2018-03-09
642
Этот метод основан на определении сахара избытком раствора Фелинга. Образующийся при этом оксид меди (I) отделяют и окисляют сульфатом железа (III):
.
При этом образуется эквивалентное количество оксида железа (II), которое определяется титрованием с KМnO4:
По количеству израсходованного 0,1 н раствора KMnO4 легко найти количество меди, т.к. из написанного уравнения следует, что 1 мл 0,1 н раствора KMnO4 соответствует 6,36 миллиграммы меди. Дальнейший пересчет найденного количества меди в мг глюкозы обычным путем невозможен ввиду того, что окисление сахара сульфатом меди (II) не следует определенному стехиометрическому соотношению. Поэтому найденное количество меди переводится в массу глюкозы по эмпирически найденной таблице. Если по способу Бертрана определяется не глюкоза, а другой сахар, то необходимо пользоваться специальной таблицей, найденной для этого сахара.
В коническую колбу емкостью 100 мл отбирают пипеткой 10 мл первоначальной вытяжки и добавляют смесь из 20 мл раствора I (CuSO4) и 20 мл раствора Фелинга II (NaOH + сегнетова соль). Нагревают до кипения и кипятят ровно 3 мин. Жидкость после этого должна быть окрашена в синий цвет, т.е. должен еще быть избыток соли меди. Дают осесть образовавшемуся красному осадку оксида меди (I) и затем осторожно, путем декантации (осторожно сливают раствор, стараясь по возможности не взмучивать осадка, чтобы он остался в колбе), фильтруют жидкость через стеклянный пористый фильтр (без фильтровальной бумаги) и промывают осадок в колбе и на фильтре горячей водой (до исчезновения щелочной реакции). При этом следят, чтобы осадок все время был покрыт водой во избежание окисления оксида меди (I). После этого осадок в колбе (и если есть, то и на стеклянном фильтре) растворяют в возможно малом объеме раствора III (Fe2(SO4)3 + H2SO4), добавляют еще (около 20 мл) раствор III и добиваются полного растворения оксида меди (I). Полученный раствор титруют 0,1 н раствором KMnO4 до розовой окраски.
В этом случае будут определены сумма глюкозы и фруктозы, бывшие до гидролиза, плюс расщепленная на моносахариды сахароза. Разность между количеством моносахаридов после и до гидролиза умножают на 0,95, исходя из соотношения молекулярных масс, и находят окончательные результаты по сахарозе:
.
Для определения глюкозы по Вильштеттеру берут из первоначальной вытяжки (до гидролиза) еще 10 мл. Зная сумму моносахаридов глюкозы и фруктозы (до гидролиза) и количество глюкозы по Вильштеттеру, можно по разности вычислить количество фруктозы.
Примечание: Выделяющаяся при определении сахаров окись меди (I) легко окисляется кислородом воздуха. Несоблюдение методики приводит к искажению результатов. В связи с этим чаще используется метод, разработанный Макэном и Шоорлем, основанный использовании реактива Фелинга с точно известным содержанием меди. Вычисляют количество восстановленной меди по остатку неизрасходованной меди (II), определяемой иодометрически.
В коническую колбу на 250 мл отмеряют пипеткой 10 мл раствора I (сульфат меди) и 10 мл раствора II (сегнетова соль + едкий натр, раствор Фелинга) и добавляют раствор сахара (вытяжку 10 мл). Смесь разбавляют водой до 50 мл. Этот раствор нагревают на плитке до кипения в течение 3 мин. и затем кипятят ровно 2 мин. Затем колбу охлаждают под краном до комнатной температуры, добавляют 3 г иодида калия, растворенного в 10 мл воды, и 10 мл 25%-ной серной кислоты и титруют 0,1 н. Na2S2O3 до перехода от коричневой окраски в желтую. Затем в колбу добавляют 5 мл крахмала и медленно дотитровывают до исчезновения синей окраски в кремовый цвет (иодид меди I). Без добавления вытяжки проводят контрольный опыт. Из объема тиосульфата контрольного опыта вычитают объем тиосульфата в основном опыте и по этому количеству находят по таблице содержание сахара.
Чтобы определить сахарозу по этому методу ее необходимо гидролизовать (см. метод Бертрана).
Таблица для определения сахаров при помощи раствора Фелинга
| Na2S2O3, 0,1н. мл | Медь мг | Глюкоза, мг | Фруктоза, мг |
| 1 | 6,4 | 3,2 / 3,1 | 3,2 / 3,2 |
| 2 | 12,7 | 6,3 / 3,1 | 6,4 / 3,3 |
| 3 | 19,1 | 9,4 / 3,2 | 9,7 / 3,3 |
| 4 | 25,4 | 12,6 / 3,3 | 13,0 / 3,4 |
| 5 | 31,8 | 15,9 3,3 | 16,4 / 3,6 |
| 6 | 38,12 | 19,2 / 3,2 | 20,0 / 3,7 |
| 7 | 44,5 | 22,4 /3,2 | 23,7 / 3,7 |
| 8 | 50,9 | 25,6 / 3,3 | 27,4 / 3,7 |
| 9 | 57,3 | 28,9 / 3,4 | 31,8 / 3,8 |
| 10 | 63,6 | 32,3 / 3,4 | 34,9 / 3,8 |
| 11 | 70,0 | 35,7 / 3, 3 | 38,7 / 3,7 |
| 12 | 76,3 | 39,0 / 3,4 | 42,4 / 3,8 |
| 13 | 82,7 | 42,4 / 3,4 | 46,2 / 3,8 |
| 14 | 89,1 | 45,8 / 3,5 | 50,0 / 3,7 |
| 15 | 95,4 | 49,3 / 3,5 | 53,7 / 3,8 |
| 16 | 101,8 | 52,8 / 3,5 | 57,5 / 3,7 |
| 17 | 108,1 | 56,3 / 3,5 | 61,2 / 3,8 |
| 18 | 114,4 | 59,8 / 3,5 | 60,0 / 3,7 |
| 19 | 120,8 | 63,3 / 3,6 | 68,7 / 3,7 |
| 20 | 127,2 | 66,9 / 3,8 | 72,4 / 3,8 |
| 21 | 133,5 | 70,7 / 3,8 | 76,2 / 3,9 |
| 22 | 139,8 | 74,5 /4,0 | 80,1 / 3,9 |
| 23 | 146,2 | 578,5 / 4,1 | 84,0 / 3,8 |
В правой половине каждой колонки приведена разность количеств сахара при увеличении объема, израсходованного на титрование раствора тиосульфата натрия на 1мл. Если на титрование израсходовано дробное число миллилитров, то к количеству милллграмммов сахара, соответствующего целому числу миллилитров, прибавляют долю этой разности Например, на титрование глюкозы израсходовано 3,5 мл тиосульфата. В этом случае количество глюкозы равно 9,4 мг + (3,2:2)=11 мг.
