Использование комплексных примесей в пищевой промышленности

Министерство сельского  хозяйства Российской Федерации

Федеративное государственное  бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального  образования

«Ижевская государственная  сельскохозяйственная академия»

Кафедра химии

 

 

 

 

Реферат

 

«Использование комплексных  примесей

в пищевой промышленности»

 

 

 

Выполнил: студентка 

611 группы 

Протопопова К.А.

                                                                      Проверил: доцент Сентемов В. В

 

 

Ижевск, 2012

 

Содержание

1. Комплексные соединения       3
2. Применение комплексных солей в пищевой промышленности 5
3. Литература           8
 

Комплексные соединения

Комплексные соединения (лат.Complexus— сочетание, обхват) или, другими словами, координационные соединения — это частицы (нейтральные молекулы или ионы), которые образуются в результате присоединения к данному иону (или атому), называемому комплексообразователем (центральным атомом или металлоцентром; в современной научной литературе доминирует термин «металлоцентр»), нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами.

Комплексные соединения мало диссоциируют в растворе (в отличие от двойных солей). Комплексные соединения могут содержать комплексный малодиссоциирующийанион ([Fe(CN)₆]³⁻), комплексный катион ([Ag(NH₃)₂]⁺) либо вообще не диссоциировать на ионы (соединения типа неэлектролитов, например карбонилы металлов). Комплексные соединения разнообразны и многочисленны.

Применяются в химическом анализе, в технологии при получении ряда металлов (золота, серебра, металлов платиновой группы и др.), для разделения смесей элементов, например, лантаноидов.

Огромная область применения комплексов переходных металлов— каталитические процессы.

Комплексные соединения играют большую  роль в жизнедеятельности организмов; например, гемоглобин, хлорофилл являются комплексными соединениями.

• Немного о комплексометрии.

Комплексометрия основана на реакциях образования комплексов. В самом общем смысле под комплексом (комплексным соединением) в химии понимают сложную частицу, состоящую из составных частей, способных к автономному существованию. Можно отметить основные признаки, позволяющие выделить комплексные соединения в особый класс химических соединений:

- способность отдельных составных  частей к самостоятельному существованию;

- сложность состава;

- частичная диссоциация на составные  части в растворе по гетеролитическому механизму;

- наличие положительно заряженной  центральной частицы – комплексообразователя  (обычно это ион металла), связанной  с лигандами;

- наличие определенной устойчивой  пространственной геометрии расположения  лигандов вокруг комплексообразователя.

Примеры:

Комплекс Составные частиц

Ni(NH3)62+ Ni2+ , NH3

[Co(NH3)6]SO4 [Co(NH3)6]2+ , SO42- , Co2+ , NH3

 

Основой комплексного соединения является донорно-акцепторная связь.

KAl(SO4)2

MgCa(CO3)2

MgCO3ּCaCO3

KCN (цианистый калий)

Fe(CN)3 – (цианид железа)

3KCN+Fe(CN)3 → K3[Fе(CN)6](гексоцианоферрат калия)

K – C ≡ N

C ≡ N

Fe – C ≡ N

C ≡ N

NCFe+3 CN

 

Лиганды («зубчатые структуры») могут быть бидентатными, монодентатными, полидентатнами. Дентатностью называется число донорных атомов лиганда, образующих координационные связи с центральным атомом.

Известно много монодентатных неорганических и органических лигандов, однако их применению в комплексометрии препятствует то, что ступенчатые константы устойчивости соответствующих комплексов мало различаются между собой. Поэтому при увеличении количества добавленного лиганда концентрация ионов металла изменяется постепенно и кривая титрования не имеет скачка

Хелаты (хело-«клешня») – соединения, которые охватывают центральный ион. Важнейшая особенность хелатов – их повышенная устойчивость по сравнению с аналогично построенными нециклическими комплексами. Именно поэтому полидентатныелиганды и хелатные комплексы нашли широкое применение в аналитической химии.

Скорость комплексообразования имеет большое значение в аналитической химии. Например, при прямом комплексонометрическом титровании реакция определяемого иона с титрантом должна протекать практически мгновенно, иначе индикация конечной точки титрования существенно затрудняется.

