Определение содержания скипидара в сосновой живице выполняют в следующей последовательности

Отгонку скипидара производят парами воды. Для этого около 50 г живицы загружают в колбу прибора и взвешивают с точностью до 0,01 г. В колбу доливают 150 мл насыщенного раствора хлористого кальция и плотно соединяют с отводной трубкой разделителя. Разделитель наполняют дистиллированной водой и соединяют с холодильником. Колбу нагревают на масляной или песчаной бане, регулируя скорость перегонки так, чтобы с конца холодильника падало 2−3 капли дистиллята в секунду (приложение Р).

Перегонку прекращают, когда объем скипидара в ловушке-разделителе перестал увеличиваться. Перегонка продолжается не менее часа. По окончании перегонки внутреннюю трубку холодильника промывают водой и как только приемник с содержимым примет комнатную температуру, определяют объем скипидара.

Содержание скипидара Х3 в процентах вычисляют по формуле.

где V — объем отогнанного скипидара, мл; g — навеска живицы, г; 0,86 — плотность скипидара.

За окончательный результат, как и при определении воды и сора в живице, принимают средний из двух параллельных испытаний, если расхождение между ними не превышает 0,5%.

Скипидар по происхождению бывает: живичный (серый скипидар — терпентинное масло), древесный (паровой, щелочной, сульфитный, сульфатный), печной и котельный.

Наиболее ценный — живичный скипидар. Скипидар, получаемый из печей и казанов, всегда содержит смолистые вещества, придающие ему красный цвет. В таком виде он технического применения не имеет и потому подвергается очистке. При этом наиболее рациональной является паровая очистка с известью или едким натром. Существует и огневая очистка, но она дает плохие результаты и поэтому для получения белого скипидара его подвергают двух-трехкратной перегонке.

Количество скипидара тем выше, чем ниже его удельный вес и точка кипения. Удельный вес серого скипидара не должен превышать 0,865, а точка кипения — 160 градусов.

Для получения светлого скипидара без пригорелого запаха его необходимо подвергать еще химической очистке с помощью едкой щелочи — извести, едкого калия, едкого натрия. Щелочь растворяет различные смоляные кислоты и фенолы, а более чистый углеводород — терпен или скипидар (улетучивается с парами воды).

Определение качества живицы проводится на основе следующих вариантов замеров ее параметров (таблица 5).

Таблица 5 Замеры параметров качества живицы.

Определение качества березового сока. Березу подвергают подсочке с целью получения сахаристых соков. Сок берез — бородавчатой и пушистой — бесцветная прозрачная жидкость плотностью 1,003 с приятным сладковатым привкусом. Состав сока по массе: сахар (фруктоза и глюкоза) — 0,5−2, соли калия, кальция, железа, меди и микроэлементы — 0,03, кислотность — 0,01−0,02, общий азот — 0,002.

Для добычи сока в осенне-зимний период отбирают здоровые деревья диаметром 20 см и более. Краской отмечаются отверстия. Диаметры высверленных отверстий до 1 см, расположены на высоте 30−40 см, наклонные, глубиной до 5 см.

Средние сроки начала соковыделения — 26 марта — 3 апреля. Продолжительность — около одного месяца. Средний выход сока на одно дерево: за сутки 6−7 л, за производственный сезон около 80 л. Способы подсочки березы и применяемое оборудование показано в приложении П.

Сущность метода определения качества сока основывается на том, что свежесобранный сок березы содержит только моносахара, которые при нагревании с фелинговой жидкостью дают осадок закиси меди в виде красных кристаллов.

Последовательность выполнения работы.

Приготавливаются опытные растворы.

Раствор 1. 40 г сернокислой меди растворяется в дистиллированной воде; объем раствора в мерной колбе доводится до 1000 см³.

Раствор 2. 200 г сегнетовой соли растворяется в 500−600 см дистиллированной воды и фильтруется. Отдельно приготавливается раствор 150 г гидроокиси натрия в 200−300 см3 воды. Приготовленные paстворы смешивают и общий объем их в мерной колбе доводят дистиллированной водой до 1000 смЗ.

