ของแห้งคือ วิธีการกำหนด

2024 ผู้เขียน: Isabella Gilson | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 03:41

น้ำเป็นหนึ่งในสารประกอบทางเคมีที่พบมากที่สุดในโลก มันมีบทบาทพิเศษในชีวิตของโลกชีวภาพ เช่นเดียวกับออกซิเจน ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับชีวิต เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและมีส่วนร่วมในระบบการเผาผลาญของพวกมัน การกำหนดปริมาณน้ำ (เปอร์เซ็นต์ของความชื้น) ในสภาพแวดล้อมของมนุษย์ อาหาร วัสดุอุตสาหกรรม ก๊าซ ของแข็ง และของเหลวเป็นหนึ่งในงานจำนวนมากที่ได้รับการแก้ไขในห้องปฏิบัติการทั่วโลก

นิยามของแนวคิด

คำจำกัดความทั่วไปที่สุดของของแข็ง (สารตกค้างแห้งในวิชาเคมี) คือสารเหล่านี้เป็นสารที่ขจัดความชื้น แต่ความชื้นที่มีอยู่ในสารหรือวัสดุสามารถแบ่งออกเป็นสององค์ประกอบ:

• สิ่งที่มีอยู่ในโมเลกุลของสารหรือที่เกี่ยวข้อง
• สิ่งที่อยู่ระหว่างโมเลกุลของสารหรืออิสระ

น้ำเปล่าเอาออกได้จริงวิธีการ: การระเหย การอบแห้ง การกลั่น ฯลฯ ในกรณีนี้ โครงสร้างของสารสามารถเปลี่ยนแปลงได้ แต่องค์ประกอบทางเคมีไม่ ความชื้นที่ถูกผูกไว้สามารถขจัดออกได้ภายใต้สภาวะที่รุนแรงขึ้นหรือแม้กระทั่งกับสารเคมีเท่านั้น

แห้ง - เป็นสารที่ไม่มีน้ำทั้งสองประเภท ต้องจำไว้ว่าอากาศโดยรอบมีไอน้ำจำนวนหนึ่งอยู่ตลอดเวลา

ดังนั้น ของร้อนแห้งต้องเก็บไว้ในภาชนะพิเศษเพื่อไม่ให้ไอน้ำเข้าไป

น้ำในอาหาร

อาหารมีน้ำปริมาณมาก จาก 70-95% ในผักและผลไม้ต่าง ๆ และมากถึง 4% ในนมผง แต่ความชื้นของผลิตภัณฑ์ไม่ได้ระบุถึงเปอร์เซ็นต์ของน้ำอิสระและน้ำที่กักเก็บอยู่ในนั้น และสิ่งนี้มีบทบาทสำคัญในการจัดเก็บ แท้จริงแล้วขึ้นอยู่กับความชื้น ลักษณะ รสชาติ และดังนั้น เวลาและวิธีการในการเก็บรักษาจึงเปลี่ยนไปโดยไม่ปรากฏร่องรอยของการเน่าเสีย ดังนั้น ผู้ผลิตมักจะไม่ระบุเพียงช่วงเวลาเท่านั้น แต่ยังระบุความชื้นและอุณหภูมิของการจัดเก็บผลิตภัณฑ์ด้วย

ในอาหาร น้ำสามารถจับกับโปรตีนและสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ จำนวนมากเข้าสู่ระบบคอลลอยด์ที่เสถียรซึ่งยากต่อการขจัด

น้ำในอาหารสัตว์

ของแห้งอาจหมายถึงส่วนที่แห้งของอาหารสัตว์ สารอาหารหรือสารพิษในอาหารสัตว์อาจจำแนกได้เพื่อระบุระดับของสารอาหารหรือสารพิษในอาหารสัตว์ การบัญชีระดับสารอาหารที่แตกต่างกันฟีดบนพื้นฐานเรื่องแห้ง (แทนที่จะเป็นหลักฐานตาม) อำนวยความสะดวกในการเปรียบเทียบ เพราะอาหารทุกชนิดมีเปอร์เซ็นต์น้ำต่างกัน นอกจากนี้ยังช่วยให้เปรียบเทียบระดับแห้งของสารอาหารที่กำหนดกับระดับที่ต้องการในอาหารของสัตว์

เปอร์เซ็นต์น้ำมักถูกกำหนดโดยการอุ่นอาหารบนจานกระดาษในไมโครเวฟ หรือใช้ Koster Tester เพื่อทำให้อาหารแห้ง การหาปริมาณของแข็งอาจเป็นประโยชน์สำหรับการป้อนพลังงานต่ำโดยใช้น้ำในปริมาณมาก เพื่อให้แน่ใจว่าได้รับพลังงานเพียงพอ แสดงให้เห็นว่าสัตว์ที่กินอาหารประเภทนี้จะได้รับพลังงานอาหารน้อยลง ปัญหาที่เรียกว่าการสูญเสียของแห้งอาจเป็นผลมาจากการปล่อยความร้อนที่เกิดจากการหายใจของจุลินทรีย์ ซึ่งจะช่วยลดเนื้อหาของคาร์โบไฮเดรตที่ไม่มีโครงสร้าง โปรตีน และพลังงานอาหารโดยรวม

