Элсэн чихрийн агууламжийг тодорхойлох рефрактометрийн арга нь сахарозын усан уусмалын концентраци ба хугарлын илтгэгчийн тогтоосон хамааралд суурилдаг. Уусмалын концентраци их байх тусам илүү үзүүлэлтхугарал. Хүнсний баяжмал дахь элсэн чихрийн агууламжийг тодорхойлох рефрактометрийн аргын мөн чанар нь туршилтын усан уусмалын хугарлын илтгэгчийг тодорхойлж, температурыг рефрактометрийн призм дээр тэмдэглэж, туршилтын температурт нэрмэл усны хугарлын илтгэгчийг ашиглах явдал юм. (Хүснэгт 2), элсэн чихрийн агууламжийг тогтоосон томъёогоор хувиар тооцно.

Хүнсний баяжмал дахь элсэн чихрийн агууламжийг тодорхойлохын тулд туршилтын бодисыг нэрмэл усаар дүүргэсний дараа олж авсан усан уусмалыг бүтээгдэхүүн, бүтээгдэхүүний бүлэг тус бүрээр тогтоосон хугацаанд ашигладаг. Сүү, уургийн тунадас (уусмал) агуулсан бүтээгдэхүүнийг судлахдаа Цууны хүчилба кальцийн хлорид).

Тодорхойлох арга.Дундаж дээжээс (урьдчилан буталсан) 10-25 г туршилтын бодисыг 0.01 г-ийн нарийвчлалтайгаар жинлэж, дээжийг 100 мл хэмжээст колбонд хийж, түүний эзэлхүүний 3/4-т нэрмэл ус нэмнэ. колбо; Колбоны агуулгыг хольж, байнга сэгсэрч 20 минут байлгана. Үүний дараа колбонд нэрмэл ус нэмж, агуулгыг нь хольж, хуурай колбонд шүүнэ. Дараа нь рефрактометрийн призм дээр шүүгдсээс 2-3 дусал хайлсан саваагаар дусааж, рефрактометрийн призм дээр температурыг тэмдэглэж хугарлын илтгэгчийг тодорхойлно.

энд n1 нь туршилтын уусмалын хугарлын илтгэгч; n - тодорхойлох температурт нэрмэл усны хугарлын илтгэгч; K нь хугарлын илтгэгчийг судалж буй бүтээгдэхүүн дэх сахарын хувь болгон хувиргах коэффициент юм.

Нэг төрлийн бүтээгдэхүүний бүлэгт K коэффициентийн утгыг туршилтаар дараах байдлаар тогтооно. Судалгаанд хамрагдаж буй бүтээгдэхүүн дэх элсэн чихрийн агууламжийг арбитрын аргаар тодорхойлж, үүнтэй зэрэгцэн рефрактометрийн аргаар олж авсан усан уусмалын хугарлын илтгэгчийг тодорхойлно.

K коэффициентийг томъёогоор тооцоолно

энд n1 нь туршилтын уусмалын хугарлын илтгэгч; n - туршилтын температурт нэрмэл усны хугарлын илтгэгч; G нь арбитрын аргаар тодорхойлсон элсэн чихрийн хувь юм.

Нэрмэл усны хугарлын илтгэгч өөр өөр температурхүснэгтэд өгсөн болно. 2.

Бүтээгдэхүүний K коэффициентийн утга янз бүрийн төрөл(Хүснэгт 3) хүснэгтэд заасан жингийн хувьд хүчинтэй байна, at дараах нөхцөлүүдшинжилгээ: колбоны хэмжээ - 100 мл, дусаах хугацаа - 20 минут.

Цөцгий дэх сахарын хэмжээг тодорхойлох

Бүтээгдэхүүний дундаж дээжээс 20 г туршилтын бодисыг 0.01 г нарийвчлалтайгаар 50-100 мл-ийн багтаамжтай шилэн саванд хийж, бага хэмжээний бүлээн нэрмэл ус нэмээд бүгдийг сайтар холино. Шилний агуулгыг 100 мл хэмжээст колбонд хийж, шилийг бүлээн нэрмэл усаар хэд хэдэн удаа зайлж угаана. Дараа нь 5 мл 4% CaCl2 уусмалыг колбонд хийнэ, агуулгыг сайтар хольж, дараа нь колбыг буцалж буй усан ваннд хийж, 10 минутын турш байнга сэгсэрнэ. Агуулгатай колбыг сэгсэрч өрөөний температурт хөргөж, нэрмэл усаар дүүргэж, агуулгыг хольж, хуурай колбонд шүүнэ. Дараа нь шүүлтийн хугарлын илтгэгчийг тодорхойлно. Хүснэгтэд өгөгдсөн K утгыг ашиглан рефрактометрийн аргын хувьд дээр дурдсан томъёогоор чихрийн агууламжийг тооцоолно. 3.

Сүүний найрлага дахь сахарын хэмжээг тодорхойлох

10 г сүүний хольцыг 0.01 г нарийвчлалтайгаар жигнэж, 100 мл-ийн колбонд хийж, колбоны эзэлхүүний 3/4-т нэрмэл ус нэмнэ. Судсаар хийх ажлыг 20 минутын турш хийж, дараа нь 0.5 мл 80% цууны хүчил нэмнэ; колбоны агуулгыг тэмдэглэгээнд хүргэж, шүүж, шүүлтийн хугарлын илтгэгчийг тодорхойлно. Тооцооллыг дээрх томъёоны дагуу хүснэгтэд заасан K утгыг ашиглан гүйцэтгэнэ. 3.

Brix бол рефрактометрийн хамгийн түгээмэл тохируулгын хэмжүүр юм. Брикс нь нэрмэл усан дахь химийн цэвэр сахарозын уусмалын концентрацийг жингийн хувиар (100 грамм уусмал дахь сахарозын грамм тоо) илэрхийлэх ба чихрийн уусмалын концентрацийг жингийн хувиар илэрхийлэхэд ашигладаг.

