第二章-水分的测定课件.ppt

1、第一节 概述第二节 干燥法第三节 卡尔费休法第二章第二章 水分的测定水分的测定水的作用：没有水就没有生命，食品组成离不开水。水的作用：没有水就没有生命，食品组成离不开水。一、样品中水分的存在形式一、样品中水分的存在形式1 1、自由水（游离水）、自由水（游离水）是以溶液状态存在的水分，保持是以溶液状态存在的水分，保持水本身的物理性质，在被截留的区域可以自由流动，可水本身的物理性质，在被截留的区域可以自由流动，可结冰、可作为胶体和盐分的溶剂、化学反应及微生物生结冰、可作为胶体和盐分的溶剂、化学反应及微生物生长。长。2 2、亲和水、亲和水 强极性基团单分子外的水分子层中的水，与强极性基团单分子外的水

2、分子层中的水，与弱极性基团以氢键结合的水，向外蒸发的能力弱，蒸发弱极性基团以氢键结合的水，向外蒸发的能力弱，蒸发时较自由水吸附更多的能量。时较自由水吸附更多的能量。3 3、结合水（束缚水）、结合水（束缚水）与极性基团如羧基氨基羟基巯基与极性基团如羧基氨基羟基巯基以氢键结合的水，与糖分子结合的结晶水。结合力最大，以氢键结合的水，与糖分子结合的结晶水。结合力最大，难以以蒸发挥发，不能被微生物利用，不能作为溶剂难以以蒸发挥发，不能被微生物利用，不能作为溶剂第一节第一节 概述概述一一、概念和特点概念和特点 一定温度和压力下，通过加热方式将样品中水分一定温度和压力下，通过加热方式将样品中水分完全挥发，根

3、据加热前后质量差计算水分含量的完全挥发，根据加热前后质量差计算水分含量的方法，包括直接干燥法、减压干燥法、红外线干方法，包括直接干燥法、减压干燥法、红外线干燥法等燥法等 以原样重量以原样重量-干燥后重量干燥后重量=水分重量水分重量特点：费时长，操作简单，应用广特点：费时长，操作简单，应用广第二节第二节 干燥法干燥法二、干燥法的注意事项二、干燥法的注意事项1、干燥法的前提条件、干燥法的前提条件 水分是唯一的挥发的物质，不含或含其它挥发水分是唯一的挥发的物质，不含或含其它挥发性成分极微（挥发性有机物会造成误差）。性成分极微（挥发性有机物会造成误差）。水分的排除情况要求很完全。含胶态物质多的样水分的

4、排除情况要求很完全。含胶态物质多的样品误差大。品误差大。样品中其他组分在加热过程中发生化学反应引起样品中其他组分在加热过程中发生化学反应引起的重量变化非常小，可忽略不计。组分分解，水的重量变化非常小，可忽略不计。组分分解，水解反应将引起较大误差。解反应将引起较大误差。2 2、操作条件的选择、操作条件的选择包括：称量瓶、称样量、干燥设备、干燥条件包括：称量瓶、称样量、干燥设备、干燥条件（1 1）称量瓶的选择）称量瓶的选择 （铝制、玻璃）（铝制、玻璃）v玻璃称量皿玻璃称量皿能耐酸碱，不受样品性质的限能耐酸碱，不受样品性质的限 制，使用范围广制，使用范围广v铝制称量盒铝制称量盒导热性强，对酸性食品不

5、适宜，导热性强，对酸性食品不适宜，v选择称量皿的大小要合适，一般样品选择称量皿的大小要合适，一般样品1/31/3高度。高度。称量瓶盖子：称量瓶盖子：称量瓶预处理：称量瓶预处理：100度烘箱干燥至恒重，放干燥器度烘箱干燥至恒重，放干燥器中备用中备用称量瓶移动：称量瓶移动：称量瓶称量瓶/皿操作方法：称量皿放入烘箱内，皿操作方法：称量皿放入烘箱内，盖子盖子应该应该打开，斜放在旁边，取出时先盖好盖子，用打开，斜放在旁边，取出时先盖好盖子，用纸条或纸条或钳子钳子取，放入干燥器内，冷却后称重。取，放入干燥器内，冷却后称重。干燥设备干燥设备烘箱烘箱 分对流型、强力通风型，真空型分对流型、强力通风型，真空型对

6、流烘箱：无风扇，空气循环缓慢，不同位置温差大，对流烘箱：无风扇，空气循环缓慢，不同位置温差大，误差大误差大强力通风型：温差小于强力通风型：温差小于1度度真空型：有耐热钢化玻璃窗真空型：有耐热钢化玻璃窗/门，空气进入烘箱有专门，空气进入烘箱有专门开关，达到压力平衡后才能开门门开关，达到压力平衡后才能开门 干燥条件干燥条件干燥温度：干燥温度：1.一般是一般是 95105；对含还原糖较多的食品应；对含还原糖较多的食品应 先（先（5060）干燥然后再）干燥然后再105加热。加热。干燥器干燥器v干燥时间的确定：干燥时间的确定：vA.干燥到恒重干燥到恒重最后两次重量之差最后两次重量之差 2 mg。v 基本

7、保证水分蒸发完全。基本保证水分蒸发完全。vB.规定一定时间规定一定时间根据对象差异和经验，此法准确度要根据对象差异和经验，此法准确度要求不高时采用。求不高时采用。1.样品的预处理（对分析结果影响较大）样品的预处理（对分析结果影响较大）a.采集，处理，保存过程中，要防采集，处理，保存过程中，要防止组分发生变化，特别要防止水分止组分发生变化，特别要防止水分的丢失或受潮。的丢失或受潮。v2.粉状固体样品常压干燥法操作过程：粉状固体样品常压干燥法操作过程：烘箱预热烘箱预热 称量皿恒重称量皿恒重m3 准确称样准确称样+称量皿重称量皿重 m1 干燥干燥1h 冷却冷却30min 称量称量 干燥干燥1h 冷却