วิธีคำนวณความชื้น

ปริมาณของแข็งจะถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ทั้งหมดกับปริมาณความชื้น (ความชื้น) สำหรับสิ่งนี้ มักจะใช้วิธีการทางตรงและทางอ้อม

วิธีการโดยตรงช่วยในการแยกน้ำที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ และจากนั้นกำหนดปริมาณของน้ำ

วิธีการทางอ้อม เช่น การทำให้แห้ง การวัดการหักเหของแสง ความหนาแน่น หรือการนำของสารละลายเป็นตัวกำหนดปริมาณของแข็ง วิธีการทางอ้อมยังสามารถรวมถึงวิธีการสัมผัสสารทดสอบด้วยสารเคมี

ความยากในการพิจารณาความชื้นของสาร

การกำหนดปริมาณน้ำในตัวอย่างบางครั้งซับซ้อนเนื่องจากความจริงที่ว่าการทำให้แห้งยังนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบทางเคมี: สารระเหย เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ กรดอินทรีย์บางชนิด สารประกอบแอมโมเนีย รวมทั้งแอลกอฮอล์และอีเทอร์ส่วนใหญ่ระเหยง่ายในระหว่างกระบวนการ และการเกิดออกซิเดชันของสารอินทรีย์หลายชนิดทำให้น้ำหนักแห้งเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มขึ้นได้เนื่องจากน้ำที่บรรจุอยู่ในคอลลอยด์ที่ชอบน้ำที่เสถียร

วิธีตรวจสอบสารตกค้างที่แห้ง

การหาปริมาณของแข็งทำได้หลายวิธี พิจารณาหลักและใช้บ่อยที่สุด:

1. วิธีอนุญาโตตุลาการ ปริมาณน้ำถูกกำหนดโดยการทำให้แห้งโดยให้น้ำหนักแห้งคงที่เมื่อมีการปล่อยความชื้นที่ดูดความชื้น อุณหภูมิจะถูกกำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ตัวอย่างถูกทำให้แห้งโดยให้น้ำหนักคงที่ นอกจากนี้ยังมีวิธีการเร่งดำเนินการที่อุณหภูมิสูง ในกรณีนี้ จะมีการตั้งเวลาการทำให้แห้งโดยเฉพาะ และกระบวนการจะดำเนินการโดยการเผาผนึกให้เป็นมวลที่เป็นเนื้อเดียวกันด้วยทรายที่ผ่านการเผาแล้ว ปริมาณทรายที่ใช้ควรเป็น 2-4 เท่าของปริมาณตัวอย่าง ทรายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำให้แห้งสม่ำเสมอ เพิ่มความพรุน และช่วยในการกำจัดความชื้น กระบวนการนี้ดำเนินการในถ้วยพอร์ซเลนเป็นเวลา 30 นาที อุณหภูมิจะถูกกำหนดโดยประเภทของผลิตภัณฑ์ ถ้วยอะลูมิเนียมหรือแก้วใช้แทนถ้วยพอร์ซเลนได้
2. การทำให้แห้งด้วยความถี่สูง อุปกรณ์ดังกล่าวสร้างรังสีอินฟราเรดและมักจะประกอบด้วยแผ่นสองแผ่นซึ่งเชื่อมต่อถึงกัน วิธีนี้ช่วยให้กระบวนการทำให้แห้งเร็วขึ้นหลายครั้ง และด้วยเหตุนี้การศึกษาทั้งหมดจึงเกิดขึ้น
3. วิธีวัดการหักเหของแสง การใช้วิธีนี้มักเกี่ยวข้องกับสารที่มีซูโครสจำนวนมาก ได้แก่ ขนมหวาน น้ำเชื่อม หรือน้ำผลไม้ ในกรณีนี้จะเปรียบเทียบดัชนีการหักเหของแสงของตัวอย่างสารและซูโครส เนื่องจากดัชนีการหักเหของแสงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ สารละลายทั้งสองจึงถูกวางในเทอร์โมสตัทก่อนทำการตรวจสอบ วิธีนี้จะกำหนดปริมาณของแข็งได้อย่างแม่นยำ

ไม่ค่อยได้ใช้

1. วิธีการสแกนดิฟเฟอเรนเชียลคัลเลอริเมทรีคือการทำให้ตัวอย่างเย็นลงภายใต้จุดเยือกแข็งของน้ำ ในขณะที่น้ำเปล่าจะกลายเป็นสถานะของแข็ง และเมื่อตัวอย่างได้รับความร้อน จะพบความร้อนที่ใช้ละลายน้ำได้. และน้ำที่ถูกผูกไว้จะถูกกำหนดเป็นความแตกต่างระหว่างน้ำทั้งหมดและน้ำแช่แข็ง
2. วิธีการวัดค่าไดอิเล็กตริกขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อมีน้ำที่เกาะอยู่บางส่วน คุณสมบัติของไดอิเล็กตริกนั้นแตกต่างอย่างมากจากตัวอย่างที่ไม่มีน้ำดังกล่าว เมื่อพิจารณาคุณสมบัติของไดอิเล็กตริกของตัวอย่างสารแล้ว จะพบเนื้อหาของน้ำอิสระและน้ำที่มีพันธะโดยใช้ตารางพิเศษ
3. วิธีการวัดความจุความร้อนคือการวัดดัชนีของน้ำแช่แข็งเมื่อละลาย เมื่อพันธะไฮโดรเจนแตก ที่ความชื้นสูงของตัวอย่าง ค่าความจุความร้อนจะถูกกำหนดโดยน้ำเปล่า ซึ่งความจุความร้อนจะมากกว่าน้ำแข็ง 2 เท่า
4. วิธีการเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์กำหนดการเคลื่อนที่ของน้ำในเมทริกซ์คงที่ ในที่ที่มีน้ำอิสระและถูกกักไว้ อุปกรณ์จะกำหนดการแสดงตนในสเปกตรัมด้วยสองบรรทัดพร้อมกัน น้ำประเภทหนึ่งให้เส้นสเปกตรัมเพียงเส้นเดียว วิธีนี้มีราคาแพง แต่แม่นยำมาก ใช้สำหรับการศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้างของสารอินทรีย์
5. วิธีการวัดความหนาแน่นเริ่มต้นด้วยการกำหนดความถ่วงจำเพาะของตัวอย่าง นี่เป็นวิธีปกติในการคำนวณน้ำในน้ำผลไม้ น้ำเชื่อม ผลไม้แปรรูป หรือผลเบอร์รี่ที่มีน้ำตาล ความถ่วงจำเพาะถูกกำหนดด้วยไฮโดรมิเตอร์ เมื่อทราบแล้ว เราใช้ข้อมูลที่ให้ไว้ใน GOST สำหรับสารทดสอบและกำหนดปริมาณน้ำในตัวอย่าง

ควรสังเกตว่าวิธีการหาของแข็งไม่ได้จำกัดอยู่แค่วิธีการในบทความนี้

คำแนะนำในการเลือกวิธีวิจัย

สำหรับสาร ผลิตภัณฑ์ หรือวัสดุแต่ละตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจง จะใช้วิธีการของตัวเองในการพิจารณาสารแห้ง เพื่อชี้แจงวิธีการ จำเป็นต้องอ้างอิงถึงมาตรฐานและข้อบังคับของรัฐที่พัฒนาขึ้นสำหรับผลิตภัณฑ์อาหารและอุตสาหกรรมทั้งหมด

มาตรฐานของรัฐ

วิธีการที่มีให้เลือกมากมายสำหรับการพิจารณาสารตกค้างที่แห้งไม่ได้หมายถึงการเลือกวิธีการที่ต้องการอย่างอิสระ สำหรับการดำเนินการศึกษาที่ถูกต้อง คุณจำเป็นต้องทำความคุ้นเคยกับมาตรฐานและข้อบังคับของรัฐสำหรับการดำเนินการวิเคราะห์เหล่านี้ตาม GOST

ดังนั้น GOST 26808-2017 "ปลากระป๋องและอาหารทะเล วิธีการกำหนดวัตถุแห้ง" และ GOST 32640-2012 เกี่ยวกับวิธีการคำนวณเนื้อหาของสารในให้อาหาร. พวกเขาอธิบายกระบวนการอย่างละเอียด สังเกตคุณลักษณะของการนำไปใช้ อุปกรณ์และวัสดุสำหรับการวิจัย

มาตรฐานและข้อบังคับอื่นๆ

นอกจากมาตรฐานของรัฐแล้ว ยังมีมาตรฐานต่างๆ มากมายที่กำหนดความถูกต้องของการทดสอบในห้องปฏิบัติการสำหรับสารทดสอบแต่ละประเภทสำหรับปริมาณวัตถุแห้ง เหล่านี้คือ OSTs, TU, PCT, MVI และบรรทัดฐานและมาตรฐานอื่นๆ ตัวอย่างเช่น กข 118.02.8-88 “วิธีการวัดปริมาณสารตกค้างแห้ง (สารที่ละลาย) ในน้ำเสีย”