Controlul calitatii acidului acetic

CONTROLUL CALITATII ACIDULUI ACETIC

Acidul acetic poate fi detectat datorita mirosului caracteristic. Da o reactie de culoare pentru sarurile acidului acetic, in solutia de clorura ferica, care este de un rosu inchis, ce dispare dupa acidificare.

Acetatii, prin incalzire in prezenta de trioxid de arsen formeaza oxid de cacodil (lichidul lui Cadet) ([(CH₃)₂As]₂O), ce poate fi detectat datorita vaporilor sai urat-mirositori.

Compozitia acidului acetic trebuie sa corespunda prevederilor din tabelele nr. 1, nr. 2 si nr. 3.

Tabel nr. 1 Continutul de acid total

Tabel nr. 2 Continutul de alcool rezidual

Tabel nr. 3 Substante solide

Acidul acetic glacial (99,8%) luat ca baza la fabricarea produsului acid acetic de calitate alimentara trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

masa moleculara relativa: 60,05;

concentratie: cel putin 99,8%;

proprietati organoleptice: lichid limpede, incolor, cu miros caracteristic, intepator;

indice de culoare: cu limita maxima de 5 Hazen (unitati de culoare);

punct de fierbere: aproximativ 118s C la presiunea de 760 mm coloana de Hg;

greutate specifica: de la 1,048 pina la 1,05 l;

identificarea acetatului se face intr-o solutie 1/3;

punct de solidificare: minimum 16,3 sC;

reziduu nevolatil: maximum 50 mg/kg;

acid formic: maximum 500 mg/kg;

substante usor oxidabile: metoda si speicifcatie conform Farmacopeii Europene (1);

zinc: maximum 1 mg/kg;

cupru: maximum 1 mg/kg;

arsen: maximum 1 mg/kg;

plumb: maximum 1 mg/kg;

mercur: maximum 1 mg/kg;

metale grele: maximum 5 mg/kg, metoda in conformitate cu Farmacopeea Europeana (2);

pentru solutiile apoase valorile trebuie sa fie in conformitate cu continutul lor in acid acetic.

Etichetarea, prezentarea si publicitatea acidului acetic se face cu respectarea

Hotaririi Guvernului nr. 996 din 20 august 2003 despre aprobarea Normelor

privind etichetarea produselor alimentare si Normelor privind etichetarea produselor chimice de menaj,aplicandu-se urmatoarele elemente suplimentare:

a) denumirea "acid acetic alimentar concentrat" se va da produselor acid acetic de calitate alimentara cu o concentratie in acid mai mare de 250g/1.000 ml, respectiv 250g/1l; se va mentiona modul de utilizare prin inscrierea proportiei de dilutie;

b) denumirea "acid acetic alimentar" se va da produselor acid acetic de calitate alimentara cu co concentratie in acid cuprinsa intre 150g/ll (un litru) si 250g/1l (un litru), se va mentiona modul de utilizare prin inscrierea proportiei de dilutie;

c) denumirea "acid acetic alimentar diluat" se va da produselor acid acetic de calitate alimentara cu o concentratie in acid sub 150 g/1l, se va mentiona modul de utilizare prin inscrierea dilutiei;

d) continutul total de acid acetic al produselor, exprimat ca aciditatea totala, in g/1.000 ml trebuie indicat pe eticheta cu mentiunea "grame/litru (g/l)";

e) produsele care au un continut de acid acetic mai mare de 11g/1.000 ml trebuie marcate cu indicatia urmatoare "Atentie! A nu se consuma nediluat";

f) produsele cu un continut de acid acetic mai mare de 250g/l trebuie marcate printr-un simbol de pericol.

Metode de analiza

1.1. LUCRARE DE LABORATOR - Analiza volumetrica a otetului

Scopul analizei: determinarea concentratiei % in acid acetic a otetului alimentar.

Ustensile si aparatura de laboratorde laborator

• biureta, palnie, pahare Erlenmeyer, cilindrii gadati, baloane cotate;
• piseta cu apa distilata;
• balanta analitica, sticla de ceas.