Фелинговая жидкость, состоящая из равных объемов растворов 1 и 2, готовится непосредственно перед проведением анализа.

Затем приготавливаются эталоны:

• 1) в мерную колбу на 100 см³ вносят 0,5 г глюкозы и доводят до метки дистиллированной водой;
• 2) в мерную колбу на 100 см³ вносят 0,5 г сахарозы и доводят до метки дистиллированной водой.

При проведении испытания используют 3 конические колбы по 20 см³ каждая.

В одну колбу вносят пипеткой по 10 см³ свежепоступившего сока березы, во вторую — 10 см³ 0,5%-ного раствора глюкозы, в третью — 10 см³ 0,5%-ного раствора сахарозы. Затем в каждую колбу цилиндрами вносят pacтворы 1 и 2 — по 10 см³ каждого. Жидкость в колбах приобретает интенсивно синюю окраску.

Содержание трех колб нагревают на электроплитке до температуры 60−700С. При этом в колбе с березовым соком и раствором глюкозы начинает образовываться красный осадок закиси меди, а интенсивность синей окраски надосадочного раствора падает. Если в колбе с березовым соком при нагревании до 70 0осадок не выпадает, то нагревание продолжают до 80−90 0 в течение не более 3 минут. При этом может выпасть незначительный осадок закиси меди; либо осадкa не будет и жидкость останется окрашенной в синий цвет.

Колбу, содержащую раствор сахарозы нагревают до температуры 80−900 в течение З минут. При этом осадок не образуется; жидкость останется синего цвета.

Натуральность сока березы оценивается на основании объема выпавшего осадка при определенной температуре нагревания и окраске растворов после нагревания. Так, выпадение хорошо заметного осадка закиси меди при нагревании до 700 равного примерно осадку, образованному в колбе с 0,5% раствором глюкозы и соответствующим просветлением надосадочной жидкости, свидетельствует о натуральности березового сока. А выпадение незначительного малозаметного осадка при нагревании до 80−900 или полное его отсутствие с сохранением синего цвета раствора, как в колбе с 0,5% раствором сахарозы, указывает на фальсификацию или низкое качество сока.

Определение качества меда. Мед — сладкое вязкое ароматическое вещество, вырабатываемое пчелами из нектара растений, а иногда из медвяной росы, выделяемой клетками растений или пади — выделяемой тлями.

Качество его определяют органолептически (при помощи органов чувств) и лабораторно-химическим способом.

Органолептически определяют цвет, запах, вкус, вязкость меда. Свежеоткаченный мед представляет собой вязкую сиропообразную жидкость. Вязкость его зависит от степени зрелости и от вида растения, с которого он собран. Цвет меда бывает различный — от почти прозрачного до темного. Аромат — специфический медовый.

Кристаллизуется мед обычно через несколько месяцев после его откачки; зимой находится в закристаллизованном состоянии. Лишь с некоторых растений он может не кристаллизоваться до года и более.

Вкус натурального меда, как правило, сладкий. Сильно разогретый мед может иметь подгорелый вкус, а испорченный неправильным хранением — спиртовой привкус. Появление отстоя и вспенивания меда свидетельствует о его брожении.

Более точно качество и натуральность меда определяется лабораторно-химическим путем. Так, для установления качества меда, разбавленного крахмальной патокой, берут 5 г такого меда и растворяют в 10 мл дистиллированной воды. Полученный раствор нагревают в водяной бане примерно до 900С и добавляют в него несколько капель насыщенного водного раствора танина. Полученный раствор охлаждают несколько минут, фильтруют и 2 мл его наливают в пробирку, затем в нее добавляют 2 капли соляной кислоты (удельный вес 1,19). В полученную смесь после перемешивания добавляют 20 мл 95%-ного этилового спирта. Если при взбалтывании такого раствора появляется обильный молочно-белый осадок, то значит испытуемый мед фальсифицирован крахмальной патокой.

Определение искусственно гидролизованной сахарозы. Для анализа берут 5−7 г меда и в фарфоровой чашке перемешивают его с 15−20 мл сернистого (диэтилового эфира), который предварительно сутки настаивают с гранулированным хлористым кальцием (150 г кальция на 1 л эфира). Полученный раствор меда перемешивают 1−2 мин. и затем сливают эфирный слой в чистую фарфоровую чашку. После испарения эфира в oстаток добавляют 2−3 капли 1%-ного раствора резерцина в 36%-ной соляной кислоте и все тщательно перемешивают стеклянной палочкой. Если в течение первых 2 мин. созданный раствор станет вишнево-красного цвета или выпадет красный осадок, то мед фальсифицирован.

Постепенное появление оранжевой окраски указывает на сильный прогрев меда (расплавление закристаллизовавшегося меда), при котором его ценные свойства теряются и качество ухудшается.

Oпределение редуцирующих сахаров и сахарозы. Сущность метода состоит в определении оптической плотности раствора феррицианида (красной кровяной соли), реагирующего с редуцирующими сахарами меда. Этот метод анализа включает определение сахаров меда до и после инверсии.

Перед испытанием приготавливают раствор красной кровяной соли. Для этого 10 г железосинеродистого калия (красной кровяной соли) растворяют дистиллированной водой в колбе емкостью 1000 мл; воду добавляют до метки. Затем готовят метиловый оранжевый раствор, для чего 0,02 г оранжевого метила растворяют в 10 мл горячей дистиллированной воды и после охлаждения раствор фильтруют.

Для проведения испытания необходим также стандартный раствор инвертного сахара. Для этого берут 0,381 г предварительно (в течение трех суток) высушенной в эксикаторе сахарозы или сахара-рафинада, помещают в мерную колбу емкостью 200 г и разбавляют дистиллированной водой, общее количество раствора должно быть не более 100 мл. В полученный раствор добавляют 5 мл концентрированной соляной кислоты, опускают в него термометр и колбу с раствором помещают в водяную баню, нагретую до 80−820С. Раствор в колбе нагревают до 67−70 0С и при такой температуре выдерживают 5 мин. Затем колбу с раствором быстро охлаждают до 20 0, добавляют в раствор каплю метилового оранжевого раствора, нейтрализуют 25%-ным раствором щелочи, доливают дистиллированную воду до метки (до 200г) и тщательно перемешивают.

Определение содержания редуцирующих веществ (сахара до инверсии). 2 г меда растворяют в колбе емкостью 100 мл с дистиллированной водой; доводят до метки. Получается рабочий раствор меда.

Затем в колбу емкостью 250 мл вливают 20 мл раствора красной кровяной соли, 5 мл 2,5н едкой щелочи и 10 мл рабочего раствора меда. Полученный раствор доводят до кипения и кипятят 1 мин. После этого его быстро охлаждают и при помощи фотоколориметра определяют оптическую плотность. Наиболее точные результаты получаются при значениях оптической плотности в пределах 0,15−0,8 мм. Если получаются другие значения оптической плотности, то определение повторяют, соответственно изменив количество добавляемого к красной кровяной соли испытуемого раствора, Определение содержания общего сахара (сахара после инверсии). Берут пипеткой 20 мл рабочего раствора меда и вливают его в колбу емкостью 200 мл. Добавляют 80 мл дистиллированной воды, а затем 5 мл концентрированной соляной кислоты. Инверсию проводят также, как указано выше (приготовление стандартного раствора инвертного сахара).

Определение содержания общего сахара после инверсии про-водят также, как и определение сахара до инверсии.

Содержание сахара до инверсии (ХI) вычисляют по формуле:

Х1 =10· О1,.

где О1 — количество редуцирующих веществ (сахара до инверсии), найденного по градуированному графику, мг.

Процент содержания общих сахаров (после инверсии) Х2 вычисляется по формуле:

Х2 = 10 *О2 ,.

где О2 — количество общих сахаров, найденное по градуированному графику, мг.

За окончательный результат испытания берут среднее арифметическое из результатов двух одновременно проведенных испытаний. При этом расхождение между этими испытаниями не должно превышать 0,5%.

Процент сахарозы определяют по разности между количеством редуцирующих сахаров (Х2 — Х 1).