Сахарозын усан уусмалын хугарлын үзүүлэлтүүд 20°С

Рефрактометрийн шинжилгээнд зориулсан температурын залруулга
сахарозын усан уусмал

Брикс гэдэг үгийн гарал үүсэл

Профессор А.Брикс (Брикс) – 19-р зууны Германы химич (1798 - 1890). Тэрээр анх удаа хөвөх нягтын тоолуур (гидрометр) ашиглан ургамлын жимснээс гаргаж авсан шүүсний нягтыг хэмжсэн хүн юм. Европ дахь дарс үйлдвэрлэгчид аль усан үзмээс хамгийн сайн дарс болохыг таамаглаж чадахгүй байгаад санаа зовж байв. Ирээдүйн дарсны чанарыг урьдчилан таамаглах чадвар нь тэдний хувьд маш чухал байсан хамгийн сайн дарсердийнхөөс хэд дахин илүү үнэтэй. Профессор Бриксийн нээлтийг орчин үеийн хүмүүс өндрөөр үнэлж, түүний нэрээр шинэ хэмжилтийн нэгжийг нэрлэжээ.
Бриксжимсний шүүс дэх хуурай бодисын массын хувь юм.
БриксОдоо уусмал дахь сахарозын хувиар тодорхойлогддог. Брикс нэгж дэх концентрацийг тодорхойлох багажуудыг сахарозын усан дахь уусмалыг ашиглан тусгайлан тохируулдаг. Үнэн хэрэгтээ, жимсний шүүсний концентрацийг Brix нэгжээр хэмжихэд бид 100 грамм жүүсэнд агуулагдах сахароз, фруктоз, хүчил, давс, витамин, амин хүчил, уураг болон бусад бодисын тодорхой тооны граммыг авдаг. сахарозын тохирох хэмжээ. Тиймээс шүүс нь Brix-ийн ижил утгатай сахарозын уусмалаас бага чихэрлэг амттай байдаг.
Брикс нь жимсний чанараас шууд хамаардаг. Жишээлбэл, шавхагдсан хөрсөн дээр ургасан исгэлэн амттай усан үзмийн Brix-ийн үнэ 8-аас ихгүй, баялаг амттай усан үзэм үржил шимт хөрс 24 ба түүнээс дээш хүртэл Brix-тэй.
Тиймээс элсэн чихэр нь Brix-ийн зөвхөн нэг бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Зарим бодисууд нь архи, цуу гэх мэт Brix-ийн утгыг гажуудуулж болно гэдгийг санах нь зүйтэй. Хяналтын хувьд ургамлын тос, сироп, моласс болон бусад өтгөн шингэнийг хэрэглэхэд 30-90 Brix-ийн хүрээнд тохируулсан рефрактометр шаардлагатай. Зөгийн балыг ердийнх шиг усан дахь хуурай бодисын агууламжийн нэгжээр биш харин усны агууламжийн нэгжээр тэмдэглэсэн хуваарь бүхий рефрактометрээр туршина.

Зарим жимсний чанарыг тодорхойлох
тэдгээрт агуулагдах шүүсний Brix үнэ цэнийн дагуу

Аргын ерөнхий шинж чанар

Рефрактометр нь судалж буй бодисоор дамжин өнгөрөх гэрлийн цацрагийн хугарлын илтгэгчийг хэмжихэд суурилсан оптик судалгааны арга юм.

Энэ арга нь хугарлын үзэгдэл, өөрөөр хэлбэл шинж чанараараа ялгаатай хоёр оптик мэдээллийн хэрэгслийн хоорондох гэрлийн цацрагийн хугарал дээр суурилдаг.

Гэрлийн хугарал нь гэрлийн өнгөрч буй бодисын хэсгүүдтэй харилцан үйлчлэлийн үр дагавар юм. Нөлөөллийн дор цахилгаан соронзон чичиргээбодисын атомд гэрэл үүсдэг албадан хэлбэлзэлэлектрон ба цөм. Үүний үр дүнд тэд бие биенээсээ харьцангуй шилжиж, сөрөг ба "хүндийн төвүүд" хоорондын зөрүүд хүргэдэг. эерэг цахилгаанатом ба молекулуудад, өөрөөр хэлбэл бодисын атом ба молекулууд гэрлийн цахилгаан соронзон орон дээр туйлширдаг.

Гэрлийн хугарлыг n хугарлын илтгэгчээр хэмждэг бөгөөд энэ нь харьцаатай тэнцүү байнатусгалын өнцгийн синус? хугарлын өнцгийн синус руу?:

Хугарлын илтгэгч нь бодисын шинж чанар, туссан гэрлийн долгионы урт, орчны нягт, уусмалын концентраци, температур зэрэг олон хүчин зүйлээс хамаарна. Хугарлын илтгэгчийн утга ба усан уусмал дахь элсэн чихрийн концентрацийн хооронд шугаман хамаарал байдаг бөгөөд энэ нь уусмал дахь элсэн чихрийн концентрацийг тодорхойлоход хэрэглэгддэг.

Рефрактометрийн аргыг бодисыг тодорхойлох, тэдгээрийн цэвэр байдал, уусмал дахь концентрацийг тодорхойлоход ашигладаг.

Хугарлын илтгэгчийн бодисын нягтралаас хамаарах хамаарлыг дараах томъёогоор илэрхийлнэ.

энд n нь хугарлын илтгэгч;

r - бодисын хувийн хугарал, см3/г;

d - бодисын нягт, г/см3.

f(n) функцийг дараах харьцаагаар илэрхийлнэ.

Тодорхой хугарлын хэмжээ нь тодорхой эзэлхүүнтэй тохирч байна, өөрөөр хэлбэл r, см3 / г.

Хугарлын хугарлын r-ийг MV бодисын молийн массаар үржүүлэхэд молийн хугарлын RM-ийн утгыг гаргана.