Reactini necesari:

• proba de otet careia i se determina  concentratia %;
• NaOH, acid oxalic, fenolftaleina.

Mod de lucru: lucrarea de laborator se va desfasura in mai multe etape, astfel:

Etapa 1 - prepararea a 100 ml de solutie de H₂C₂O₄·2H₂O 0,1 N, necesara pentru determinarea factorului de corectie a solutiei de NaOH aprox. 0,1 N.

a) calcularea cantitatii de H₂C₂O₄·2H₂O solid necerar prepararii solutiei;

b) cantarirea la balanta analitica a cantitatii de H₂C₂O₄·2H₂O calculata;

c) aducerea substantei solide in balonul cotat de 100 ml si completarea cu apa distilata pana la semn, etichetarea solutiei.

Etapa 2 - prepararea a 200 ml de solutie NaOH de concentratie aprox. 0,1 N, necesara pentru titrarea probei de otet.

a) calcularea cantitatii de NaOH solid necerar prepararii solutiei;

b) cantarirea la balanta tehnica a substantei solide (se va cantari un exces de apox. 10% pentru ca NaOH se carbonateaza);

c) aducerea substantei solide in balonul cotat de 200 ml si completarea cu apa distilata pana la semn, etichetarea solutiei.

Etapa 3 - stabilirea factorului de corectie a solutiei de NaOH 0,1 N.

a) se ia o proba de 10 ml solutie de acid oxalic de concentratie 0,1 N (acidul oxalic este substanta etalon si deci se pot prepara solutii de concentratie exacta din el), intr-un pahar Erlenmeyer;

b) se dilueaza cu 150 ml apa distilata si se adauga 2-3 picaturi de fenolftaleina;

c) se titreaza proba cu solutie de NaOH pana la virajul culorii indicatorului de la incolor la roz-violet;

d) se noteaza volumul de solutie de NaOH utilizat la titrare si se calculeaza factorul solutiei de NaOH cu formula:

=

e) se vor efectua minimul 3 determinari a factorului si se va face media aritmetica a acestora.

Etapa 4 - determinarea concentratiei % in acid acetic a otetului alimentar prin titrare cu solutie de NaOH 0,1 N cu factor cunoscut.

a) se ia o proba de 10 ml otet alimentar intr-un flacon Erlenmeyer si se dilueaza cu 150 ml apa distilata;

b) se adauga 2-3 picaturi de fenolftaleina;

c) se titreaza proba cu solutie de NaOH cu factor cunoscut pana la virajul culorii indicatorului de la incolor la roz-violet;

d) se noteaza volumul de solutie de NaOH utilizat la titrare;

e) se calculeaza cantitatea de acid acetic din proba;

f)  se vor efectua minim 3 determinari.

1.2.Determinarea aciditatii totale

Principiul metodei

Se titreaza aciditatea produsului cu o solutie de hidroxid de sodiu cu titrul cunoscut in prezenta fenolftaleinei ca indicator.

Reactivi:

Reactivii folositi trebuie sa fie de calitate pentru analiza sau de calitate echivalenta. Apa trebuie sa fie distilata sau de puritate echivalenta (a se vedea ISO 3696).

- Hidroxid de sodiu

- Fenolftaleina, solutie alcoolica 1 %.

Mod de lucru:

Intr-un vas Erlenmeyer de 250 ÷ 300 ml se introduc 10 ml proba de analizat si se dilueaza cu 10 ml apa fiarta si racita inainte de intrebuintare. Se titreaza cu solutie de hidroxid de sodiu in prezenta a doua sau trei picaturi de fenolftaleina pana la aparitia culorii roz care persista minim 1 min.

Se efectueaza in paralel doua determinari din aceeasi proba pentru analiza.

Calcul si exprimare rezultate:

Aciditatea exprimata in grame acid acetic la 1000 ml produs se calculeaza cu formula:

Aciditate =    (grame acid acetic la 1000 ml) unde :

V este volumul probei de otet, in ml;

V₁ este volumul solutiei de hidroxid de sodiu, folosit la titrare, in ml;

0,06 este cantitatea de acid acetic corespunzator la 1 ml hidroxid de sodiu solutie n, in grame.

