Метод отримання.

	Вступ
1.	Базові принципи функціональної електроніки
1.1	Інтегральні та функціональні мікросхеми і прилади електроніки
1.2	Основні галузі функціональної електроніки
1.3.	Класифікація матеріалів функціональної електроніки
1.3.1	Агрегатний стан та форми утворення матеріалів
1.3.2.	Класичні фізичні властивості та призначення
1.3.3.	Структура матеріалів
1.3.4.	Функціональні властивості матеріалів
2.	Фізичні явища та особливі властивості матеріалів функціональної електроніки
2.1.	Особливості класичних електрофізичних та магнітних параметрів
2.1.1.	Магнітні характеристики речовин
2.1.2.	Електропровідність речовин
2.1.3.	Діелектричні характеристики речовин
2.2.	Особливі властивості матеріалів функціональної електроніки
2.2.1.	Поляризаційні ефекти неелектричного походження
2.2.2.	Ефекти взаємодії світла із речовиною.
2.3.	Ефекти взаємодії різних чинників з речовиною.
3.	Прилади та пристрої функціональної електроніки
3.1.	Акустоелектроніка та акустооптика
3.2.	Оптоелектроніка
3.3	Магнетоелектроніка та магнетооптика
3.4.	Діелектроніка
3.5	Напівпровідникова та квантова електроніка (частково)
4.	Технології одержання функціонально активних матеріалів
4.1	Отримання кристалів з рідкої фази
4.1.1.	Вирощування кристалів з розплаву
4.1.2.	Вирощування кристалів з розчинів
4.1.3.	Отримання кристалів з газової фази
4.1.4	Газофазна епітаксія
4.2	Космічні технології
	Список використаної літератури

 

ВСТУП

Харчові добавки – це природні, ідентичні природним або штучні (синтетичні) речовини, попередньо введені в харчову сировину, напівпродукти чи готові продукти з метою збільшення терміну їx зберігання або надання їм заданих властивостей.

Харчові добавки поділяють на декілька груп:

– речовини, що регулюють смак продукту (ароматизатори, смакові добавки, підсолоджувальні речовини, кислоти і регулятори кислотності);

– речовини, які покращують зовнішній вигляд продукту (барвники, стабілізатори кольору, відбілювачі);

– речовини, що регулюють консистенцію і формують текстуру (згущувачі, гелеутворювачі, стабілізатори, емульгатори тощо);

– речовини, що збільшують термін зберігання продуктів (консерванти, антиоксиданти).

Завдання дисципліни «Хімія і технологія харчових добавок» полягає в тому, щоб дати студентам міцні знання з таких питань, як класифікація основних типів харчових добавок, методи отримання харчових добавок шляхом синтезу або виділення з природних джерел, залежність фізико-хімічних і біологічних властивостей харчових добавок від структури їх молекул, вплив хімічної будови на біологічні властивості, основні шляхи практичного застосування харчових добавок, можливість одержання їх аналогів синтетичним або мікробіологічним методами. Крім того, необхідно навчити студентів самостійно виконувати експериментальні роботи з виділення, ідентифікації, аналізу та синтезу простих за будовою представників основних типів харчових добавок, досліджувати їх фізико-хімічні властивості.

Лабораторна робота 1
Синтез регуляторів рН – сполук кальцію

Мета роботи: вивчення промислових і лабораторних методів отримання підлужнювальних речовин: оксиду та карбонату кальцію.

Реактиви: СаСО₃, Са(NO₃)₂, (NH₄)₂CO₃, дифеніламін.

 

Оксид кальцію (Е 529)

Оксид кальцію (СаО) застосовується як регулятор кислотності, покращувач якості борошна та хліба.

Метод отримання:

Методика роботи. Наважку СаСО₃ (ч.д.а.) масою 1 г прокалюють при 970–1050 ºС протягом 2–3 год.

 

Кальцію карбонат (Е 170i)

Карбонат кальцію (СаСО₃) застосовується в якості добавки, яка попереджує злежування, комкування, та як стабілізатор.

Метод отримання

Вуглекислий кальцій отримують дією вуглекислого амонію на азотнокислий кальцій:

Са(NO₃)₂ + (NH₄)₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NH₄NO₃

Методика роботи. Окремо готують розчини 2,5 г Са(NO₃)₂·4Н₂О (ч.д.а.) в 25 мл води та 1,18 г (NH₄)₂СО₃ (ч.) в 25 мл води. Отримані розчини при перемішуванні вливають з однаковою швидкістю в склянку з 20 мл води. Після відстоювання перевіряють повноту осадження, додаючи при необхідності ще трохи (NH₄)₂CO₃. Осад отриманого карбонату кальцію відфільтровують та промивають на фільтрі повільним потоком дистильованої води до повного видалення NO₃^- (проводять реакцію з дифеніламіном, поява синього забарвлення свідчить про наявність нітрат-іонів). Промитий осад карбонату кальцію сушать при 110 ºС протягом 2 год.