Тодорхой хугарлын r-ийн утгыг (2.19) томъёонд орлуулснаар бид бодисын молийн хугарлыг түүний нягтрал, молийн масс, туйлшрах чадвартай холбоотой тэгшитгэлийг олж авна.

Энд RM нь В бодисын молийн хугарал юм см3/моль;

MV - молийн массбодис В, г/моль;

n - В бодисын хугарлын илтгэгч;

d нь В бодисын нягт, г/см3.

Илэрхийллийг (2.20) Лоренц-Лоренц томъёо гэж нэрлэдэг. Энэ нь тооцоололд ашиглагддаг бөгөөд молекулын хугарлын нэмэлтийн дүрэмд маш нарийн нийцдэг. Энэ томъёог ашиглан тооцоолсон үр дүн нь температур, даралт, өөрчлөлтөөс бага зэрэг хамаардаг нэгтгэх байдалШинжилгээний явцад бодисууд.

Молекулын хугарлын нэмэлтийн дүрэм нь дараах байдалтай байна: нэгдэлд орсон элементүүдийн атомын хугарлын нийлбэр нь энэ нэгдлийн молекул хугарлын хэмжээтэй тэнцүү байна.

Хаана? - туйлшрах коэффициент, см3;

NA нь Авогадрогийн тогтмол, 6.02204 1023 моль-1.

Туйлшрах коэффициент (?) нь бодисын атом, молекулын эзэлхүүнээс хамаарах ба температураас хамаардаггүй. Энэ нь туршилтаар тогтоогдсон уу? ? r3, энд r нь туйлширсан молекулын радиус юм.

Молийн хугарлын физик утгыг дараахь хамаарлаар тайлбарлав.

Энд NA нь 1 моль бодисын молекулын тоо, моль-1;

Бөмбөгний эзэлхүүн, өөрөөр хэлбэл. туйлширсан молекулын эзэлхүүн;

Үүнээс үзэхэд RM нь бүхний нийт хэмжээ юм туйлширсан молекулууд 1 моль бодист агуулагддаг. Туйлшсан молекулуудын эзэлхүүн нь атомын эзэлхүүн ба давхар ба гурвалсан бондуудын эзэлхүүнээс бүрдэнэ. Атомын эзэлхүүнийг атомын хугарлын харх, бондын эзэлхүүнийг бондын хугарлын Rb гэж нэрлэдэг. Дээрхээс харахад молийн хугарал нь нэмэлт хэмжигдэхүүн юм.

Зарим элемент ба бондын атомын хугарлын утгыг Хүснэгт 2.8-д үзүүлэв

Хүснэгт 2.8 - Фогелийн дагуу атомын хугарал ба бондын хугарал

Хуурай дарсан дахь сахарын хэмжээг рефрактометрийн аргаар баганын хроматографийн аргаар тодорхойлох мөн чанар

Элсэн чихрийн агууламжийг рефрактометрээр тодорхойлох хүнсний бүтээгдэхүүноршихуйн дээр суурилдаг шугаман хамааралхугарлын илтгэгчийн утга ба уусмал дахь элсэн чихрийн концентрацийн хооронд.

Тоног төхөөрөмж

1. Рефрактометр IRF - 454 BM;

2. Аналитик баланс;

3. 25 см3 эзэлхүүнтэй колбо (5 ширхэг);

4. Нүдний дусаагуур;

5. Хроматографийн багана;

6. Шүүлтүүрийн цаас.

Ашигласан урвалжууд

1. Ус-спиртийн уусмал. Согтууруулах ундааны агууламжийг харгалзан бэлтгэлийг хийдэг. Жишээлбэл, шошгон дээр "Alc. 9 - 11% эзлэхүүн", тиймээс ус-спиртийн уусмалыг 91:9 хэсгийн харьцаагаар бэлтгэнэ;

2. Нэрмэл ус;

Судалгаанд хамрагдаж буй бодисын хугарлын илтгэгчийг IRF-454BM рефрактометр ашиглан хэмждэг бөгөөд үйл ажиллагааны зарчим нь бүрэн гүйцэд байх үзэгдэл дээр суурилдаг. дотоод тусгалөөр өөр хугарлын индекс бүхий хоёр мэдээллийн хэрэгслийн хоорондох интерфейсээр гэрэл өнгөрөх үед. Бүх хэмжилтийг "цагаан гэрэлд" (өдрийн гэрэл эсвэл цахилгаан) хийдэг. Өндөр нарийвчлалыг олж авахын тулд судалж буй шингэний хугарлын индексийг тодорхой температур, тодорхой долгионы уртад хэмждэг.

Зураг 2.14 - Рефрактометр IRF - 454BM: 1 - нүдний шил; 2 - нисдэг дугуй; 3, 4 - толь; 5 - хөдлөх (а) ба тогтмол (б) призм бүхий рефрактометрийн нэгж; 6 - сааруулагч; 7 - дэгээ; 8 - төхөөрөмжийн бие; 9 - термометр суурилуулах байршил

Зураг 2.15 - Рефрактометрийн призмийн диаграмм: 1 - хэмжих призм; 2 - туршилтын шингэн; 3 - гэрэлтүүлгийн призм

IRF - 454BM рефрактометрийн ажиллах журам

Рефрактометрийг суурилуулсан бөгөөд ингэснээр гэрэл асдаг орох цонхгэрэлтүүлгийн призм ба хэмжих призмийн орох цонх руу гэрлийг чиглүүлдэг толин тусгал дээр. Үүнийг хийхийн тулд сааруулагч 6, толь 3, 4-ийг нээх хэрэгтэй (Зураг 2.14-ийг үз).