1.3. Determinarea extractului

Principiul metodei

Se evapora proba de analizat la temperatura de fierbere a apei, in conditii date, si se cantareste reziduul obtinut.

Aparatura

etuva, cu pereti dubli intre care se afla apa la temperatura de fierbere;

capsula de portelan cu fund plat, cu diametrul de 85 mm si inaltimea de 20 mm;

balanta analitica;

baie de apa.

Mod de lucru

In capsula de portelan, in prealabil tarata, se introduc 50 ml proba de analizat si se evapora pe baie de apa pana aproape de uscare.

Se adauga in capsula 10 ml apa si se continua evaporarea pana la uscare. Adaugarea de apa si uscarea se repeta de trei ori. Dupa evaporare completa, reziduul se usuca 90 min in etuva de apa incalzita la fierbere, mentinand constant nivelul apei in etuva.

Dupa uscare, capsula se raceste in exsicator 15 min, apoi se cantareste la balanta analitica cu precizie de 0,0002g.

Se efectueaza in paralel doua determinari din aceeasi proba pentru analiza.

Calcul si exprimarea rezultatelor

Continutul in extract, exprimat in grame la 100 ml produs, se calculeaza cu formula:

extract =  (grame la 100 ml) unde:

m este masa extractului si a capsulei, in grame;

m₁ masa capsulei in grame;

V este volumul probei, in ml.

Ca rezultat se ia media aritmetica a celor doua determinari efectuate in paralel, de acelasi operator, in cadrul aceluiasi laborator, pe aceeasi proba, trebuie sa nu depaseasca 0,0002 g la 100 ml produs.

1.Determinarea alcoolului metilic

Alcoolul metilic se determina prin doua metode:

metoda de identificare calitativa;

metoda colorimetrica.

1.1.Metoda de identificare calitativa

Pregatirea probei pentru analiza

Se iau 20 ml proba de analizat, se neutralizeaza cu solutie de hidroxid de sodiu si se distila incet   10 ml.

Principiul metodei

Alcoolul metilic din proba da o coloratie violacee, caracteristica, cu reactivul Schiff-Elvove.

Reactivi:

acid fosforic, solutie 4n;

acid sulfuric, d = 1,84;

acid oxalic, solutie 10%;

permanganat de potasiu, solutie 3%;

reactiv Schiff-Elvove: 1 g fucsina neutra bine mojarata se introduce intr-un pahar Berzelius, cu 600 ml apa fierbinte, se aseaza pe sita de azbest si se incalzeste la o flacara mica, agitand cu o bagheta pana la dizolvarea completa. Peste solutia racita se adauga 10 g sulfit de sodiu anhidru, iar solutia rezultata, care incepe sa se decoloreze, se trece cantitativ intr-un balon cotat de 1000 ml.

Cand volumul lichidului din balon a ajuns la circa 500 ml, se adauga 10 ml acid clorhidric (d = 1,19). Solutia continua sa se decoloreze. Se fereste de lumina si se agita continuu; se adauga apa pana aproape de semn. Se tine la intuneric pana a doua zi, cand solutia este aproape incolora si se aduce la semn cu apa.

solutie etalon pentru alcool metilic: 0,1 g alcool metilic se dizolva in apa si se aduce volumul solutiei la 100 ml.

1 ml solutie contine 1 mg alcool metilic.

Mod de lucru

Se ia 1 ml din distilatul pregatit conform 3.3.1.1, se adauga 4 ml apa, 2 ml acid fosforic si 2 ml solutie de permanganat de potasiu.

Se agita, dupa care se lasa in repaus 15 min.

Se adauga apoi 1 ml solutie de acid oxalic, se agita si dupa 2 min se adauga 1 ml acid sulfuric. Dupa agitare, se adauga 3 ml reactiv Schiff-Elvove, se agita bine si se lasa in repaus 20 min. O coloratie violacee indica prezenta alcoolului metilic.

1.2.Metoda colorimetrica

Pregatirea probei pentru analiza

Se iau 20 ml proba de analizat, se neutralizeaza cu solutie de hidroxid de sodiu si se distila incet   10 ml.

Principiul metodei

Alcoolul metilic in prezenta reactivului Schiff-Elvove da o coloratie violacee. Intensitatea culorii probei de analiza se compara cu o scala etalon.

Reactivi:

acid fosforic, solutie 4n;

acid sulfuric, d = 1,84;

acid oxalic, solutie 10%;

permanganat de potasiu, solutie 3%;

reactiv Schiff-Elvove;

solutie etalon pentru alcool metilic.

Mod de lucru . Colorimetrarea

Din distilatul obtinut mai sus se iau 5 ml si se introduc intr-un tub colorimetric. Se adauga 2 ml acid fosforic si 2 ml solutie permanganat de potasiu.

Se agita si se lasa in repaus 15 min. Se adauga apoi 1 ml solutie de acid oxalic, se agita si dupa 2 min se adauga 1 ml acid sulfuric.

Dupa agitare se adauga 3 ml reactiv Schiff-Elvove, se agita bine si se lasa 20 min in repaus.

Se compara intensitatea culorii probei de analizat cu fiecare dintre tuburile scalei colorimetrice, si se noteaza tubul cu nuanta identica. Compararea se face pe fond alb. Se efectueaza in paralel doua determinari din aceeasi proba pentru analiza.

Pregatirea scalei colorimetrice

In 11 tuburi colorimetrice se introduc reactivi conform tabelului 1.

Tabelul 1

In continuare se compara intensitatea culorii probei de analizat cu fiecare dintre tuburile scalei colorimetrice, si se noteaza tubul cu nuanta identica. Compararea se face pe fond alb.

Calcul si exprimarea rezultatelor

Continutul in alcool metilic, exprimat in grame la 100 ml produs, se calculeaza cu formula:

Alcool metilic =     (grame la 100 ml) unde:

V este volumul probei luat in lucru, in ml;

V₁ este volumul de distilat obtinut, in ml;

V₂ este volumul de distilat luat pentru determinare, in ml;

m este masa alcoolului metilic din tubul cu solutie etalon care are nuanta identica cu a probei, in grame.

1.5.Identificarea acizilor minerali

Principiul metodei

Metoda se bazeaza pe proprietatea acizilor minerali de a schimba culoarea violetului de metil 2 B.

Reactivi

solutie de violet de metil 2 B: 0,1 g violet de metil 2 B se dizolva in 100 ml alcool etilic de circa 95 % vol, la care se adauga 100 ml apa si se agita.

carbune animal.

Mod de lucru

10 ml proba de analizat se aduc la aciditatea de circa 3 g acid acetic la 100 ml produs (prin diluare cu apa), se decoloreaza cu carbune animal si se trateaza cu patru sau cinci picaturi solutie de violet de metil 2 B.

Coloratia violeta nu trebuie sa se schimbe.

1.6.Identificarea colorantilor sintetici

Principiul metodei

Metoda se bazeaza pe fixarea colorantului sintetic pe fibra textila.

Reactivi si materiale

sulfat de potasiu, solutie 10 %;

amoniac, solutie 10 %;

lana alba degresata: lana se spala cu eter etilic si se usuca sau se spala cu solutie de carbonat de sodiu 10 % urmata de o spalare in apa curenta si uscare.

Mod de lucru

Intr-o capsula de portelan sau pahar Berzelius se introduc 10 ml proba de analizat, se adauga 10 ml solutie de sulfat de potasiu si se fierbe 10 min cu cateva fire de lana alba. Dupa fierbere se scoate lana, se spala cu putina apa si apoi cu solutie de amoniac. In prezenta colorantilor sintetici, lana ramane colorata in rosu sau galben.

1.7.Identificarea caramelului

Principiul metodei

Metoda se bazeaza pe punerea in evidenta a produsilor de descompunere a zaharurilor.

Reactivi

acid clorhidric d = 1,19

solutie de fluoroglucina: 0,5 g fluoroglucina se dizolva in 100 ml acid clorhidric 10 %;

carbune animal.

Mod de lucru

2 ml proba de analizat decolorata cu carbune animal, se trateaza cu 2 ml acid clorhidric si 1 ml solutie de fluoroglucina proaspat preparata.

In prezenta caramelului, lichidul devine opalescent.

1.8.Determinarea sedimentului (reziduului uscat)

Prncipiul metodei

Se filtreaza proba de analizat si se cantareste reziduul obtinut.

Mod de lucru

Se filtreaza prin hartie de filtru cu porozitate fina, cantarita in prealabil 100 ml proba de analizat. Filtrul cu reziduul se trece intr-o capsula de portelan tarata in prealabil, se usuca intai pe o baie de apa, apoi intr-o etuva la 100 °C ± 5 °C pana la masa constanta, se raceste si se cantareste cu precizie de 0,0002 g.

Se efectueaza in paralel doua determinari din aceeasi proba.

Calcul si exprimare rezultate

Continutul in reziduu uscat, exprimat in grame la litru, se calculeaza cu formula:

sediment (reziduu uscat) = (g/ l) unde:

m₁ este masa capsulei si a hartiei de filtru, in grame;

m₂ este masa capsulei cu hartie de filtru si reziduul dupa uscare, in grame;

V este volumul de proba luat pentru determinare, in ml.

2.Determinari pentru verificarea calitatii acidului acetic

2.1.Reactii de identificare si conditii de puritate.

Pentru a determina calitatea acidului acetic de realizeaza in laborator urmatoarele determinari:

reactia de identificare si conditii de puritate;

continutul in acid acetic;

continutul in acid formic;

continutul in acetaldehida;

identificarea cetonei;

identificarea alcoolului metilic.

a) Reactia de identificarea si conditii de puritate

MOD DE LUCRU:

Se trateaza 0,5 cm³ acid acetic (CH₃COOH) cu 1 cm³ alcool metilic, 1cm³ acid sulfuric (H₂SO₄) reactiv si se incalzeste, se formeaza acetatul de etil (ester) cu miros caracteristic, conform reactiei:

CH₃COOH + ₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Din 10 cm³ acid acetic ce se dilueaza la 50 cm³ se separa o solutie A, de circa 2%.

Solutia de acid acetic 20% este supusa urmatoarelor analize calitative:

Identificare acid acetic: 2 cm³ solutie se neutralizeaza cu NaOH 10% (reactiv) si se trateaza cu 3 picaturi FeCl₃ (reactiv), apare o coloratie rosie-bruma, care dispare la tratare cu HCl.

Identificare cloruri: 5 cm³ solutie A completata cu apa distilata la 10 cm³ se separa cu 2 cm³ solutie etalon (0,02 mg ion Cl^-), se completeaza cu apa la 10cm³.

Identificare sulfati: 5 cm³ solutie A completata cu apa distilata la 10 cm³ se compara cu 10 cm³ solutie etalon (0,1 mg ion SO₄)

Identificare fier: 5 cm³ solutie A completata cu apa distilata la 10 cm³, solutia nu trebuie sa dea reactia pentru fier cu tiocianatul de amoniu(NH₄SCN) solutie5%.

Identificare metale grele: 10 cm³ solutie A se compara cu 10 cm³ solutie etalon (0,01 mg ion Pb²⁺).

Identificare arsen: 2 cm³ solutie se dilueaza cu 3 cm³ apa distilata, solutia nu trebuie sa dea reactia pentru arsen cu reactivul hipofosforos (20g NaH₂PO₂ + 40 cm³ H₂O + 180 cm³ HCl)

Identificarea substantelor reducatoare: 5 cm³ solutie se dilueaza cu 20 cm³ apa distilata si se adauga 1 cm³ permanganat de potasiu (KMnO₄) 0,1 N, coloratia roz-violeta trebuie sa persiste cel putin 10 min.

2.2 Continutul in acid acetic,se determina prin titrarea cu hidroxid de sodiu in prezenta fenolftaleinei,ca indicator.