Содержание сахара до инверсии или сахарозы на безводное вещество вычисляют умножением процентного содержания редуцирующих сахаров (сахарозы) в меде на соответствующий коэффициент, Определение водности меда. При повышенном содержании воды мед быстро закисает и непригоден для длительного хранения. Определить процент содержания воды в меде можно при помощи рефрактометра марки РДУ или РЛ.

При проведении анализа необходимы: водяная баня с электрообогревателем, ртутный термометр до 100 0С, стеклянные пробирки высотой 30−40 мм и диаметром 7 мм.

Для определения водности используют жидкий мед; если он закристаллизовался, то его растворяют. В пробирку кладут 1 см³ меда и закрывают резиновой пробкой. Эту пробирку с медом помещают в водяную баню и нагревают при температуре 60 0 до полного растворения кристаллов меда.

Затем на призму рефрактометра наносят каплю жидкого меда и определяют показатель преломления по формуле:

nД20 = nД + 0,23* (Т — 20),.

где nД20 — значение показателя преломления при температуре 200C;

nД — значение показателя преломления при температуре исследования;

0,23 — температурный коэффициент показателя преломления;

т — температура, при которой проводилось определение водности меда.

Установив показатель преломления, определяют процент содержания воды в меде по формуле:

УУ = 400· (1,538 — nД20),.

где УУ — процент содержания воды в меде;

400 и 1,538 — постоянные коэффициенты;

nД20 — значение показателя преломления при температуре 200 С.

Если измерения проводят при 200С, то для определения водности меда используют соотношение данных отсчета шкалы рефрактометра и содержания воды.

Если определение проводится при температуре ниже или выше 200С, то вводится поправка на каждый 0С: для температуры выше 20 0 к показателю преломления прибавляют 0,23; при температуре ниже 20 0 из показателя преломления вычитают 0,23.

Расхождение между результатами контрольных определений не должны превышать 0,1%.

Определение водности меда по его плотности. Плотность меда, то есть отношение его массы к занимаемому объему, зависит от содержания воды в меде; чем воды меньше, тем выше плотность меда, таблица 6, 7.

Для определения ее выполняют следующее. Стеклянную сухую банку емкостью 1 л взвешивают на весах и в нее наливают доверху дистиллированную воду; у нижнего мениска на стекле банки делают отметку. Затем банку с водой взвешивают и воду выливают. По разности веса сухой и наполненной банки определяют массу воды.

Высушив банку, ее наполняют медом до уровня ранее налитой воды и вновь взвешивают, определяя массу меда. Разделив массу меда на массу воды находят плотность меда, и устанавливают его водность.

Таблица 6 Соотношение показателей рефрактометра и содержания воды в исследуемом материале.

Таблица 7 Плотность и водность меда.

Вопросы для самоконтроля.

• 1 Каким образом нормируется качество живицы?
• 2 Как провести расчет продуктивности лесных ягодников?
• 3 Как провести расчет медопродуктивности лесных угодий?
• 4 Какими способами определяется качество меда, березового сока?

Лабораторная работа Цель: определение продуктивности лесных ягодников и медопродуктивности лесных угодий, а также качества живицы, березового сока, меда.

Материалы и оборудование: фотоэлектроколориметр; рефрактометр марки РДУ или РЛ; колба медная (алюминиевая) конической формы; сетчатый медный патрон с числом отверстий не менее 100 на 1 см²; стеклянная ловушка Дина и Старка; весы лабораторные; водяная баня; термометр с пределом измерения температуры от 0 до 1000C; конические колбы, сопутствующее химоборудование, химикаты по перечню основных положений темы; березовый сок, мед пчелиный.

Ход работы На основе основных положений темы и вариантов ситуационных заданий провести расчет продуктивности лесных ягодников.

На основе основных положений темы и вариантов ситуационных заданий провести расчет медопродуктивности лесных угодий.

На основе основных положений темы и вариантов заданий провести определение качества живицы.

На основе основных положений темы и вариантов заданий провести определение качества березового сока.

На основе основных положений темы и вариантов заданий провести определение качества меда.