Раздел V. Химия и технохимический контроль виноделия (Э. М. Шприцман, В. В. Андреев, С. Ш. Шапошник)

Общие сведения по химии

Характеристика реактивов

Для квалификации химических реактивов по степени их чистоты приняты следующие обозначения и условные сокращения: 1) технические (техн.); 2) очищенные (оч.); 3) чистые (ч.); 4) чистые для анализа (ч. д. а.); 5) химические чистые (х. ч.); 6) для рН-метрии. Встречаются также обозначения: особой чистоты (ос. ч.) и высшей очистки (в. оч.).

В аналитической практике применяют преимущественно реактивы квалификации ч. д. а. и х. ч., иногда - ч.

Растворы и концентрация

Раствором называют однородную смесь, состоящую из растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия.

Концентрацией раствора называют массовое или объемное количество растворенного вещества, содержащееся в определенном количестве раствора (или растворенное в определенном количестве растворителя).

Наиболее часто встречающиеся выражения концентрации растворов:

процент массовый, А - масса вещества (г), растворенного в 100 массовых единицах (г) раствора;

процент объемный, Б - объем вещества (мл), растворенного в 100 объемных единицах (мл) раствора;

процент объемно-массовый (условный), В - масса вещества (г), растворенного в 100 объемных единицах (мл) раствора;

промилле, С - масса вещества (г), растворенного в 1000 объемных единицах (мл) раствора;

нормальность, N - число грамм-эквивалентов вещества, растворенного в одном литре раствора;

молярность, М - число грамм-молекул вещества, растворенного в одном литре раствора.

Характеризуя растворимость вещества Р, выражают концентрацию насыщенного при данных условиях (температура, а для газов - и давление) раствора в граммах на 100 г чистого растворителя.

В аналитической химии концентрацию выражают также титром Т - количеством граммов вещества, содержащегося в 1 мл раствора.

Различают титр по рабочему веществу - количество граммов рабочего вещества в 1 мл его раствора - и титр по определяемому веществу - количество определяемого вещества, оттитровываемое одним миллилитром рабочего раствора.

Титр и нормальность раствора связаны выражением

где Е - эквивалентная масса рабочего или определяемого вещества.

При выражении концентрации рабочего раствора через нормальность пользуются поправочным коэффициентом, который обозначают буквой К с индексом рабочего раствора, например К_NaОН. Поправочный коэффициент показывает, во сколько раз нормальность данного раствора больше или меньше его теоретической нормальности.

Таблица 42. Формулы перевода некоторых выражений концентраций растворов

Обозначения: М_в - молекулярная масса растворенного вещества;

Е - эквивалентная масса растворенного вещества;

d - относительная плотность раствора.

Таблица 43. Эквивалентные массы наиболее употребительных веществ

Кислотно-щелочные индикаторы

Растворы с определенной концентрацией ионов водорода, которая незначительно меняется от разбавления (концентрирования), добавления небольших количеств сильной кислоты или щелочи, называются буферными. Буферные растворы приготовляют из реактивов квалификации "для рН-метрии" на дистиллированной воде, из которой должна быть удалена растворенная углекислота (кипячением в течение 30-40 мин).

Для настройки рН-метров применяют стандартные буферные растворы.

Таблица 44. Универсальная буферная смесь^*

^* (Для получения требуемого рН к 100 мл раствора, содержащего уксусную, фосфорную и борную кислоты, по 0,04 М каждой, добавляют х мл 0,2 н. раствора NaOH.)

Жесткость воды

Жесткость воды - мера содержания растворенных в ней солей Са и Mg. Различают постоянную, временную и общую жесткость.

Постоянная жесткость (некарбонатная) Ж_п - обусловлена содержанием сульфатов, хлоридов и других (кроме бикарбонатов) солей. При кипячении воды они остаются в растворе.

Временная жесткость (карбонатная) Ж_вр - обусловлена содержанием бикарбонатов. При кипячении бикарбонаты переходят в нерастворимые карбонаты и вода умягчается.

Общая жесткость обусловлена общим содержанием солей Са и Mg:

Жесткость воды в настоящее время выражают в мг-экв Са⁺⁺ + +Mg⁺⁺ в 1 л воды (мг-экв/л). Прежде ее выражали в градусах жесткости: 1° - 1 ч. СаО в 100000 ч. воды или 10 мг СаО в 1 л воды; 1 ч. MgO эквивалентна 1,4 ч. СаО. Один мг-экв/л жесткости соответствует 2,804 градусам жесткости; 1° = 0,35663 мг-экв/л.

Таблица 45. Характеристика воды по степени жесткости

Относительная плотность растворов, применяемых в виноделии

Таблица 46. Относительная плотность водных растворов соляной кислоты при 20°С (d²⁰)

Таблица 47. Относительная плотность водных растворов серной кислоты при 20°С (d²⁰)

Таблица 48. Относительная плотность водных растворов SО₂ при 15°С (d¹⁵)

Таблица 49. Таблица разбавления для получения 10 л раствора SО₂ требуемой концентрации (в л)

Таблица 50. Относительная плотность водных растворов ортофосфорной кислоты при 20°С (d²⁰)

Таблица 51. Относительная плотность водных растворов едкого натра при 20°С (d²⁰)

Таблица 52. Относительная плотность водных растворов аммиака при 20°С (d²⁰)

Таблица 53. Относительная плотность водных растворов углекислого натрия при 20°С (d²⁰)

Таблица 54. Относительная плотность известкового молока при 20°С (d²⁰)

Таблица 55. Относительная плотность водных растворов хлористого кальция при 20°С (d²⁰)

Распространенные названия некоторых химических веществ, применяемых в винодельческом производстве

Таблица 56