Refraktometrinis cukraus kiekio nustatymo metodas pagrįstas nustatytu ryšiu tarp sacharozės vandeninių tirpalų koncentracijos ir lūžio rodiklio. Kuo didesnė tirpalo koncentracija, tuo daugiau rodiklio refrakcija. Refraktometrinio cukraus kiekio maisto koncentratuose nustatymo metodo esmė yra ta, kad nustatomas tiriamų vandeninių tirpalų lūžio rodiklis, temperatūra pažymima refraktometro prizmėse ir naudojant distiliuoto vandens lūžio rodiklį eksperimentinėje temperatūroje. (2 lentelė), cukraus kiekis apskaičiuojamas procentais pagal nustatytą formulę.

Cukraus kiekiui maisto koncentratuose nustatyti naudojami vandeniniai tirpalai, gaunami infuzavus tiriamąją medžiagą distiliuotu vandeniu kiekvienam produkto tipui ar produktų grupei nustatytą laiką. Tiriant produktus, kurių sudėtyje yra pieno, baltymų nuosėdų (tirpų acto rūgštis ir kalcio chloridas).

Nustatymo metodas. Iš vidutinio mėginio (iš anksto susmulkinto) 0,01 g tikslumu pasveriama 10–25 g bandomosios medžiagos. Mėginys supilamas į 100 ml matavimo kolbą ir įpilama distiliuoto vandens iki 3/4 tūrio. kolba; Kolbos turinys sumaišomas ir palaikomas 20 minučių, dažnai purtant. Po to į kolbą iki žymės įpilama distiliuoto vandens, turinys sumaišomas ir filtruojamas į sausą kolbą. Tada ant refraktometro prizmės išlydytu pagaliuku užlašinkite 2-3 lašus filtrato ir nustatykite lūžio rodiklį, matydami temperatūrą ant refraktometro prizmių.

čia n1 yra tiriamojo tirpalo lūžio rodiklis; n – distiliuoto vandens lūžio rodiklis nustatymo temperatūroje; K – lūžio rodiklio perskaičiavimo į cukraus kiekį tiriamame produkte koeficientas.

Koeficiento K reikšmė vienarūšių produktų grupei eksperimentiškai nustatoma taip. Cukraus kiekis tiriamame produkte nustatomas arbitražo metodu ir lygiagrečiai nustatomas vandeninių tirpalų lūžio rodiklis, gautas naudojant refraktometrinį nustatymo metodą.

Koeficientas K apskaičiuojamas pagal formulę

čia n1 yra tiriamojo tirpalo lūžio rodiklis; n – distiliuoto vandens lūžio rodiklis eksperimentinėje temperatūroje; G yra cukraus procentas, nustatytas arbitražo metodu.

Distiliuoto vandens lūžio rodiklis ties skirtingos temperatūros pateikta lentelėje. 2.

K koeficiento vertės produktams skirtingų tipų(3 lentelė) galioja lentelėje nurodytiems svoriams, adresu šias sąlygas analizė: kolbos tūris - 100 ml, infuzijos laikas - 20 minučių.

Cukraus kreme nustatymas

Iš vidutinio produkto mėginio į 50-100 ml talpos stiklinę pasverkite 20 g tiriamosios medžiagos 0,01 g tikslumu, įpilkite nedidelį kiekį šilto distiliuoto vandens ir viską gerai išmaišykite. Stiklinės turinys supilamas į 100 ml matavimo kolbą, stiklinę kelis kartus perplaunant šiltu distiliuotu vandeniu. Tada į kolbą supilama 5 ml 4% CaCl2 tirpalo, turinys gerai išmaišomas, po to kolba dedama į verdančio vandens vonią, kurioje palaikoma 10 minučių, dažnai purtant. Kolba su turiniu purtant atšaldoma iki kambario temperatūros, iki žymės įpilama distiliuoto vandens, turinys sumaišomas ir filtruojamas į sausą kolbą. Tada nustatomas filtrato lūžio rodiklis. Cukraus kiekis apskaičiuojamas pagal pirmiau pateiktą refraktometrinio metodo formulę, naudojant lentelėje pateiktą K reikšmę. 3.

Cukraus nustatymas pieno mišiniuose

10 g pieno mišinio, pasverto 0,01 g tikslumu, supilama į 100 ml kolbą ir 3/4 kolbos tūrio įpilama distiliuoto vandens. Infuzija atliekama 20 minučių, tada įpilama 0,5 ml 80% acto rūgšties; kolbos turinys pripildomas iki žymės, filtruojamas ir nustatomas filtrato lūžio rodiklis. Skaičiavimas atliekamas pagal aukščiau pateiktą formulę, naudojant lentelėje nurodytas reikšmes K. 3.

Brix yra labiausiai paplitusi refraktometrų kalibravimo skalė. Briksas išreiškia chemiškai grynos sacharozės tirpalo distiliuotame vandenyje koncentraciją masės procentais (sacharozės gramų skaičių 100 gramų tirpalo) ir yra naudojamas cukraus tirpalų koncentracijai apskritai išreikšti masės procentais.

Vandeninių sacharozės tirpalų lūžio rodikliai 20°C temperatūroje

Temperatūros korekcijos refraktometrinei analizei
vandeniniai sacharozės tirpalai

Žodžio Brix kilmė

Profesorius A. Brixas (Brixas) – XIX amžiaus vokiečių chemikas (1798 - 1890). Jis pirmasis plūdiniu tankio matuokliu (hidrometru) išmatavo sulčių, gaunamų iš augalų vaisių, tankį. Vyndariai Europoje nerimavo, kad negali nuspėti, iš kurių vynuogių bus gaminamas geriausias vynas. Gebėjimas numatyti būsimo vyno kokybę jiems buvo itin svarbus, nes geriausi vynai kainuoja daug kartų daugiau nei įprasti. Amžininkai labai įvertino profesoriaus Brixo atradimą ir jo vardu pavadino naują matavimo vienetą.
Brix yra sausosios medžiagos masės procentas vaisių sultyse.
Brix dabar apibrėžiamas kaip sacharozės procentas tirpale. Prietaisai, nustatantys koncentraciją Brikso vienetais, yra kalibruojami specialiai naudojant sacharozės tirpalus vandenyje. Tiesą sakant, matuojant vaisių sulčių koncentraciją Brikso vienetais, gauname tam tikrą bendrą gramų skaičių sacharozės, fruktozės, rūgščių, druskų, vitaminų, amino rūgščių, baltymų ir kitų medžiagų, esančių 100 gramų sulčių ir atitinkančios atitinkamas sacharozės kiekis. Todėl sultys yra mažiau saldaus skonio nei panašios Brikso vertės sacharozės tirpalai.
Brix yra tiesiogiai susijęs su vaisių kokybe. Pavyzdžiui, neišraiškingo rūgštaus skonio vynuogių, auginamų išsekusiame dirvožemyje, Brikso vertė yra ne didesnė kaip 8, o sodraus skonio vynuogių, auginamų derlinga dirva turi Briksą iki 24 ar daugiau.
Taigi, cukrus yra tik vienas iš Brix komponentų. Reikia atsiminti, kad kai kurios medžiagos gali iškraipyti Brikso vertę, pavyzdžiui, alkoholis, actas. Dėl kontrolės augalinis aliejus, sirupui, melasai ir kitiems tankiems skysčiams reikalingas refraktometras, kalibruotas 30–90 Briksų diapazone. Medus tiriamas refraktometru, kurio skalė pažymėta vandens kiekio vienetais, o ne sausųjų medžiagų kiekio vandenyje, kaip įprasta, vienetais.

Kai kurių vaisių kokybės nustatymas
pagal juose esančių sulčių Brikso vertę

Bendrosios metodo charakteristikos

Refraktometrija yra optinis tyrimo metodas, pagrįstas šviesos pluošto, einančio per tiriamą medžiagą, lūžio rodiklio matavimu.

Metodas pagrįstas refrakcijos reiškiniu, tai yra šviesos spindulių lūžimu dviejų skirtingų savo prigimties optinių laikmenų sąsajoje.

Šviesos lūžimas yra jos sąveikos su medžiagos dalelėmis, per kurias praeina šviesa, pasekmė. Esant įtakai elektromagnetinės vibracijos atsiranda šviesa materijos atomuose priverstiniai svyravimai elektronai ir branduoliai. Dėl to jie pasislenka vienas kito atžvilgiu, o tai lemia neatitikimą tarp neigiamo ir „svorio centrų“. teigiama elektros energija atomuose ir molekulėse, tai yra, medžiagos atomai ir molekulės yra poliarizuoti elektromagnetiniame šviesos lauke.

Šviesos lūžis matuojamas lūžio rodikliu n, kuris lygus santykiui kritimo kampo sinusas? į lūžio kampo sinusą?:

Lūžio rodiklis priklauso nuo daugelio veiksnių: medžiagos pobūdžio, krintančios šviesos bangos ilgio, terpės tankio, tirpalo koncentracijos ir temperatūros. Yra tiesinis ryšys tarp lūžio rodiklio reikšmės ir cukraus koncentracijos vandeniniame tirpale, kuris naudojamas nustatant cukraus koncentraciją tirpaluose.

Refraktometrijos metodas taip pat naudojamas medžiagoms identifikuoti, jų grynumui ir koncentracijai tirpale nustatyti.

Lūžio rodiklio priklausomybė nuo medžiagos tankio išreiškiama formule:

kur n yra lūžio rodiklis;

r – savitoji medžiagos lūžis, cm3/g;

d – medžiagos tankis, g/cm3.

Funkcija f(n) išreiškiama ryšiu:

Specifinės lūžio matmuo atitinka specifinį tūrį, tai yra r, cm3/g.

