Число Генера характеризует общее количество высокомолекулярных (содержащих в углеродной цепи более десяти атомов) нерастворимых в воде жирных кислот и неомыляемых липидов, содержащихся в 100 г жира, и выражается в процентах. Число Генера используют для оценки степени очистки жира. Содержание нелетучих и нерастворимых жирных кислот в жирах является качественным показателем выхода мыла.
Число Генера большинства производимых жиров имеет значение около 95%, бараний жир – 94,0–95,4%, говяжий жир – 95,0–96,0%, свиной – 93,0–96,0%. У жиров, в состав которых входят низкомолекулярные жирные кислоты, числа Генера меньше, например, топленый молочный жир – 86,0–88,0%, пальмоядровое масло – 89–93%, кокосовое масло – 86,0–92,0%. Для восков число Генера превышает 100%, в связи с тем, что при гидролизе происходит присоединение воды с образованием высших спиртов и высших жирных кислот нелетучих и нерастворимых в воде.
Ход анализа. Практическое значение имеют два варианта метода, второй более прост в исполнении.
Первый вариант. В колбу (со шлифом) вместимостью 250 мл взвесить на аналитических весах 5 г исследуемого жира. Для проведения гидролиза навеску анализируемого жира растворить в 20 мл 2 н спиртового раствора гидроксида калия. Подсоединить к колбе воздушный холодильник и поместить ее в кипящую водяную баню. По истечении одного часа отсоединить воздушный холодильник и продолжить нагрев полученного гидролизата на водяной бане до полного испарения спирта.
Образовавшееся мыло растворить в 100 мл горячей дистиллированной воды. Для проведения кислотного гидролиза к полученному раствору мыла прилить 10%-ный раствор серной кислоты до кислой реакции по метиловому оранжевому. Колбу с анализируемым раствором вновь нагреть на водяной бане для того, чтобы образовавшиеся свободные жирные кислоты полностью расплавились и всплыли на поверхность в виде прозрачного слоя.
Содержимое колбы охладить, перелить в делительную воронку и отделить органический (верхний) прозрачный слой, представляющий собой смесь жирных кислот. Водный слой трижды обработать диэтиловым или петролейным эфиром. На каждую экстракцию использовать по 25–30 мл диэтилового эфира. Эфирные вытяжки соединить с полученной смесью жирных кислот, перелить в делительную воронку и несколько раз промыть (слегка перемешивая) небольшими порциями дистиллированной воды до нейтральной реакции. Органический (верхний) слой отделить, собрать в плоскодонную колбу и высушить над свежепрокаленным сульфатом магния в течение восьми часов.
Осушенный эфирный раствор, содержащий жирные кислоты, отфильтровать. Осушитель на фильтре промыть небольшими порциями диэтилового эфира. Фильтрат собрать в заранее взвешенную колбу с пробкой. Диэтиловый эфир отогнать на ротационном насосе под вакуумом при температуре 60 оС в атмосфере инертного газа. Колбу с выделенными жирными кислотами оставить в вакуум-эксикаторе над осушителем. Спустя сутки провести взвешивание.
Число Генера (ЧГ, %), или массовую долю нерастворимых и нелетучих жирных кислот, в анализируемом жире вычислить по формуле:
где а - масса выделенных жирных кислот, г;
m - масса исследуемого жира, г;
100 - коэффициент пересчета в проценты.
Второй вариант. В заранее взвешенную вместе со стеклянной палочкой фарфоровую чашку взвесить около 10 г исследуемого жира (с точностью до 0,001 г). Добавить 50 мл 2 н спиртового раствора гидроксида натрия и поместить на водяную баню. Омыление анализируемого жира вести при умеренном нагревании при помешивании до полного испарения спирта.
Образовавшееся мыло растворить в 200 мл горячей дистиллированной воды и добавить 10%-ный раствор серной кислоты до кислой реакции метилового оранжевого. Полученный раствор вновь нагреть на водяной бане и дождаться того момента, когда выделившиеся в результате кислотного гидролиза жирные кислоты полностью расплавятся и всплывут в виде прозрачного слоя. После этого содержимое чашки охладить. Если жирные кислоты не застывают в виде твердой компактной массы, то следует добавить известное количество парафина, нагреть, перемешать и дать остыть.
Застывшую массу жирных кислот поднять вместе с палочкой, а водный слой отфильтровать. Застывшие жирные кислоты ополоснуть дистиллированной водой над чашкой, промывные воды собрать и отфильтровать через тот же фильтр.
Повторно расплавить выделенные жирные кислоты. Для этого к застывшей в фарфоровой чашке смеси жирных кислот добавить свежую порцию горячей дистиллированной воды. Расплавленную смесь нагреть на водяной бане при помешивании стеклянной палочкой до полного расплавления жирных кислот, а затем охладить. Водный слой отфильтровать, вновь застывшие жирные кислоты промыть дистиллированной водой. Все промывные воды собрать, предварительно отфильтровав.
Выделенные жирные кислоты промыть в третий раз свежей порцией горячей дистиллированной воды при нагревании, расплавить и в третий раз охладить по вышеописанной методике. Промывания застывших жирных кислот прекратить только после того, как промывные воды покажут нейтральную реакцию по метиловому оранжевому.
Часть жирных кислот, оставшихся на фильтре, растворить на фильтре в диэтиловом эфире. Фильтрат соединить с основной массой жирных кислот, предварительно растворив их в эфире. Объединенный эфирный раствор нерастворимых в воде жирных кислот перенести количественно в плоскодонную колбу и оставить над осушителем (свежепрокаленным сульфатом магния) на восемь часов. Осушенный эфирный раствор отфильтровать, промыть диэтиловым эфиром осушитель и собрать фильтрат в заранее взвешенную колбу. Растворитель (диэтиловый эфир) отогнать на ротационном насосе при температуре 60 оС в атмосфере инертного газа в течение часа. Полученную смесь нерастворимых в воде жирных кислот досушить в вакуум-эксикаторе над силикагелем.
|
Необходимые реактивы, посуда, оборудование: §2 н спиртовой раствор гидроксида калия, 10%-ный раствор соляной кислоты, 1%-ный раствор метилового оранжевого, диэтиловый эфир, свежепрокаленный сульфат магния; §колбы вместимостью 250 мл с воздушными холодильниками; конические колбы с пробками, делительная воронка, фарфоровые чашки; стеклянные палочки, конические колбы с пробками, мерные цилиндры, пипетки, делительная воронка, воронка Шотта, вакуум-эксикатор; §водяная баня, аналитические весы, ротационный испаритель. |