Гэрэлтүүлгийн призмийг 100 ° өнцгөөр нээнэ. Шилэн саваа эсвэл пипетк ашиглан призмд хүрэлгүйгээр 1-р призмийн цэвэр өнгөлсөн гадаргуу дээр (Зураг 2.15-ыг үз) 2-3 дусал шингэнийг түрхэж, гадаргууг бүхэлд нь шингэний хальсаар бүрхэнэ. Гэрэлтүүлгийн призм 3-ыг буулгаж, дэгээгээр дарна 7. Ил тод шингэний хэмжилтийг гэрэлтүүлгийн призмийн нээлттэй цонхоор дамжин өнгөрөх гэрэлд хийнэ.

Гэрлийн туяа нь гэрэлтүүлгийн призм 3-аар дамжин өнгөрч, A1B1 царцсан нүүрний гаралт дээр тархаж, туршилтын шингэнд орж, хэмжилтийн 1-р призмийн өнгөлсөн AB нүүрэн дээр унана (2.15-р зургийг үз). Толин тусгал 3-ыг эргүүлснээр (Зураг 2.14-ийг үз) призм нь цагаан гэрлээр тод гэрэлтдэг. Нүдний харааны талбайг бүхэлд нь жигд гэрэлтүүлэх ёстой.

Хар толбо байгаа нь шинжилгээнд авсан шингэн хангалтгүй байгааг илтгэнэ. Энэ тохиолдолд призмийг нээж, туршилтын шингэнээс хэдэн дусал нэмж, дахин чанга дарна.

Хэмжилтийг эхлүүлэхийн өмнө төхөөрөмжийн гэрэлтүүлэг, хэмжих призмийн цэвэр байдлыг шалгана (нэрмэл усаар чийгшүүлж, цэвэр зөөлөн даавуугаар арчина).

Хэмжилт хийхийн өмнө рефрактометрийг нэрмэл усаар шалгана.

а) гадаргуу дээр нь хүрэхгүйгээр болгоомжтой, хэмжилтийн призмийн цэвэр өнгөлсөн гадаргуу дээр 2-3 дусал нэрмэл ус дуслаар дуслаар, гэрэлтүүлгийн призмийг буулгана;

б) толин тусгалыг эргүүлснээр масштабын хамгийн сайн гэрэлтүүлэгт хүрнэ. дээр байрлах доод Flywheel эргүүлэх замаар баруун талрефрактометр болон нүдний шил рүү харахад гэрлийн сүүдрийн заагийг нүдний шилний харах талбарт оруулна 1. Дээд нисдэг дугуйг эргүүлснээр гэрлийн сүүдрийн интерфейсийн өнгийг арилгаж, хурц тод болгоно;

в) нүдний шилээр ажиглаж, доод гарны хүрдийг ашиглан загалмайн төвийг гэрэл, сүүдрийн шугамтай уялдуулж, нүдний шилний доод хэсэгт байрлах масштабаар усны хугарлын илтгэгчийн утгыг хэмжинэ.

200С-ийн температурт усны хугарлын илтгэгч nD = 1.3330 байна. Хэрэв туршилтыг өөр температурт хийсэн бол (усны температурыг термометрээр хэмжинэ) усны хугарлын илтгэгчийн олж авсан утгыг температурын залруулга хийнэ.

N = 0.0565 10-4 + 10-4 (t0 - 10) (2.23)

хаана 10-4 - температурын коэффициентнэрмэл усны хугарлын илтгэгч, 1/град.

n = n?D + ?n (2.24)

Туршилтаар олж авсан n-ийн утга Хүснэгт 2.9-ийн өгөгдлүүдтэй ижил температурт давхцаж байгаа нь рефрактометр тохируулагдсан болохыг харуулж байна.

Хүснэгт 2.9 Усны хугарлын илтгэгчийн температурын хазайлт

Ажлыг дуусгах

1) Шалгалт тохируулгын график байгуулах шийдлийг бэлтгэх

Сахарозын шалгалт тохируулгын таван уусмалыг туршилтын дээжинд хүлээгдэж буй концентрацийн хүрээг хамарсан 25 см3 багтаамжтай хэмжээст колбонд бэлтгэдэг (жишээлбэл, дарсны шошгон дээр "элсэн чихэр 30 - 50 г/дм3" гэж бичсэн байдаг тул танд хэрэгтэй. 60 г/дм3 концентрацитай элсэн чихрийн уусмал бэлтгэх; Уусгагч болгон усан-спиртийн уусмалыг ашигладаг.

Шалгалт тохируулгын уусмалыг сахарозын дээжээс 20 г/дм3 сахарын концентрацитай 25 см3 хэмжээтэй уусмалыг дараах харьцаагаар бэлтгэнэ.

20 гр - 1000 см3.

м1, г - 25 см3.

Сахарозын дээжийг юүлүүрээр 25 см3 хэмжээст колбонд тоон хэмжээгээр шилжүүлнэ. Усны спиртийн уусмалыг колбонд нэмнэ. түүний эзэлхүүн ба сахарозыг бүрэн уусгах хүртэл агуулгыг холино. Дараа нь үлдсэн эзэлхүүнийг ус-спиртийн уусмалаар тэмдэглээд авчирч холино. Бусад концентрацийн уусмалыг ижил аргаар тооцоолж бэлтгэнэ.

2) Шалгалт тохируулгын уусмалын хугарлын илтгэгчийг хэмжих:

a) гэрэлтүүлгийн призмийг өргөж, хоёр призмийн гадаргууг шүүлтүүрийн цаасаар болгоомжтой арчина;

б) хэмжилтийн призмийн гадаргуу дээр уусмалаас 2 дусал дусааж, гэрэлтүүлгийн призмийг буулгана;

в) дээд нисдэг дугуйг эргүүлснээр гэрэл ба харанхуй талбайн хоорондох хил хязгаарыг тогтооно. Энэ нь тунгалаг байх ёстой бөгөөд солонгын өнгөтэй байх ёсгүй;

г) харааны талбайн харанхуй ба цайвар хэсгүүдийн хил хязгаарыг давхцах хүртэл доод дугуйг эргүүлнэ.

