Stanovení redukujících cukrů podle Lana a Eynona upravené Soxhletem - rozhodčí metoda

Princip: Redukující cukry medu se zjistí oxidoredukční titrací za použití Fehlingova roztoku a methylénové modři jako indikátoru. Vroucí alkalický roztok měďnaté soli se titruje medovým roztokem za vzniku oxidu měďnatého (Cu₂O), až zmizí zabarvení titrovaného roztoku.

Potřeby: Elektrický vařič, odměrné sklo

Chemikálie a roztoky:

• Fehlingův roztok I: 69,28 g krystalického síranu měďnatého (CuSO₄.5H₂O) se rozpustí v destilované vodě a doplní vodou na 1 l. Používá se až 24 hod po přípravě.
• Fehlingův roztok II: 346 g vinanu sodnodraselného (KNaC₄H₄O6.4H₂O) a 100g NaOH se rozpustí v destilované vodě a doplní vodou na 1 l. Po 48 hod se přefiltruje upraveným azbestem nebo fritou hustoty S4.
• Standardní roztok invertního cukru (1%): Odváží se 9,5 g čisté sacharosy, přidá se 5 ml HCl (1,18 g.cm^-3) a zředí vodou asi na 100ml. Tento okyselený roztok se uloží na několik dní při pokojové teplotě (asi 7 dnů při 12 až 15 °C nebo 3 dny při 20 až 25 °C) a pak se doplní na 1 l. Takto připravený roztok invertního cukru zůstane stálý několik měsíců.
• Zředěný roztok invertního cukru (2 g.l^-1): Potřebné množství tohoto roztoku se připraví neutralizací 5 krát menšího množství standardního roztoku invertního cukru roztokem 1 mol.l^-1 hydroxidu sodného NaOH bezprostředně před použitím a doplněním vodou na příslušný objem (např. 20 ml 1% roztoku invertního cukru se neutralizuje a doplní na 100 ml). Neutralizuje se na bromthymolovou modř (nakápnutý indikátor se barví výrazně zeleně).
• Methylénová modř (0,2%) - indikátor: 2 g methylénové modře se rozpustí v destilované vodě a doplní na 1 l.
• Stanovení faktoru Fehlingova roztoku: Do kuželové baňky na 250 ml se odpipetuje po 5 ml Fehlingova roztoku I a II. Z byrety se přidá 24,5 až 25 ml zředěného roztoku invertního cukru, načež se obsah baňky přivede k mírnému varu a vaří se přesně 2 minuty. Směs je slabě namodralá. Pak se přidá 1 ml methylénové modři a během jedné minuty se titrace dokončí. Je důležité, aby se var roztoku nepřerušil. Titrace se opakuje asi 2 krát. Při druhé a další titraci se volí přídavek zředěného roztoku z byrety tak, aby se dotitrovalo jen 0,5 až 1 ml. Při titraci se má spotřebovat 25,64 ml zředěného roztoku invertního cukru. Pokud je spotřeba jiná, je nutno upravit titr Fehlingova roztoku I, nebo do práce použít alikvotní množství tohoto roztoku, které se vypočítá tak, že 5 ml se násobí vypočítaným faktorem.
• Suspenze hydroxidu hlinitého Al(OH)₃: Připraví se nasycený roztok síranu draselno-hlinitého (KAl(SO₄)2.12H₂O) ve vodě za studena. Přidá se za stálého míchání hydroxid amonný NH₄OH, až je roztok na lakmus nebo bromthymolovou modř alkalický. Vzniklá sraženina hydroxidu hlinitého se promývá opakovanou dekantací vodou tak dlouho, až promývající voda nereaguje na sírany (s 12% roztokem chloridu barnatého BaCl₂) a ani na amoniak (s Nesslerovým činidlem). Pak se nechá roztok 2 hod usadit a přebytečná voda se odlije. Zbývající suspenze se uchovává v zazátkované láhvi. Před použitím se suspenze promíchá.
• Bromthymolová modř - indikátor: k 0,1 g bromthymolové modři se přidá 16 ml 0,01 mol.l^-1 NaOH a doplní se destilovanou vodou na 250 ml.
• Křemelka nebo pemza v prášku.

