Определение количества лактозы в молоке методом иодометрии

Иодометрия (иодометрическое титрование) ‒ метод определения окислителей косвенным титрованием заместителя ‒ иода ‒ стандарт­ным раствором тиосульфата натрия.

Принцип метода определения лактозы заключается в том, что альдегидная группа лактозы способна в щелочной среде окисляться йодом:

C₁₂H₂₂O₁₁ + I₂ + 2NaOH → C₁₂H₂₂O₁₂ + 2NaI + H₂O.

Оборудование: бюретка на 25 мл – 1 шт., мерные колбы на 50 мл – 2 шт., стеклянная воронка (для фильтрования) – 1 шт., бумажные фильтры «белая лента», стеклянные палочки – 1 шт., стакан химический на 100-150 мл – 2 шт., мерные цилиндр на 50 мл – 1 шт., ножницы – 1 шт., мерные пипетки на 5 мл, 10 мл, 20 мл – по 1 шт., конические колбы на 100 мл – 1 шт., чашка Петри – 1 шт., стеклянная воронка (для заполнения бюретки) – 1 шт.

Реактивы: молоко, 2% раствор гидроксида натрия, 7% раствор сульфата меди, 5% раствор соляной кислоты, 0,1 н. раствор тиосульфата натрия Na₂S₂О₃, 0,5% раствор крахмала, 0,1 н. раствор иода, 5% раствор фторида натрия.

Ход работы.В две мерные колбы на 50 мл наливают по 5 мл 7% раствора сульфата меди, по 5 мл 2% раствора гидроксида натрия и по 2,5 мл 5% раствора фторида натрия. Затем в одну колбу (опыт) прибавляют 5 мл молока, а в другую (контроль) – 5 мл дистиллированной воды и доводят до метки дистиллированной водой. Содержимое колб перемешивают и через 30 мин. фильтруют.

20 мл фильтрата отмеривают пипеткой в колбу на 100 мл, прибавляют 20 мл 0,01 н. раствора иода (раствор I₂ в KI) и при беспрерывном перемешиваний – 10 мл 2% раствора гидроксида натрия. Обе колбы закрывают пробками.

Через 20 мин. добавляют по 10 мл раствора соляной кислоты, 5 капель крахмала и титруют из бюретки 0,1 н. раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания раствора.

Расчёты. 1 мл 0,1 н. раствора тиосульфата натрия соответствует 18,01 мг лактозы.

х = (а - b) ∙ K ∙ 50 ∙ 100 ∙ 0,01801,

20 ∙ 5

где x – количество лактозы в 100 мл молока, 10^-4 г%, а – объём раствора тиосульфата натрия (мл), пошедший на титрование контроля; b – объём раствора тиосульфата натрия (мл), пошедший на титрование опытной пробы; К – коэффициент поправки на титр 0,1 н. раствора Na₂S₂O₃.

Переводим результат в проценты (%): 1 мг% = 10^-5, то есть полученное значение делим на 1000.

Среднее количество лактозы в цельном коровьем молоке – 4,6%.

____________________________________

Приготовление растворов: 0,1 н. раствор иода.

Иод растворяют в растворе иодида калия. Закрытый бюкс с возогнанным иодом взвешивают на аналитических весах и затем иод осторожно пересыпают через воронку с короткой трубкой в мерную колбу. Бюкс закрывают крышкой, а воронку быстро смывают приготовленным раствором иодида калия и затем промывают водой из промывалки, колбу закрывают пробкой. После этого взвешивают бюкс второй раз, чтобы найти по разности массу иода.

Иод легко растворяется в растворе иодида калия. Иодида калия должно быть в 2-3 раза больше навески иода. Если, например, навеска иода была 12,7 г, то иодида калия нужно взять ~30 г. Это количество KI растворяют в 250-300 мл воды. Раствор иода не разбавляют водой до тех пор, пока не убедятся в том, что весь иод растворился. Так как растворы иода интенсивно окрашены в буро-красный цвет, то для того чтобы установить весь ли иод растворился, раствор необходимо рассматривать на свет. Нерастворившийся иод собирается на дне колбы в виде черных частичек или иногда образует пленку, плавающую на поверхности раствора, с характерным металлическим блеском. Если через 15-20 мин. остался еще нерастворенный иод, следует добавить в колбу еще ~1 г кристаллического иодида калия. Закрыв колбу, но, не взбалтывая содержимое, её наклоняют так, чтобы кристаллы иода и иодида калия оказались в одном месте. Вокруг кристаллов иода образуется зона концентрированного раствора иодида калия, и они быстро растворяются.

После полного растворения иода раствор разбавляют водой до метки и вычисляют его титр делением навески иода на объём раствора. Защищенный от действия света и закрытый притертой пробкой раствор иода сохраняется длительное время без изменений титра. 0,1 н. раствор иода, содержащий не менее 4% иодида калия, весьма устойчив.