д) Хүснэгт 2.10-д олж авсан өгөгдлийг оруулах;

Хүснэгт 2.10 - Туршилтын үр дүн

3) Судалгаанд хамрагдаж буй бүтээгдэхүүнийг шинжилгээнд бэлтгэх. Шинжилгээнд хүлээн авсан дарсыг эхлээд дүүргэсэн хроматографийн баганаар дамжуулдаг идэвхжүүлсэн нүүрсөнгө ялгах органик бодис. Дуслын хурдыг 3 секунд тутамд 1 дусал дуслаар урсгахтай тэнцүүл. Хэрэв дарс хангалттай цэвэрлээгүй бол үйлдлийг 2-3 удаа давтана.

4) Цэвэршүүлсэн дарсны хугарлын илтгэгчийн хэмжилтийг шалгалт тохируулгын уусмалын хугарлын илтгэгчийн хэмжилттэй адилаар гүйцэтгэдэг.

5) Хэмжилтийн төгсгөлд хоёр призмийг нэрмэл усаар зайлж, шүүлтүүрийн цаасаар арчина.

6) Хүснэгт 2.10-ын үр дүнд үндэслэн шалгалт тохируулгын графикийг байгуулна.

7) Тохируулгын график ашиглан дарсанд агуулагдах сахарозын хэмжээг тодорхойлж, лонхны шошгон дээрх өгөгдөлтэй харьцуулна.

Туршилтын үр дүнг боловсруулах

1) Рефрактометрийг нэрмэл усаар шалгана

Туршилтын температур T = 28.8 ° C үед нэрмэл усны хугарлын илтгэгч n = 1.3302

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) Хүснэгт 2.11-ийн үр дүнд үндэслэн тохируулгын графикийг байгуулна

Хүснэгт 2.11- Туршилтын үр дүн

Зураг 2.16 - Хугарлын илтгэгч n-ийн сахарозын усан спиртийн уусмалын концентрацаас хамаарах график, г/дм3.

3) Шалгалт тохируулгын график ашиглан дарсанд агуулагдах сахарозын хэмжээг тодорхойлж, лонхны шошгон дээрх мэдээлэлтэй харьцуулна.

Дарсны дээжийн хугарлын илтгэгч n = 1.3390

Хугарлын илтгэгчийн n-ийн сахарозын усан спиртийн уусмалын концентрацаас шугаман хамаарлын тэгшитгэл, г/дм3: n = 1.34426 10?4 C + 1.33425, тиймээс:

n = 1.34426 10?4 C + 1.33425

1.3390 = 1.34426 10?4 C + 1.33425

0.00475 = 1.34426 10?4 С

C = 35.3354 ~ 35.33 г/дм3

Шинжилгээнд хамрагдсан дарсны бүтээгдэхүүн нь "Оросын усан үзмийн мускат" хагас чихэрлэг цагаан ширээний дарс, алк 10 - 12%, элсэн чихэр 30 - 40% эзэлхүүнтэй 0.7 л.

Хэрэглээний талбар

1) Гир нүүрстөрөгчийн давхар исэлбайгальд

Нүүрс ус нь агаар мандал, усанд шингэсэн нүүрстөрөгчийн давхар исэлээс фотосинтезийн явцад ургамалд үүсдэг.

2) Хүнсний эх үүсвэр

Нүүрс ус нь хөхтөн амьтдын хоол хүнсний гол бүрэлдэхүүн хэсэг болдог. Тэдний алдартай төлөөлөгч - глюкоз нь ургамлын шүүс, жимс жимсгэнэ, жимс жимсгэнэ, ялангуяа усан үзэм (тиймээс түүний нэр - усан үзмийн элсэн чихэр) байдаг. Энэ нь амьтдын цус, эд эсийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд эсийн урвалын шууд энергийн эх үүсвэр юм. Хоол идэх нь амрах үед эрчим хүчний зарцуулалтыг дунджаар 2200 ккал (уураг 30%, нүүрс ус, өөх тос 4-15%) хүртэл нэмэгдүүлдэг. Хүнсний эрчим хүчний зарцуулалтыг нэмэгдүүлэх энэхүү чадварыг хүнсний өвөрмөц динамик нөлөө гэж нэрлэдэг.

3) Нүүрс усны эрчим хүч, барилгын үйл ажиллагаа

Нүүрс ус нь бүх ургамал, амьтны организмын эс, эд эсийн нэг хэсэг юм. Тэдэнд байгаа их ач холбогдолбодисын солилцооны үйл явцад эрчим хүчний эх үүсвэр болдог. Бие махбодид ажиллахын тулд эрчим хүч хэрэгтэй. Энэ нь нарийн төвөгтэй органик нэгдлүүдийг ялгах явцад ялгардаг: уураг, өөх тос, нүүрс ус, боломжит эрчим хүчдараа нь ордог кинетик төрөлэрчим хүч, голчлон дулааны, механик, хэсэгчлэн цахилгаан.

салгах замаар явдагхүчилтөрөгч нэмэх - исэлдэлт. Бие махбодид 1 г өөх исэлдэхэд 9,3 ккал дулаан, 1 г нүүрс ус - 4,1 ккал, 1 г уураг - 4,1 ккал ялгардаг.

Бие махбодид 1 г бодис исэлдэх явцад ялгарах дулааны хэмжээг шаталтын дулаан гэнэ.

Гарсан энергийн нэг хэсэг нь шинэ эс, эд эсийг бий болгоход зарцуулагддаг бол хэсэг нь эрхтэн, эд эсийн үйл ажиллагааны явцад зарцуулагддаг - булчингийн агшилт, дамжуулалт мэдрэлийн импульс, фермент ба гормоны нийлэгжилт гэх мэт. Ихэнх ньхимийн энерги нь дулаан болж хувирдаг бөгөөд үүнийг хадгалахад ашигладаг тогтмол температурбие.

4) Барилгын материал

Целлюлоз бол модны нэг хэсэг, иш, навчны араг яс, үр тариа, хүнсний ногоо, жимс жимсгэний бүрхүүл юм.

5) Хоол хийх ба чихэр

Химийн хувьд батлагдсан: 120 хэмээс дээш температурыг устгадаг шим тэжээлмөн бие махбодид хор хөнөөл учруулж болох элементүүдийг бий болгох урвалыг өдөөдөг. Тийм ээ, хоол хийж байна гал нээх Maillard урвалыг үүсгэдэг: энэ Францын химичгэдгийг олж мэдсэн дулаанэлсэн чихэр байгаа тохиолдолд амин хүчлийн чанарыг өөрчилдөг.

Энэ урвал нь талхны царцдас, тахианы арьс, чипс зэрэгт өвөрмөц өнгө өгдөг. Үүнээс гадна, үүний ачаар хоолны дуршилтай шарсан үнэр гарч ирдэг.

6) тууштай байдал дотоод найрлагацус

Хүний хувьд нүүрс усны гол эх үүсвэр нь ургамлын гаралтай хоол юм. Хоол хүнс нь голчлон агуулдаг нарийн төвөгтэй нүүрс ус: полисахаридууд - цардуул, гликоген ба дисахаридууд - сүү, манжин, нишингийн болон бусад сахар. IN хоол боловсруулах замтэдгээрийг задлах үед энгийн моносахаридууд үүсдэг - глюкоз, фруктоз, галактоз нь гэдэснээс цусанд шингэдэг.

Цусан дахь нүүрс ус нь глюкоз 4.44 - 6.66 ммоль / л, элэг, булчинд - гликогенийн жижиг нөөц хэлбэрээр агуулагддаг.

Мацаг барих үед гликоген глюкоз болон задарч цусанд ялгарах үед гликогенийн нөөц буурч, цусан дахь сахарын хэмжээг тогтмол байлгадаг. Цусан дахь сахарын хэмжээ 4.44 ммоль/л-ээс доош буурахыг гипогликеми, 6.66 ммоль/л-ээс дээш нэмэгдэхийг гипергликеми гэж нэрлэдэг. Гликеми буурах үед функциональ байдал мэдрэлийн эсүүд, хүн сул дорой байдал, өлсгөлөнгийн мэдрэмжийг бий болгож, гүйцэтгэл буурч байна.

Хэрэв гипогликеми үргэлжилбэл урт хугацаа, хүн ухаан алдаж, үхэл тохиолдож болно. Хүн нэгэн зэрэг 150-200 гр амархан шингэцтэй нүүрс ус (элсэн чихэр, чихэр) авч байгаа тохиолдолд хоол тэжээлийн (хоолны) гипергликеми гэж нэрлэгддэг бөгөөд энэ нь глюкозури дагалддаг - шээсэнд элсэн чихэр гарч ирдэг; илүүдэл элсэн чихэр нь бөөрөөр ялгардаг. Гэдсэнд шингэсэн моносахаридууд нь цусны урсгалаар хаалганы судсаар элэг рүү шилжиж, зарим нь гликоген болж хувирч нөөц болгон хадгалагддаг.

Үүнээс гадна элэгний гликоген хуримтлагддаг араг ясны булчингууд. Бие махбодид нийтдээ 350 гр гликоген нөөцтэй байдаг.

7) Антибиотик авахын тулд анагаах ухаанд хэрэглэнэ

Стрептомицин нь өргөн хүрээний аминогликозидын антибиотик - суурь, усанд уусдаг, халуунд тэсвэртэй. Энэ нь хуурай болон уусмалын аль алинд нь тогтвортой байдаг (ялангуяа рН = 3 - 7 ба уусмалын температурт).< 28°С). Обычно выделяют в виде солей: хлоргидрат, сульфат и др.; [?]D26 усан уусмалгидрохлорид - 86.1 °.

Түүхээс харахад аминогликозидын бүлгийн анхны антибиотик бөгөөд сүрьеэ, тахлын эсрэг идэвхтэй үйл ажиллагаа явуулдаг анхны антибиотик юм. Үүнийг Пенициллиний дараа хоёр дахь удаагаа Зельман Ваксман нээсэн бөгөөд үүний төлөө хүлээн авсан Нобелийн шагнал 1952 онд.

стрептомицин

Энэ нь Streptomyces globisporus streptomycini цацрагийн мөөгөнцөр эсвэл бусад холбогдох бичил биетний амьдралын явцад үүсдэг.

Хэрэглэсний дараа стрептомицин нь тарилгын талбайгаас хурдан бөгөөд бүрэн шингэдэг.

Биеийн бүх эд эсэд тархсан. Цусны сийвэнгийн уургийн холболт бага (0 - 10%). Метаболизмд ороогүй. T1/2 - 2 - 4 цаг шээсээр өөрчлөгдөөгүй ялгардаг.

8) Мэдээллийн функц

Нуклеины хүчил буюу полинуклеотид нь дөрвөн төрлийн нуклеотидын сополимер юм. эфирФосфорын хүчил ба пентоз (таван гишүүнт мөчлөгт сахар), тэдгээрийн аль нэг нь молекулд байдаг. гидроксил бүлгүүдазотын суурьтай сольсон.

Байгаль дээр хоёр төрөл байдаг нуклейн хүчил, тэдгээрийн молекулуудад багтсан пентозуудаар ялгаатай - рибонуклеины хүчил (РНХ), дезоксирибоз агуулсан дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ).

Дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ) нь амьд организмын хөгжил, үйл ажиллагааг хадгалах, үеэс үед дамжуулах, генетикийн хөтөлбөрийг хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог макромолекул юм. ДНХ нь бүтцийн мэдээллийг агуулдаг янз бүрийн төрөлРНХ ба уураг.

ДНХ-ийн нэгэн адил рибонуклеины хүчил (РНХ) нь үүнээс бүрддэг урт гинж, холбоос бүрийг нуклеотид гэж нэрлэдэг.

Нуклеотид бүр нь азотын суурь, рибоза сахар ба фосфатын бүлэг. Нуклеотидын дараалал нь РНХ-д генетикийн мэдээллийг кодлох боломжийг олгодог.

Бүгд эсийн организмуудРНХ ашиглан уургийн нийлэгжилтийг програмчлах.

Ажлын зорилго : элсэн чихрийн уусмалын хугарлын илтгэгчийн концентрациас хамаарлыг судлах.

Дагалдах хэрэгсэл: рефрактометр IRF – 22, янз бүрийн концентрацийн уусмалын багц.

Хяналтын асуултууд

1. Гэрлийн тусгалын хуулиуд.

2. Гэрлийн хугарлын хуулиуд. Хугарлын индекс.

3. Нийт тусгал. Хязгаарлах өнцөг нийт тусгал.

4. Цацрагийн зам гурвалжин призм. Гэрлийн хөтөч.

Ажлыг дуусгах

Үүнд рефрактометр ашигладаг хурдан тодорхойлолтавсан шингэний хугарлын илтгэгч бага хэмжээгээр, хугарлын илтгэгч нь 1.3-1.7 хооронд байна.

Интерферометрийн оптик дизайныг 1-р зурагт үзүүлэв.

1-р толинд туссан гэрэл нь гэрэлтүүлгийн призм 2-оор дамждаг. нимгэн давхаргашингэн ба хэмжих призм 3. Дараа нь хамгаалалтын шил 4 ба дисперсийн компенсатор 5-аар дамжин линз 6-д орж, нийт тусгалын призм 7, хөндлөн зураастай хавтан 8, нүдний шилээр дамжин өнгөрнө. телескоп 9 нь ажиглагчийн нүдэнд тусдаг. Багажны масштабыг толин тусгалаар гэрэлтүүлж, нүдний шилний фокусын хавтгайд призмийн системээр тусгадаг бөгөөд ингэснээр гэрэл, сүүдрийн хил хязгаар, хөндлөн зураас, масштаб зэрэг нь харах талбарт нэгэн зэрэг харагдана. Гэрэл, сүүдрийн хоорондох интерфейсийг олж, хөндлөн зураастай тэгшлэхийн тулд хэмжих толгойг эргүүлж болно. хэвтээ тэнхлэгтөхөөрөмжийн урд самбар дээр байрлах боолтыг ашиглан.

1. Гэрэлтүүлэгчийг хуваарийн гэрэлтүүлгийн толь болон гэрэлтүүлгийн призмийн ирмэг дээр тусах байдлаар байрлуулна. Нүдний шилийг эргүүлснээр масштаб болон хөндлөн зураасыг төвлөрүүлдэг.

2. Дээшээ татах дээд хэсэгхэмжих толгойг гэрэлтүүлгийн призмээр хийж, хэмжилтийн призмийн өнгөлсөн ирмэг дээр 2-3 дусал нэрмэл ус хийнэ. Үүний дараа гэрэлтүүлгийн призмийг байрлуулна. Туршиж буй шингэн нь призмийн нүүрний хоорондох зайг бүхэлд нь эзлэх ёстой.

3. Хэмжилтийн толгойн эргэдэг бариулыг эргүүлснээр гэрэл ба бараан талбарын хил нь харагдах талбарт гарч ирэхийг баталгаажуулна. Интерфейсийн өнгийг нөхөн олговор арилгадаг.

4. Интерфейсийг хөндлөн зураастай тэгшлээд, концентраци болон хугарлын индексийн хуваарь дээр энэ зорилгод тохирсон заалтыг тэмдэглэнэ.

5. Дараа нь мэдэгдэж буй концентрацитай бүх уусмалын концентраци ба хугарлын илтгэгчийг хэмжиж, хугарлын илтгэгчийн чихрийн агууламжаас хамаарах графикийг байгуулна.

6. Үл мэдэгдэх концентрацтай уусмалын хугарлын илтгэгчийг тодорхойлж, концентрацийг графикаас тодорхойлно.

Асуудлыг шийдэх.

1. Турпентинаас гэрлийн туяа агаарт гарч ирдэг. Энэ цацрагийн нийт ойлтын хязгаарлах өнцөг нь тэнцүү байна. Турпентины хугарлын илтгэгчийг тодорхойлно.

2. Завинаас ирсэн хүн усан сангийн ёроолд хэвтэж буй зүйлийг шалгаж байна. Босоо чиглэлд "нүдээр" тодорхойлоход усан сангийн гүн нь 1.5 м гэж үзвэл түүний гүнийг тодорхойлно.

3. Шилэн шингэний интерфэйсийн нийт ойлтын хязгаарлах өнцөг нь -тэй тэнцүү байна. Шилний хугарлын илтгэгч 1.5 бол шингэний хугарлын илтгэгчийг тодорхойл.

АЖИЛ 9

СТЕФАН-БОЛЗМАННЫ ТОГТМОЛ, ПЛАНКИЙН ТОГТНЫГ ТОДОРХОЙЛОХ.

Ажлын зорилго : танилцаж байна оптик аргуудтемпературын хэмжилт, Стефан-Больцман тогтмол ба Планк тогтмолыг тодорхойлох.

Дагалдах хэрэгсэл: алга болсон судалтай пирометр, гүйдлийн эх үүсвэр, улайсдаг чийдэн, нэг фазын хүчдэлийн зохицуулагч.

Хяналтын асуултууд

1. Дулааны цацраг гэж юу вэ? Түүний шинж чанарууд.

2. Цацрагийн урсгал гэж юу вэ?

3. Эрчим хүчний гэрэлтэлт гэж юу вэ?

4. Үнэмлэхүй гэж юу вэ хар бие?