Postup:

Příprava vzorku:

a) U medu, které jsou zakalené, tj. obsahují sedliny: 25 g homogenizovaného medu se rozmíchá s malým množstvím vody a kvantitativně se vpraví do 100 ml odměrné baňky. Přidá se 5 ml suspenze hydroxidu hlinitého, promíchá a doplní destilovanou vodou při 20 ºC po značku. Pak se přefiltruje přes skládaný filtr. 10 ml přefiltrovaného roztoku medu se v odměrné baňce zředí destilovanou vodou na 500 ml.

b) U ostatních medů: 2 g homogenního vzorku se rozpustí v destilované vodě a vpraví se kvantitativně do odměrné 200 ml baňky. Doplní se vodou při 20 ºC po rysku. 50 ml roztoku medu se zředí v odměrné baňce na 100 ml.

Postup zkoušky:

a) Předběžná titrace: Při titraci musí být celkový objem přidávané reagující směsi (tj. Fehlingovy roztoky + zředěný roztok medu + voda) 35 ml. Toho se docílí přidáním příslušného objemu vody před vlastní titrací. Toto množství vody se vypočítá odečtením objemu rozředěného roztoku medu, spotřebovaného při předběžné titraci od 25 ml.

Odpipetuje se 5 ml Fehlingova roztoku I do 250 ml kuželové baňky a přidá se přibližně 5 ml Fehlingova roztoku II. Pak se přidá ještě 7 ml destilované vody, trochu práškové pemzy nebo jiné vhodné látky působící proti pěnění a 15 ml zředěného roztoku medu z byrety. Směs se zahřeje k bodu varu. Mírný var se udržuje přesně 2 minuty Pak se přidá 1 ml 0,2% roztoku methylénové modři a za stálého mírného varu se dokončí titrace zředěným roztokem medu během jedné minuty tak, až se modrý indikátor odbarví, tj. titrovaná směs se zbarví cihlově červeně vyredukovaným oxidem měďným. Při dotitrování se kuželovou baňkou za stálého varu jen mírně míchá, aby se roztok medu stejnoměrně vmísil do reagující směsi a tak se upřesnil bod změny indikátoru (velmi intenzívní míchání je na úkor přesnosti). Při titraci se pozoruje zejména horní vrstva titrované tekutiny. Spotřeba zředěného roztoku v ml se zaznamenává.

Poznámka: K dosažení přesnosti a reprodukovatelnosti stanovení je nezbytné, aby objem vody, potřebný k doplnění reagující směsi na celkový objem 35 ml, byl stanoven pro každý individuální roztok zvlášť. Proto se uvádějí různé objemy vody, které lze vzít v úvahu pro předběžnou titraci za předpokladu různého obsahu invertního cukru v medu.

b) Vlastní titrace: Nejprve se od 25 ml odečte množství spotřebovaného zředěného roztoku medu při předběžné titraci a získá se množství destilované vody v ml, které je třeba přidat k titraci vlastní (x ml). Odpipetuje se znovu 5 ml Fehlingova roztoku I a II do kuželové baňky, přidá se x ml destilované vody, trochu práškové pemzy a z byrety tolik ml zředěného roztoku medu, které bylo zjištěno při předběžné titraci, snížené asi o 1,5 ml. Studená směs se zahřeje k bodu varu a mírný var se udržuje zase 2 minuty. Pak se přidá 1 ml 0,2% roztoku methylénové modři a za stálého varu se dokončí titrace během 1 min. Modře zbarvený roztok se odbarví a přejde do cihlově červené barvy, kterou tvoří vyredukovaný oxid měďný (viz předběžná titrace). Počet ml zředěného roztoku medu se zaznamená (y ml). Doporučuje se provést ještě další titrace. Mezi paralelními titracemi nemá být větší odchylka než 0,1 ml.

Výpočet:

Obsah redukujících cukru v % invertního cukru (x) se vypočítá podle vzorce:

kde: