитным минеральным веществам в питании современного человека относятся кальций и железо, к избыточным — натрий и фосфор.

В зависимости от преобладания катионов или анионов в пищевых продуктах проявляются их щелочные или кислотные свойства. Молоко, овощи, фрукты, ягоды придают рационам щелочную направленность. А мясо, рыба, яйца, крупы — кислотную. Например, несмотря на кислый вкус многих плодов при их потреблении увеличиваются щелочные резервы организма, так как органические кислоты, входящие в состав этих продуктов (лимонная, яблочная и др.), быстро окисляются до оксида углерода (IV) и вода, а К+, Mg24" и другие катионы остаются в тканях. В мясе, рыбе и других продуктах животного происхождения, богатых белками, фосфором, мало катионов; при окислении протеинов, являющихся источниками серы (метионин, цистин, цистеин), образуются ионы серной кислоты, на нейтрализацию которой расходуются щелочные резервы тканей. Минеральные вещества имеют важное значение в качестве факторов, необходимых для устранения и профилактики ряда заболеваний: эндемического зоба, флюороза, кариеса, стронциевого рахита и др.

Длительный недостаток или избыток в питании каких-либо минеральных веществ приводит к нарушению обмена белков, жиров, углеводов, витаминов, воды и развитию соответствующих заболеваний. Наиболее распространенным следствием несоответствия в рационе количества кальция и фосфора является кариес зубов, разрежение костной ткани. При недостатке фтора в питьевой воде разрушается эмаль зубов; дефицит йода в пище и воде приводит к развитию зоба.

Причинами нарушения обмена минеральных веществ даже при их достаточном количестве в пище могут быть следующие:

1) несбалансированное питание (недостаточное или избыточное  количество белков, жиров, углеводов  и витаминов);

2) применение методов  кулинарной обработки пищевых  продуктов, обусловливающих потери  минеральных веществ, например, при  размораживании (в горячей воде) мяса, рыбы, удалении отваров овощей  и фруктов, куда переходят растворимые  соли;

3) отсутствие своевременной  коррекции состава рационов при  изменении потребности организма  в минеральных веществах, связанной  с физиологическими причинами. Так, например, у работающих в условиях  повышенной температуры внешней  среды увеличивается потребность  в калии, натрии, хлоре и других  минеральных веществах в связи  с большой потерей их с потом;

4) нарушение процессов  всасывания минеральных веществ  в желудочно-кишечном тракте или  повышение потерь жидкости (например, кровопотери).

 

 

 

 

 

 

4.Сущность гравиметрического метода анализа. Вычисления в весовом анализе и применение в химико-технологическом контроле пищевых продуктов.

Гравиметрический анализ основан на определении массы вещества.

В ходе гравиметрического анализа определяемое вещество или отгоняется в виде какого-либо летучего соединения (метод отгонки), или осаждается из раствора в виде малорастворимого соединения (метод осаждения). Методом отгонки определяют, например, содержание кристаллизационной воды в кристаллогидратах, если вещество при нагревании не претерпевает других химических изменений, кроме выделения воды:

ВаС12 • 2Н2О (к) = ВаС12 (к) + 2Н2О (г)

Убыль массы исходной навески равна содержанию воды.

Для определения содержания SiO2 часто используют реакцию с фтороводородной (плавиковой) кислотой, в результате которой образуется летучий SiF4:

SiO2 + 4HF = SiF4 + 2Н2О

Метод отгонки применяют также при анализе карбонатов, некоторых нитратов и других соединений, образующих летучие продукты реакции. Содержание анализируемого компонента определяют по уменьшению массы вещества в результате термической обработки или по увеличению массы поглотителя газообразных продуктов реакции.

Методы осаждения применяются более широко, и их практическое значение намного больше, чем методов отгонки.

Рассмотрим методы осаждения более подробно. Вслед за растворением пробы или получением анализируемого раствора выполняются следующие операции (имеется в виду, что осаждается лишь один определяемый компонент):