5. Prevost-ийн дүрэм. Кирхгофын хууль.

6. Стефан-Больцманы хууль.

7. Виений шилжилт хөдөлгөөний хууль.

8. Планкийн томъёо.

9. Оптик пирометр.

Оршил

IN энэ ажилГэрэлтүүлгийн температурыг тодорхойлно. Энэ зорилгоор алга болж буй судалтай пирометрийг ашигладаг. Бүдүүвч диаграммТөхөөрөмжийг Зураг 1-д үзүүлэв. Линз 5-ын тусламжтайгаар судалж буй биеийн гэрэлтдэг гадаргуугийн дүрсийг фотометрийн 4-р чийдэнгийн судлын хавтгайтай хослуулсан. Судас ба биеийн дүрсийг нүдний шил 1-ээр харж, гэрлийн шүүлтүүр 3, долгионы урттай гэрлийг дамжуулагч = 660 нм.

Утасны тод байдлыг реостат ашиглан дундуур нь урсаж буй гүйдлийг өөрчлөх замаар тохируулж болно, түүний царцдас нь нүдний шилний эргэн тойронд цагираг 2 хэлбэрээр харагдана.

Хэмжилт хийх явцад судалтай гүйдэл нь судалж буй биеийн гадаргуугийн дэвсгэр дээр харагдахгүй байхаар сонгогддог. судалтай судал болон судлагдсан биеийн спектрийн ялгаралтын нягт тэнцүү байхаар монохромат гэрэлдолгионы урттай.

Пирометрийн амметрийн хуваарийг хар биеийн цацрагийн дагуу урьдчилан тохируулсан болно. Тиймээс ийм пирометрийн тусламжтайгаар та биеийн гэрэлтүүлгийн температурыг тодорхойлж болно.

Хэрэв температур нь температуртай орчинд цацраг туяа тохиолдвол цацрагийн улмаас нэгж хугацаанд биеэс ялгарах энергийн урсгал нь тэнцүү байх болно.

, 1.9

Энд T нь биеийн температур, S нь түүний гадаргуугийн талбай юм.

Энэ ажилд улайсдаг чийдэнгийн вольфрамын утасыг дулаан ялгаруулагч болгон авч, халаадаг. цахилгаан цохих. Судасны температурыг тогтмол байлгахын тулд түүнд тэжээл өгдөг. Энэ чадлын нэг хэсэг нь орчны дулаан дамжилтын чанараас болж дулаан хэлбэрээр арилдаг бөгөөд үлдсэн хэсэг нь цацрагийн хүчийг нөхдөг. Тэгээд бид бичиж болно

, 2.9

дулаан дамжилтын илтгэлцүүрээс үүдэлтэй эрчим хүчний алдагдлыг тооцсон коэффициент хаана байна. 1.9 ба 2.9 илэрхийллийн баруун талыг тэгшитгэснээр бид дараахь зүйлийг олж авна.

, 3 .9

Энд U - чийдэн дээрх хүчдэл, I - гүйдэл, T - пирометрээр хэмжсэн судлын температур (гэрэлтийн температур).

Энэ асуудалд, туршлагаас харахад бид 3.9 илэрхийллээс олж болно гэж үзэж болно

, 4.9

Энд T нь гэрэлтүүлгийн температур,

Өрөөний температур,

S нь чийдэнгийн судлын талбай,

U болон I нь чийдэн дээрх хүчдэл ба түүний доторх гүйдэл юм.

Стефан-Больцман тогтмолыг мэдэх ба Больцман тогтмолПланкийн тогтмолыг тодорхойлж болно

, 5.9

вакуум дахь гэрлийн хурд хаана байна,

- Больцман тогтмол.

Ажлыг дуусгах.

Суулгацыг асаагаад дэнлүүнд 60 - 80 В хүчдэл өгнө.

Фотометрийн чийдэнгийн судлын дүрсийг төвлөрүүл. Фотометрийн чийдэнгийн судлын дүрсийг судалж буй чийдэнгийн судлын дүрс дээр байрлуулсан эсэхийг шалгаарай.

K товчийг дарж, пирометрийн цагиргийг эргүүлснээр фотометрийн чийдэн дэх гүйдлийг сонгон, түүний дүрс нь судалж буй чийдэнгийн судлын дэвсгэр дээр алга болно.

Пирометрийн хуваарийг ашиглан чийдэнгийн судлын гэрлийн температурыг тодорхойлно. Хэмжилтийн үр дүнг хүснэгт 1-д оруулна уу.

2. Хар биеийн цацрагийн урсгал нь 10 кВт, хамгийн их спектрийн нягт эрч хүчтэй гэрэлтэлт 0.8 микрон долгионы урттай унадаг. Цацрагийн гадаргуугийн талбайг тодорхойлно.

3. Цацрагийн пирометрээр хэмжсэн температур нь 1400 К, харин жинхэнэ биеийн температур 3200 К байх биеийн саарал илтгэлцүүрийг тодорхойл.

Ажил 1. Тодорхойлолт фокусын уртТэгээд оптик хүч

нийлдэг ба салангид линз ……………………………… 1

Ажил 2. Гэрлийн хөндлөнгийн оролцоо …………………………………………………… 4

Ажил 3. Гэрлийн дифракци………………………………………………. 7

Ажил 4. Дифракцийн тор…………………………………………………… 11

Ажил 5. Фотоэлектрик эффектийн судалгаа………………………………………….. 13

Ажил 6. Дифракц ашиглан гэрлийн долгионы уртыг тодорхойлох

сараалж …………………………………………………………………………………… 16

Ажил 7. Малусын хуулийг баталгаажуулах ………………………………………… 19

Ажил 8. Элсэн чихрийн уусмалын хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох

IRF рефрактометр ашиглан уусмал дахь түүний концентраци - 22… 20

Ажил 9. Стефан-Больцман тогтмол ба тогтмолыг тодорхойлох

Планк…………………………………………………………………….. 22