Контрольні запитання

1. Яку роль відіграють сполуки кальцію як харчові добавки?

2. Які властивості цих сполук?

3. Якими методами отримують оксид кальцію?

4. Якими методами отримують карбонат кальцію?

 

 

Лабораторна робота 2
Методи визначення підлужнювачів – сполук кальцію

Мета роботи: провести якісний і кількісний аналіз отриманих сполук кальцію.

Реактиви: СаСО₃, НСl_розв., NH₄OH, (NH₄)₂C₂O₄, NaOH, трилон Б, індикатори мурексид і метиловий жовтогарячий.

Реакції на автентичність

1. Визначення кальцію

Са²⁺ + С₂О₄^2- ® СаС₂О₄¯

Методика роботи. Наважку оксиду кальцію масою 0,1 г розчиняють у розведеній соляній кислоті. До отриманого розчину додають декілька крапель розчину аміаку до нейтрального середовища (перевіряють за допомогою універсального індикаторного папірця) і потім додають 1 мл розчину оксалату амонію. У присутності іонів кальцію утворюється білий осад, нерозчинний у розведеній ацетатній кислоті і розчині аміаку, розчинний у розведених мінеральних кислотах.

2. Визначення карбонатів

СО₃^2- + 2Н⁺ ® СО₂­ + Н₂О

Са(ОН)₂ + СО₂ ® СаСО₃¯ + Н₂О

Методика роботи. До 0,01 г карбонату кальцію додають 0,5 мл розведеної соляної кислоти; виділяється вуглекислий газ, який утворює білий осад при пропусканні через вапняну воду.

 

Кількісне визначення сполук кальцію

1. Метод комплексонометрії

Кальцій стехіометрично реагує з трилоном Б з утворенням стійкої внутрішньокомплексної сполуки. Титрування проводять у лужному середовищі з індикатором мурексидом.

Сa²⁺ + [H₂Y]^2- → [CaY]^2- + 2H⁺

Сa²⁺ + Ind^- → CaInd⁺

CaInd⁺ + [H₂Y]^2- → [CaY]^2- + 2H⁺ + Ind^-

Методика роботи. Наважку малорозчинного у воді CaO або CaCO₃ (0,05–0,1 г) переносять у конічну колбу, додають 20–30 мл 0,1 н розчину HCl та нагрівають на повільному вогні до повного розчинення. До отриманого розчину додають 10 мл 1 н. розчину NaOH. Розводять дистильованою водою до 100 мл та після ретельного перемішування додають індикатор – мурексид. Потім при ретельному перемішуванні повільно титрують отриманий розчин 0,1 н. розчином трилону Б до переходу забарвлення із червоного у фіолетове.

Розраховують вміст CaO або CaCO₃ за формулою:

де М (1/2Са) – еквівалентна маса СаO або СаCO₃;

a – маса наважки, г.

V_Na2[H2Y] – об’єм розчину трилону, витрачений на титрування, мл;

 

2. Метод кислотно-основного титрування

СаO взаємодіє з водою з утворенням Ca(OH)₂, а CaCO₃ малорозчинний у воді, але добре розчиняється в сильних кислотах. Тому вміст кальцію в цих сполуках можна визначити кислотно-основним титруванням за методом залишків.

СаO + HCl_надл. ® СаCl₂ + H₂O

СаCO₃ + HCl_надл. ® СаCl₂ + H₂O + CO₂↑

HCl_зал. + NaOH ® NaCl + H₂O

Методика роботи. Наважку речовини 0,05 г переносять у конічну колбу та додають надлишок 0,1 н. розчину HCl (30 мл). Суміш нагрівають на водяній бані до повного розчинення, розчин охолоджують, додають 100 мл дистильованої води та 1–2 краплі індикатора метилового жовтогарячого. Надлишок кислоти титрують стандартним розчином 0,1 н. NaOH.

Вміст СаO або СаCO₃ розраховують за формулою:

де V_HCl – загальний об’єм розчину кислоти, мл;

V_NaOH – об’єм розчину лугу, витрачений на титрування, мл;

М(1/2Са) – еквівалентна маса СаO або СаCO₃;

a – маса наважки, г.

Контрольні запитання

1. Які реакції використовуються при визначенні автентичності підлужнювачів – сполук кальцію?

2. У чому полягає сутність комплексонометричного визначення сполук кальцію в харчових продуктах?

3. Наведіть реакції, які використовуються при кислотно-основному визначенні сполук кальцію?

Лабораторна робота 3
Синтез регуляторів рН – сполук магнію

Мета роботи: вивчення промислових і лабораторних методів отримання підлужнювальних речовин: оксиду та карбонату магнію.

Реактиви: MgCl₂·6Н₂О, Na₂CO₃·10Н₂О, індикатор фенолфталеїн.

 

Оксид магнію (Е 530)

Оксид магнію (МgО) застосовується як добавка, що попереджує злежування та комкування.