Padauginus savitąją refrakciją r iš medžiagos molinės masės MV, gaunama molinės lūžio RM reikšmė:

Pakeitę savitosios lūžio r reikšmę į (2.19) formulę, gauname lygtį, susiejančią medžiagos molinę lūžį su jos tankiu, moline mase ir poliarizuotumu:

čia RM – medžiagos B molinis lūžis cm3/mol;

MV - molinė masė medžiagos B, g/mol;

n yra medžiagos B lūžio rodiklis;

d – medžiagos B tankis, g/cm3.

Išraiška (2.20) vadinama Lorenco-Lorenco formule. Jis naudojamas skaičiavimuose ir gana tiksliai atitinka molekulinės lūžio adityvumo taisyklę. Pagal šią formulę apskaičiuoti rezultatai mažai priklauso nuo temperatūros, slėgio ir agregacijos būsena medžiagos analizės metu.

Molekulinės lūžio adityvumo taisyklė yra tokia: į junginį įeinančių elementų atominių lūžių suma lygi šio junginio molekuliniam lūžiui.

Kur? - poliarizacijos koeficientas, cm3;

NA yra Avogadro konstanta, 6,02204 1023 mol-1.

Poliarizacijos koeficientas (?) priklauso nuo medžiagos atomų ir molekulių tūrio ir nepriklauso nuo temperatūros. Ar buvo eksperimentiškai nustatyta, kad? ? r3, kur r yra poliarizuotos molekulės spindulys.

Fizinė molinės refrakcijos reikšmė paaiškinama ryšiu:

kur NA yra molekulių skaičius 1 molyje medžiagos, mol-1;

Kamuolio tūris, t.y. poliarizuotos molekulės tūris;

Iš to išplaukia, kad RM yra bendras visų tūris poliarizuotos molekulės yra 1 mole medžiagos. Poliarizuotų molekulių tūris susideda iš atomų tūrių ir tūrių, kuriuos užima dvigubos ir trigubos jungtys. Atomų tūris vadinamas atomo lūžiu Žiurkė, o ryšio tūris vadinamas ryšio lūžiu Rbl. Iš to, kas išdėstyta pirmiau, aišku, kad molinė refrakcija yra adityvus dydis.

Kai kurių elementų ir jungčių atomų lūžio reikšmės pateiktos 2.8 lentelėje

2.8 lentelė. Atominės ir ryšių lūžio rodikliai pagal Vogel

Cukraus kiekio sausuose vynuose nustatymo naudojant chromatografiją kolonėlėje refraktometrijos metodu esmė

Refraktometrinis cukraus kiekio nustatymas maisto produktai remiantis egzistavimu tiesinė priklausomybė tarp lūžio rodiklio reikšmės ir cukraus koncentracijos tirpale.

Įranga

1. Refraktometras IRF - 454 BM;

2. Analitinės svarstyklės;

3. 25 cm3 tūrio matavimo kolbos (5 vnt.);

4. Akių lašintuvas;

5. Chromatografinė kolonėlė;

6. Filtravimo popierius.

Naudojami reagentai

1. Vandens-alkoholio tirpalas. Paruošimas atliekamas atsižvelgiant į alkoholio kiekį. Pavyzdžiui, etiketėje parašyta „Alk. 9 - 11 % tūrio“, todėl vandens-alkoholio tirpalas ruošiamas santykiu 91:9 dalys;

2. Distiliuotas vanduo;

Tiriamų medžiagų lūžio rodiklis matuojamas refraktometru IRF-454BM, kurio veikimo principas pagrįstas pilnumo fenomenu. vidinis atspindys kai šviesa praeina per dviejų skirtingų lūžio rodiklių terpių sąsają. Visi matavimai atliekami „baltoje šviesoje“ (dienos šviesoje arba elektra). Norint gauti didelį tikslumą, tiriamų skysčių lūžio rodikliai matuojami esant tam tikrai temperatūrai ir tam tikram bangos ilgiui.

2.14 pav. – Refraktometras IRF – 454BM: 1 – okuliaras; 2 - smagračiai; 3, 4 - veidrodžiai; 5 - refraktometrinis blokas su judančiomis (a) ir fiksuotomis (b) prizmėmis; 6 - sklendė; 7 - kablys; 8 - įrenginio korpusas; 9 - termometro montavimo vieta

2.15 pav. - Refraktometro prizmių diagrama: 1 - matavimo prizmė; 2 - bandomasis skystis; 3 - apšvietimo prizmė

Refraktometro IRF - 454BM veikimo procedūra

Refraktometras sumontuotas taip, kad įsijungtų šviesa įėjimo langas apšvietimo prizmė ir ant veidrodžio, kuris nukreipia šviesą į matavimo prizmės įėjimo langą. Norėdami tai padaryti, turite atidaryti sklendę 6 ir veidrodžius 3, 4 (žr. 2.14 pav.).

Atidarykite apšvietimo prizmę 100° kampu. Stiklo lazdele arba pipete, neliesdami prizmės, užlašinkite 2-3 lašus skysčio ant švaraus poliruoto matavimo prizmės 1 paviršiaus (žr. 2.15 pav.), kad visas paviršius pasidengtų skysčio plėvele. Nuleiskite apšvietimo prizmę 3 ir prispauskite ją kabliu 7. Skaidrių skysčių matavimai atliekami skleidžiamoje šviesoje, kai ji praeina pro atvirą apšvietimo prizmės langą.

Šviesos spinduliai praeina pro apšvietimo prizmę 3, išėjimo vietoje išsklaido matiniu paviršiumi A1B1, patenka į tiriamąjį skystį ir patenka ant matavimo prizmės 1 poliruoto paviršiaus AB (žr. 2.15 pav.). Sukant veidrodį 3 (žr. 2.14 pav.), prizmė ryškiai apšviečiama balta šviesa. Visas laukas okuliare turi būti apšviestas tolygiai.

Tamsių dėmių buvimas rodo, kad analizei paimtas nepakankamas skysčio kiekis. Tokiu atveju prizmės atidaromos ir įlašinami keli lašai tiriamojo skysčio ir vėl sandariai paspaudžiami.

Prieš pradėdami matavimus, patikrinkite prietaiso apšvietimo ir matavimo prizmių švarą (sudrėkinkite distiliuotu vandeniu ir nuvalykite švaria minkšta šluoste).

Prieš matavimus patikrinkite refraktometrą distiliuotu vandeniu:

a) atsargiai, neliesdami jos paviršiaus, ant švaraus nupoliruoto matavimo prizmės paviršiaus pipete užlašinkite 2-3 lašus distiliuoto vandens ir nuleiskite apšvietimo prizmę;

b) sukant veidrodį pasiekiamas geriausias skalės apšvietimas. Sukant apatinį smagratį, esantį ant dešinėje pusėje refraktometru ir žvelgiant į okuliarą, šviesos-šešėlio riba įvedama į 1 okuliaro matymo lauką. Sukant viršutinį smagratį šviesos ir šešėlio sąsajos spalva pašalinama ir paryškinama;

c) stebėdami per okuliarą, apatiniu rankračiu sulygiuokite kryželio centrą su šviesos ir šešėlio linija ir išmatuokite vandens lūžio rodiklio vertę skalėje, esančioje okuliaro apačioje.

20°C temperatūroje vandens lūžio rodiklis yra nD = 1,3330. Jei eksperimentas buvo atliktas esant kitokiai temperatūrai (išmatuokite vandens temperatūrą termometru), tada įvedama temperatūros korekcija pagal gautą vandens lūžio rodiklio vertę:

N = 0,0565 10–4 + 10–4 (t0–10) (2,23)

kur 10-4 - temperatūros koeficientas distiliuoto vandens lūžio rodiklis, 1/deg.

n = n?D + ?n (2,24)

Eksperimentiniu būdu gautos n reikšmės sutapimas su 2.9 lentelės duomenimis esant tokiai pačiai temperatūrai rodo, kad refraktometras sureguliuotas.

2.9 lentelė Vandens lūžio rodiklio temperatūros nuokrypiai

Darbo atlikimas

1) Paruoškite sprendimus kalibravimo grafikui sudaryti

25 cm3 talpos matavimo kolbose paruošiami penki sacharozės kalibravimo tirpalai, apimantys numatomų koncentracijų diapazoną tiriamajame mėginyje (pvz., vyno etiketėje parašyta: „cukrus 30 - 50 g/dm3“, todėl jums reikia paruošti 20 g/dm3 cukraus tirpalus; Kaip tirpiklis naudojamas vandeninis alkoholio tirpalas.

Kalibravimo tirpalai ruošiami iš sacharozės mėginio, ruošiant 25 cm3 tirpalą, kurio cukraus koncentracija yra 20 g/dm3 pagal santykį:

20 g - 1000 cm3.

m1, g - 25 cm3.

Sacharozės mėginys kiekybiškai perpilamas per piltuvą į 25 cm3 matavimo kolbą. Į kolbą pilamas vandens ir alkoholio tirpalas. jo tūrį ir maišykite turinį, kol sacharozė visiškai ištirps. Tada likusį tūrį supilkite iki žymės vandens-alkoholio tirpalu ir išmaišykite. Kitų koncentracijų tirpalai apskaičiuojami ir ruošiami tokiu pat būdu.

2) Išmatuokite kalibravimo tirpalų lūžio rodiklį:

a) pakelkite apšvietimo prizmę ir atsargiai nuvalykite abiejų prizmių paviršius filtravimo popieriumi;

b) užlašinkite 2 lašus tirpalo ant matavimo prizmės paviršiaus ir nuleiskite apšvietimo prizmę;

c) sukdami viršutinį smagratį nustatykite ribą tarp šviesaus ir tamsaus laukų. Jis turi būti skaidrus, o ne vaivorykštės spalvos;

d) pasukite apatinį rankratį tol, kol sutaptų tamsaus ir šviesaus matymo lauko ribos.

e) gautus duomenis įrašyti į 2.10 lentelę;

2.10 lentelė. Eksperimento rezultatai

3) Paruoškite tiriamą produktą analizei. Analizei gautas vynas pirmiausia praleidžiamas per chromatografinę kolonėlę, užpildytą aktyvuota anglis norint atskirti spalvą organinės medžiagos. Nustatykite lašėjimo greitį, lygų 1 lašui, ištekančiam kas 3 s. Jei vynas nepakankamai išvalytas, operacija kartojama 2–3 kartus.

4) Išgryninto vyno lūžio rodiklio matavimai atliekami panašiai kaip ir kalibravimo tirpalų lūžio rodiklio matavimai.

5) Pasibaigus matavimams, abi prizmes nuplaukite distiliuotu vandeniu ir nusausinkite filtravimo popieriumi.

6) Remdamiesi 2.10 lentelės rezultatais, sudarykite kalibravimo grafiką.

7) Naudodami kalibravimo grafiką, nustatykite sacharozės kiekį vyne ir palyginkite su duomenimis butelio etiketėje.

Eksperimento rezultatų apdorojimas

1) Patikrinkite refraktometrą distiliuotu vandeniu

Distiliuoto vandens lūžio rodiklis n = 1,3302, kai eksperimentinė temperatūra T = 28,8 °C

N = 0,0565 10-4 + 1 10-4 (t - 10) = 0,0565 10-4 + 1 10-4 (28,8 - 10) = 1,89 10-3

n = n?D + ?n = 1,3302 + 1,89 10-3 = 1,33209 ~ 1,3321

2) Remdamiesi 2.11 lentelės rezultatais, sudarykite kalibravimo grafiką

2.11 lentelė. Eksperimento rezultatai

2.16 pav. – lūžio rodiklio n priklausomybės nuo sacharozės vandeninio alkoholio tirpalo koncentracijos grafikas, g/dm3

3) Naudodami kalibravimo grafiką, nustatykite sacharozės kiekį vyne ir palyginkite jį su duomenimis, nurodytais butelio etiketėje.

Vyno mėginio lūžio rodiklis n = 1,3390

Lūžio rodiklio n tiesinės priklausomybės nuo sacharozės vandeninio alkoholio tirpalo, g/dm3, koncentracijos lygtis: n = 1,34426 10?4 C + 1,33425, todėl:

n = 1,34426 10?4 C + 1,33425

1,3390 = 1,34426 10?4 C + 1,33425

0,00475 = 1,34426 10?4 C

C = 35,3354 ~ 35,33 g/dm3

Nagrinėjamas vyno produktas yra pusiau saldus baltas stalo vynas „Russian Vine Muscat“, alk. 10 - 12%, cukrus 30 - 40% tūrio 0,7 l.

Taikymo sritis

1) Gyre anglies dvideginio gamtoje

Angliavandeniai susidaro augaluose fotosintezės procese iš atmosferoje ir vandenyje sugerto anglies dioksido.

2) Maisto šaltinis

Angliavandeniai yra pagrindinė žinduolių maisto sudedamoji dalis. Gerai žinomas jų atstovas – gliukozė – yra augalų sultyse, vaisiuose, vaisiuose ir ypač vynuogėse (iš čia ir kilo jos pavadinimas – vynuogių cukrus). Tai esminis gyvūnų kraujo ir audinių komponentas bei tiesioginis ląstelių reakcijų energijos šaltinis. Valgant energijos sąnaudos ramybės būsenoje padidėja vidutiniškai iki 2200 kcal (baltymai iki 30%, angliavandeniai ir riebalai 4 - 15%). Toks maisto gebėjimas padidinti energijos sąnaudas vadinamas specifiniu dinaminiu maisto poveikiu.

3) Angliavandenių energetinė ir konstrukcinė funkcija

Angliavandeniai yra visų augalų ir gyvūnų organizmų ląstelių ir audinių dalis. Jie turi puiki vertė kaip energijos šaltiniai medžiagų apykaitos procesuose. Kad organizmas veiktų, reikia energijos. Jis išsiskiria sudėtingų organinių junginių skaidymosi procese: baltymai, riebalai ir angliavandeniai, potenciali energija kuri tada patenka į kinetinės rūšys energijos, daugiausia šiluminės, mechaninės ir iš dalies elektros.

Padalinti eina keliu deguonies pridėjimas – oksidacija. Kai organizme oksiduojasi 1 g riebalų, išsiskiria 9,3 kcal šilumos, 1 g angliavandenių – 4,1 kcal, 1 g baltymų – 4,1 kcal.

Šilumos kiekis, kuris išsiskiria organizme oksiduojantis 1 g medžiagos, vadinamas degimo šiluma.

Dalis išsiskiriančios energijos panaudojama naujoms ląstelėms ir audiniams kurti, dalis sunaudojama organų ir audinių funkcionavimo procese – raumenų susitraukimui, laidumui. nerviniai impulsai, fermentų ir hormonų sintezė ir kt. Dauguma cheminė energija paverčiama šiluma, kuri naudojama palaikyti pastovi temperatūra kūnai.

4) Statybinė medžiaga

Celiuliozė yra įprastas augalų polisacharidas, jis yra stiebų ir lapų skeletas, grūdinių kultūrų, daržovių ir vaisių apvalkalas.

5) Kulinarija ir konditerijos gaminiai

Chemiškai patvirtinta: aukštesnė nei 120°C temperatūra sunaikina maistinių medžiagų ir sukelia reakcijas, dėl kurių susidaro elementai, galintys pakenkti organizmui. Taip, gaminu atvira ugnis sukelia Maillardo reakciją: tai prancūzų chemikas atrado tai aukšta temperatūra keičia aminorūgšties kokybę esant cukrui.

Būtent ši reakcija suteikia būdingą spalvą duonos plutai, vištienos odai ir traškučiams. Be to, jo dėka atsiranda apetitą keliantis keptos kvapas.

6) Nuoseklumas vidinė kompozicija kraujo

Žmonėms pagrindinis angliavandenių šaltinis yra augalinis maistas. Maiste daugiausia yra kompleksiniai angliavandeniai: polisacharidai - krakmolas, glikogenas ir disacharidai - pieno, runkelių, cukranendrių ir kiti cukrūs. IN virškinamojo trakto jiems suskaidžius susidaro paprasti monosacharidai – gliukozė, fruktozė ir galaktozė, kurie iš žarnyno pasisavinami į kraują.

Kraujyje angliavandenių yra gliukozės pavidalu 4,44 - 6,66 mmol/l, kepenyse ir raumenyse - mažų glikogeno atsargų pavidalu.

Pasninko metu glikogeno atsargos sumažėja, nes glikogenas suskaidomas į gliukozę ir patenka į kraują, išlaikant pastovų cukraus kiekį kraujyje. Būklė, kai cukraus kiekis kraujyje nukrenta žemiau 4,44 mmol/l, vadinama hipoglikemija, o padidėjimas virš 6,66 mmol/l – hiperglikemija. Kai sutrinka glikemija funkcinė būklė nervų ląstelės, žmogui atsiranda silpnumas, alkio jausmas, sumažėja darbingumas.

Jei hipoglikemija tęsiasi ilgą laiką, žmogus netenka sąmonės ir gali ištikti mirtis. Tais atvejais, kai žmogus vienu metu suvartoja 150 - 200 g lengvai virškinamų angliavandenių (cukraus, saldumynų), atsiranda vadinamoji maistinė (maisto) hiperglikemija, kurią lydi gliukozurija – cukraus atsiradimas šlapime; cukraus perteklius pašalinamas per inkstus. Žarnyne absorbuoti monosacharidai per kraują per vartų veną keliauja į kepenis, kur dalis jų paverčiama glikogenu ir kaupiasi kaip atsargos.

Be to, kepenyse nusėda glikogenas griaučių raumenys. Iš viso organizmas turi apie 350 g glikogeno atsargų.

7) Naudojimas medicinoje antibiotikams gauti

Streptomicinas yra plataus spektro aminoglikozidinis antibiotikas – bazinis, tirpus vandenyje, atsparus karščiui. Jis yra stabilus tiek sausoje būsenoje, tiek tirpaluose (ypač esant pH = 3-7 ir tirpalo temperatūrai< 28°С). Обычно выделяют в виде солей: хлоргидрат, сульфат и др.; [?]D26 vandeninis tirpalas hidrochloridas - 86,1°.

Istoriškai pirmasis aminoglikozidų grupės antibiotikas ir pirmasis, kuris buvo aktyvus prieš tuberkuliozę ir marą. Antrą kartą po penicilino jį atrado Zelmanas Waksmanas, už kurį jis gavo Nobelio premija 1952 metais.

streptomicinas

Jis susidaro gyvuojant spinduliuojantiems grybams Streptomyces globisporus streptomycini ar kitiems giminingiems mikroorganizmams.

Po pavartojimo streptomicinas greitai ir visiškai absorbuojamas iš injekcijos vietos.

Pasiskirsto visuose kūno audiniuose. Su plazmos baltymais jungiasi mažai (0-10%). Nemetabolizuojamas. T1/2 – 2 – 4 valandos Išsiskiria nepakitęs su šlapimu.

8) Informacinė funkcija

Nukleorūgštys arba polinukleotidai yra keturių tipų nukleotidų kopolimerai, kurie yra esteriai fosforo rūgštis ir pentozė (penkių narių ciklinis cukrus), kurių molekulėje yra vienas iš hidroksilo grupės pakeičiamas azotine baze.

Gamtoje yra dviejų tipų nukleino rūgštys, skiriasi savo molekulėse esančiomis pentozėmis – ribonukleorūgštimi (RNR), turinčia ribozės, ir dezoksiribonukleorūgštimi (DNR), turinčia dezoksiribozės.

Dezoksiribonukleino rūgštis (DNR) – tai makromolekulė, užtikrinanti saugojimą, perdavimą iš kartos į kartą ir gyvų organizmų vystymosi ir funkcionavimo genetinės programos įgyvendinimą. DNR turi struktūrinę informaciją įvairių tipų RNR ir baltymai.

Kaip ir DNR, ribonukleino rūgštis (RNR) susideda iš ilga grandinėlė, kuriame kiekviena grandis vadinama nukleotidu.

Kiekvienas nukleotidas susideda iš azoto bazė, ribozės cukraus ir fosfatų grupė. Nukleotidų seka leidžia RNR koduoti genetinę informaciją.

Visi ląsteliniai organizmai naudoti RNR baltymų sintezei programuoti.

Darbo tikslas : cukraus tirpalo lūžio rodiklio priklausomybės nuo jo koncentracijos tyrimas.

Priedai: refraktometras IRF – 22, įvairių koncentracijų tirpalų rinkinys.

Saugumo klausimai

1. Šviesos atspindžio dėsniai.

2. Šviesos lūžio dėsniai. Lūžio rodiklis.

3. Visiškas atspindys. Ribinis kampas visiškas atspindys.

4. Spindulių kelias į vidų trikampė prizmė. Šviesos vadovai.

Darbo atlikimas

Tam naudojamas refraktometras greitas apibrėžimasįsisavintų skysčių lūžio rodiklis nedideli kiekiai, kurio lūžio rodiklis yra 1,3 – 1,7 intervale.

Interferometro optinė konstrukcija parodyta 1 pav.

Šviesa, atsispindėjusi nuo veidrodžio 1, praeina per apšvietimo prizmę 2, plonu sluoksniu skystis ir matavimo prizmė 3. Tada per apsauginį stiklą 4 ir dispersijos kompensatorių 5 patenka į lęšį 6, praeina per viso atspindžio prizmę 7, plokštelę su kryželiu 8 ir per okuliarą teleskopu 9 pataiko į stebėtojo akį. Prietaiso skalė apšviečiama naudojant veidrodį ir projektuojama prizmių sistema okuliaro židinio plokštumoje taip, kad matymo lauke vienu metu būtų matoma šviesos ir šešėlio riba, kryželis ir skalė. Norint rasti sąsają tarp šviesos ir šešėlio ir sulygiuoti ją su kryželiu, matavimo galvutę galima pasukti horizontalioji ašis naudodami varžtą, esantį įrenginio priekiniame skydelyje.

1. Padėkite apšvietimą taip, kad šviesa kristų ant skalės apšvietimo veidrodžio ir apšvietimo prizmės krašto. Sukant okuliarą sufokusuojami skalė ir kryželis.

2. Patraukite aukštyn viršutinė dalis matavimo galvutę su apšvietimo prizme ir užlašinkite 2 - 3 lašus distiliuoto vandens ant nupoliruoto matavimo prizmės krašto. Po to įdėkite apšvietimo prizmę į vietą. Tiriamas skystis turi užimti visą tarpą tarp prizmių paviršių.

3. Sukdami sukamąją matavimo galvutės rankenėlę įsitikinkite, kad matymo lauke atsirastų šviesių ir tamsių laukų riba. Sąsajos spalvas pašalina kompensatorius.

4. Sulygiuokite sąsają su kryželiu ir užrašykite šį tikslą atitinkančius rodmenis koncentracijų ir lūžio rodiklio skalėje.

5. Tada išmatuokite visų žinomos koncentracijos tirpalų koncentraciją bei lūžio rodiklį ir sudarykite lūžio rodiklio priklausomybės nuo cukraus koncentracijos grafiką.

6. Nustatykite nežinomos koncentracijos tirpalo lūžio rodiklį ir iš grafiko nustatykite jo koncentraciją.

Išspręskite problemas.

1. Iš terpentino į orą išeina šviesos spindulys. Šio pluošto viso atspindžio ribinis kampas yra lygus . Nustatykite terpentino lūžio rodiklį.

2. Žmogus iš valties apžiūri objektą, gulintį rezervuaro dugne. Nustatykite jo gylį, jei, nustatant „akimi“ vertikalia kryptimi, rezervuaro gylis atrodo 1,5 m.

3. Ribinis viso atspindžio kampas stiklo ir skysčio sąsajoje yra lygus . Nustatykite skysčio lūžio rodiklį, jei stiklo lūžio rodiklis yra 1,5.

9 DARBAS

STEPHAN-BOLZMANNO KONSTANTO IR PLANKO KONSTANTO NUSTATYMAS

Darbo tikslas : susipažinti optiniai metodai temperatūros matavimai ir Stefano-Boltzmanno konstantos bei Planko konstantos nustatymas.

Priedai: pirometras su dingstančiu siūlu, srovės šaltinis, kaitrinė lempa, vienfazis įtampos reguliatorius.

