《工学化学分析》PPT课件

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1、第三章化学分析知识点水分和水分活度的测定糖的测定脂类的测定蛋白质的测定第一节水分的测定水分是一极为重要的分析项目。意义：测定样品的水分，不仅可以了解样品水分的含量和掌握样品的基础数据，而且可以增加其他项目的可比性。方法：水分测定方法一般采用烘干法。一、水分的存在形式水之所以能以各种形态存在于动植物组织中，是由于水能被两种作用力即氢键结合力和毛细管力联系着。1.游离水：又称自由水、机械结合水。是以毛细管力联系着的水。具有天然水的性质。在环境温度湿度下能够自由进出样品的水分。2.结合水也称化学结合水。由氢键结合力联系着的水。结合水与样品中

2、亲水物质结合紧密，不具有天然水的性质，在受热状态下也不易除去。在游离水总量中，还有一部分水，是与结合水相毗邻，以氢键结合的水，这部分水不能完全自由运动，但加热时较易除去，通常相当于水分总量的7~17%。结合水和自由水的差别结合水的蒸气压比自由水低得多。结合水对样品的可溶性成分不起溶剂作用。微生物赖以生存的是自由水，也称为可利用水。结合水和细胞内水（细胞内溶液）难于被微生物利用。结合水的量与样品中大分子的极性基团有着比较固定的比例关系。不同的成分和质构对水分的束缚度也不同，水在样品变化反应中的效力是其含量和状态二者的函数。注意：结合水和

3、自由水之间的界限很难定量地做截然的区分，只能根据物理化学性质做定性的区分。二、常见的水分测定法1.直接法：利用水分本身的物理性质和化学性质测定水分的方法。如：重量法、蒸馏法、卡尔·费休法、化学方法（1）基于从样品中除去水分，并测量失重或水分分离量的方法，如重量法、蒸馏法等。可选做常规分析方法，而且特别适用于高水分含量的新鲜样品。（2）基于水的化学活动性以测定水分的方法，如KcalFisher法直接分析法精确度高，重复性好，但花费时间较多，且主要靠人工操作。2.间接法采用湿固体参数来测定水分，即利用测定样品的与水分含量有规则性相应变化的

4、某些物理化学性质的物理测定方法。特点：不是直接测定，每种类型的物质均需要适宜的参比样品对方法进行校正。很少有在新鲜与加工产品水分含量的全范围内均能精确测定的方法。间接法所得结果的精确度一般比直接法低，而且需要校正。间接法速度快，能自动地连续测量，可用于生物工业生产中的水分含量自动控制。适用于实验室中大量的和经常提供的具有中等水分含量（5-20%）的同类物料的分析。三、干燥法（重量法）原样重量-干燥后重量=水分重量在干燥过程中，所除去的水是以自由水为主体的。重量法测得的是所失去的挥发物质的总量，而不完全是水。样品中结合水的排除是较困难的

5、，有待水分活度的测定。样品应符合的条件（1）水分是唯一的挥发物质；（2）水分的排除情况很完全；（3）样品中其他组分在加热过程中由于发生化学反应而引起的重量变化可以忽略不计。（一）烘箱干燥法在一定温度和压力条件下，将样品加热干燥，以排除其中水分的方法。包括常压烘箱干燥法和真空烘箱干燥法。费时较长，但操作简便，应用范围较广。烘箱法实际上不可能测出样品中的真正水分。不同的国家、地区，不同的学术组织对加热干燥法测定水分的条件规定不尽相同，有时甚至相差很远。1.原理（1）直接干燥法在大气压下，采用比水的沸点稍高的温度加热试样，样品中的水分受热以

6、后，产生的蒸汽压高于空气在电热干燥箱中的分压，使样品中的水分蒸发出来。同时，由于不断的加热和排走水蒸汽，而达到完全干燥的目的。样品干燥的速度取决于这个压差的大小。根据试样减轻的质量计算水分含量。适用范围95~105℃直接干燥法为第一标准法。常压干燥法不大可能测出样品中真正水分。适用于在95~105℃范围不含其他挥发成分极微且对热不稳定的各种样品。不适宜于胶体样品及高脂肪或高糖样品或含有较多高温易氧化、易挥发物质的样品。（2）真空烘箱法（减压干燥法）利用真空烘箱中的低压，使样品水分在低于100℃的温度下挥发。测定结果比较接近真实水分。

7、尤其适于在105℃左右的温度下组分易发生变化的样品水分测定。适用于胶状样品、高温易分解样品及含水较多而挥发性较慢的样品中水分的测定。（3）定温定时法采用比105℃高的温度，在限定的时间内将试样烘干，根据试样减轻的质量计算水分含量。原理：在所用的条件下，因为高温而使试样中有机物质损失的质量与试样中在限定时间内尚未蒸发的水分质量基本相等。是一种水分测定的快速方法。2.样品的预处理（1）固体样品必须磨碎。在磨碎过程中，要防止样品中水分含量变化。（2）液态样品先在水浴上浓缩，然后用烘箱干燥。（3）糖浆、甜炼乳等浓稠液体，在测定之前一般要加水稀

8、释，使稀释液固形物含量控制在20~30%或加干燥助剂。（4）谷类原料水分如大于16％，可采用二步干燥法。在低温下（常温风干或60℃左右）预先干燥至水分为12～14％。然后将原料粉碎，以烘箱法准确测定其水分。原料总水分为：