8、冷却30min 称量称量 反复至恒重准确称样反复至恒重准确称样+称量皿重称量皿重 m2，直到两次直到两次测定结果不超过测定结果不超过2mg，认为达到恒重，认为达到恒重。3.水分的计算：水分的计算：水分水分%=(m1-m2)/(m1-m3)100%4.说明及注意事项：v烘干后马上放入干燥器冷却v干燥器用硅胶作吸潮剂，硅胶变色后需再生v果糖含量高的样品，在高于70度下氧化分解为低分子并挥发，应采用减压干燥法v含较多氨基酸、蛋白质及羰基化合物的样品，长时间加热发生羰氨反应，产生水分，导致误差v对含较多挥发物的样品采用蒸馏法测定水分第三节第三节 卡尔卡尔费休法（费休法（Karl Fischer)Kar

9、l Fischer)19351935年由卡尔年由卡尔菲休提出的测定水分的定量方法，菲休提出的测定水分的定量方法，属于碘量法，是对于测定水分最为准确的化学方属于碘量法，是对于测定水分最为准确的化学方法，常作为微量水分的标准测定方法。也是测定法，常作为微量水分的标准测定方法。也是测定脂肪和油类样品中微量水分的方法。多年来，许脂肪和油类样品中微量水分的方法。多年来，许多分析工作者对此方法进行了较为全面的研究，多分析工作者对此方法进行了较为全面的研究，在反应的化学计量、试剂的稳定性、滴定方法、在反应的化学计量、试剂的稳定性、滴定方法、计量点的指示及各类样品的应用和仪器操作的自计量点的指示及各类样品的应

10、用和仪器操作的自动化等方面，有许多改进，使该方法日趋成熟与动化等方面，有许多改进，使该方法日趋成熟与完善。完善。利用利用I2氧化氧化SO2时需要有一定的水参加反应，时需要有一定的水参加反应，（氧化还原反应）（氧化还原反应）I2+SO2+2H2O H2SO4+2HI 此反应具有可逆性，当生成物此反应具有可逆性，当生成物 H2SO4 浓度浓度0.05%0.05%时，即发生可逆反应，要使反应顺利时，即发生可逆反应，要使反应顺利向右进行，要加入适量的碱性物质以中和生成向右进行，要加入适量的碱性物质以中和生成的酸，如吡啶（的酸，如吡啶（C5H5N）原理原理vI2+SO2+2H2O+3C5H5N 2C5H

11、5NHI+C5H5NSO3 氢碘酸吡啶氢碘酸吡啶 硫酸吡啶硫酸吡啶 硫酸吡啶很不稳定，与水发生副反应，形成干硫酸吡啶很不稳定，与水发生副反应，形成干扰。若有甲醇存在，则可生成稳定的化合物。扰。若有甲醇存在，则可生成稳定的化合物。当当I2与水反应完毕后，稍多的游离碘使溶液呈与水反应完毕后，稍多的游离碘使溶液呈红棕色，即为终点红棕色，即为终点将将I2、SO2、C5H5N、CH3OH 配在一起成为费休配在一起成为费休试剂试剂。v配制步骤取无水吡啶133mL与碘4233g，置入具塞棕色试剂瓶中，振摇至碘全部溶解后，加入无水甲醇333ml。难确称量试剂瓶重，通入经浓硫酸脱水的二氧化硫气体至试剂瓶增重32

12、g，将瓶塞塞牢、摇匀，于暗处放置48h后标定。依此配制的费休试剂的滴定度约为含水35gmL。v为使费休试剂稳定，有另一种配制方法，即先配成二组溶浓，在使用前混合。一组为碘和甲醇溶液I；另一组为二氧化硫和吡啶溶液II。二、二、适用范围适用范围 费休法广泛地应用于各种液体、固体、及一些气费休法广泛地应用于各种液体、固体、及一些气体样品中水分含量的测定，也常作为水分痕量级体样品中水分含量的测定，也常作为水分痕量级标准分析方法，也可用于此法校正其他的测定方标准分析方法，也可用于此法校正其他的测定方法。法。费休法终点判定，对于无色试液可用目视法费休法终点判定，对于无色试液可用目视法判定判定 使用范围有化

13、工、试剂、化肥、医药、食品等。使用范围有化工、试剂、化肥、医药、食品等。三、费休试剂的配制和标定：三、费休试剂的配制和标定：试剂的理论摩尔比为碘：二氧化硫：吡啶：甲醇试剂的理论摩尔比为碘：二氧化硫：吡啶：甲醇1：1：3：1。通常，配制费休试剂时只有碘应严格依照化学计通常，配制费休试剂时只有碘应严格依照化学计量，其它组分则是过量的，一般采用的摩尔比为量，其它组分则是过量的，一般采用的摩尔比为碘：二氧化硫：吡啶：甲醇碘：二氧化硫：吡啶：甲醇1：3：10：50。配制费休试剂所用各物质必须严格控制其含水量，一配制费休试剂所用各物质必须严格控制其含水量，一般不得超过般不得超过0.1%，若进行微量分析时，不应超过数，若进行微量分析时，不应超过数个个ppm。甲醇、吡啶先蒸馏后再使用，加入无水硫酸钠保存无甲醇、吡啶先蒸馏后再使用，加入无水硫酸钠保存无水甲醇、无水吡啶，水甲醇、无水吡啶，碘必须于硫酸干燥器中干燥碘必须于硫酸干燥器中干燥48h 以上以上Thank you