Saugumo klausimai

1. Kas yra šiluminė spinduliuotė? Jo savybės.

2. Koks yra spinduliuotės srautas?

3. Kas yra energetinis šviesumas?

4. Kas yra absoliučiai juodas kūnas?

5. Prevosto taisyklė. Kirchhoffo dėsnis.

6. Stefano-Boltzmanno dėsnis.

7. Vieno poslinkio dėsnis.

8. Planko formulė.

9. Optinė pirometrija.

Įvadas

IN šis darbas Nustatoma ryškumo temperatūra. Tam naudojamas nykstantis gijų pirometras. Scheminė diagrama Prietaisas parodytas 1 paveiksle. Naudojant lęšį 5, tiriamo kūno šviečiančio paviršiaus vaizdas sujungiamas su fotometrinės lempos 4 kaitinamojo siūlo plokštuma. Kaitinamojo siūlas ir korpuso vaizdas žiūrimi per okuliarą 1 ir šviesos filtras 3, praleidžiantis šviesą, kurio bangos ilgis = 660 nm.

Sriegio ryškumą galima reguliuoti keičiant juo tekančią srovę naudojant reostatą, kurio pluta aplink okuliarą rodoma žiedo 2 pavidalu.

Matavimų metu srovė per siūlą parenkama tokia, kad ji nebūtų matoma tiriamo kūno paviršiaus fone, t.y. kad kaitinimo siūlelio ir tiriamojo kūno spektrinės spinduliuotės tankiai būtų lygūs monochromatinė šviesa su bangos ilgiu.

Pirometro ampermetro skalė preliminariai sukalibruota pagal juodo kūno spinduliuotę. Todėl naudodami tokį pirometrą galite nustatyti kūno ryškumo temperatūrą.

Jei spinduliuotė vyksta terpėje, kurios temperatūra yra , tai kūno spinduliuotės metu per laiko vienetą išskiriamas energijos srautas bus lygus

, 1.9

kur T yra kūno temperatūra, S yra jo paviršiaus plotas.

Šiame darbe kaitinamosios lemputės volframo siūlas imamas kaip šilumos skleidėjas, šildomas elektros šokas. Kad kaitinimo siūlelio temperatūra būtų pastovi, jam tiekiama maitinimas. Dalis šios galios pašalinama kaip šiluma dėl terpės šilumos laidumo, o likusi dalis kompensuoja spinduliuojamą galią. Ir taip galime rašyti

, 2.9

kur yra koeficientas, kuriame atsižvelgiama į energijos nuostolius dėl šilumos laidumo. Sulyginę 1.9 ir 2.9 reiškinių dešiniąsias puses, galime gauti:

, 3 .9

kur U – lempos įtampa, I – srovė joje, T – pirometru išmatuota kaitinamojo siūlo temperatūra (ryškumo temperatūra).

Šioje užduotyje, kaip rodo patirtis, galime daryti prielaidą, kad net tada iš 3.9 išraiškos galime rasti

, 4.9

kur T yra ryškumo temperatūra,

Kambario temperatūra,

S yra lempos kaitinimo siūlelio plotas,

U ir I yra lempos įtampa ir srovė joje.

Žinant Stefano–Boltzmanno konstantą ir Boltzmanno konstanta Galima nustatyti Planko konstantą

, 5.9

kur yra šviesos greitis vakuume,

- Boltzmanno konstanta.

Darbo atlikimas.

Įjunkite instaliaciją ir įjunkite lempą 60–80 V įtampą.

Sufokusuokite fotometrinės lempos kaitinimo siūlelio vaizdą. Įsitikinkite, kad fotometrinės lempos kaitinimo siūlelio vaizdas yra ant tiriamos lempos kaitinamojo siūlo atvaizdo.

Paspaudę mygtuką K ir sukdami pirometro žiedą, pasirinkite srovę fotometrinėje lempoje, kad jos vaizdas išnyktų tiriamos lempos kaitinamojo siūlo fone.

Naudodami pirometro skalę nustatykite lempos kaitinimo siūlelio ryškumo temperatūrą. Įveskite matavimo rezultatus į 1 lentelę.

2. Juodojo kūno spinduliuotės srautas yra 10 kW, maksimalus spektrinis tankis energetinis šviesumas patenka į 0,8 µm bangos ilgį. Nustatykite spinduliuojančio paviršiaus plotą.

3. Nustatykite kūno, kurio radiaciniu pirometru išmatuota temperatūra yra 1400 K, o tikroji kūno temperatūra yra 3200 K, pilkąjį koeficientą.

Darbas 1. Apibrėžimas židinio nuotolis Ir optinė galia

susiliejantys ir besiskiriantys lęšiai……………………………. 1

Darbas 2. Šviesos trukdžiai ……………………………………………………………… 4

3 darbas. Šviesos difrakcija……………………………………………………. 7

4 darbas. Difrakcinė gardelė………………………………………………………… 11

5 darbas. Fotoelektrinio efekto tyrimas……………………………………………….. 13

6 darbas. Šviesos bangos ilgio nustatymas naudojant difrakciją

grotelės…………………………………………………………………………………… 16

Darbas 7. Maluso dėsnio patikrinimas……………………………………………… 19

8 darbas. Cukraus tirpalo lūžio rodiklio nustatymas

ir jo koncentracija tirpale naudojant IRF refraktometrą - 22…20

9 darbas. Stefano–Boltzmanno konstantos ir konstantos nustatymas

Lenta………………………………………………………………………….. 22