Устойчивость комплекса определяется как фундаментальными факторами (природой комплексообразователя и лигандов), так и внешними условиями (температурой, природой растворителя, ионной силой, составом раствора).

Трилон Б в комплексометрии используют для определения металлов в водных растворах. Прямым титрованием можно обнаружить: Ba,Ca,K,In,Mg,St,Zn,Cd. Методом обратного титрования: Al‚Bi‚Со,Cr‚Fe‚Mn‚Pt, Sc.

Трилон Б используется для аналитических определений жесткости воды. 
Mg(HCO3)2 MgCO3↓ +CO2↑ +H2O

Ca(HCO3)2 CaCO3↓ +CO2↑ +H2O

Комплексометрия, как метод анализа, используется в абсолютном большинстве предприятий, где нужно анализировать состав шлака, сплавов, различных добавок.

 

Применение  комплексных солей в пищевой  промышленности

Хотя для нормального безболезненного  протекания процессов жизнедеятельности  необходимы, по утверждению специалистов, все элементы Периодической системы, все же роль некоторых из них особенно заметна. Это металлы жизни, или биометаллы - натрий, калий, магний, кальций, цинк, марганец, железо, кобальт, медь и молибден - всего 10 элементов. При недостаточном поступлении биометаллов в организм растений снижается урожай, возникают болезни и т.д. Большое значение имеют металлы жизни и для животных. Микроэлементы, особенно кобальт, медь, цинк, марганец, участвуя в образовании ферментов, определяют рост, развитие, размножение и другие процессы, протекающие в организме.

Одно из наиболее тяжелых и часто  встречающихся заболеваний растений - хлороз. Болезнь проявляется в пожелтении листьев, ослаблении роста и снижении урожая. Основной причиной болезни является недостаток железа в почвах, отмеченный почти на 30% площадей, используемых в сельском хозяйстве. Внесение солей железа в почву и известное еще с XIX века опрыскивание растений разбавленными растворами солей железа оказалось малоэффективным. Реальные успехи в борьбе с хлорозом появились при использовании комплексонатов железа и различных композиций на их основе. В результате сложных физико-химических процессов взаимодействия малорастворимого комплексоната железа с компонентами почвы и корневой системой растений создаются условия для равномерного и достаточного поступления железа к растению, что ликвидирует хлороз и повышает урожай. Длительность последействия комплексоната составляет не менее трех лет, что дает значительный экономический эффект.

Широко практикуется введение в  рацион сельскохозяйственных животных комплексонатов металлов как источников макро- и микроэлементов, витаминов и других биологически активных соединений. Например, в качестве источника железа для гемоглобина используется этилендиаминтетраацетат железа, успешно применяющийся при лечении анемии. Весьма перспективным оказалось применение комплексонов для увеличения сроков хранения пищевого сырья и продуктов питания. Порча масла, мяса, рыбы, соков и вин при хранении в значительной степени связана с процессами их окисления, которое катализируется катионами тяжелых металлов. Комплексоны связывают ионы катализаторов в каталитически неактивные комплексы, что приводит к стабилизации пищевых продуктов.

Известно, что основной причиной помутнения вин и коньяков является повышенное содержание катионов металлов, чаще всего  железа. Для его удаления раньше использовали K₄Fe(CN)₆ . Это был сложный процесс, так как не всегда удавалось провести полнуюдеметаллизацию напитка, в отдельных случаях выделялась высокотоксичная синильная кислота, трудно было утилизировать или уничтожить осадок.

Обработка напитков фосфорилированными комплексонами (НТФ) решила многие из этих проблем - комплексон не токсичен, полнота выделения железа гарантируется, а полученный осадок представляет собой эффективный стимулятор роста.

 

Литература

http://gendocs.ru/v25902/%D1%80%D0%B5%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82_-_%D0%BF%D0%B8%D1%89%D0%B5%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%B4%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%B2%D0%BA%D0%B8,_%D1%83%D0%BB%D1%83%D1%87%D1%88%D0%B0%D1%8E%D1%89%D0%B8%D0%B5_%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D1%88%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%B2%D0%B8%D0%B4_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82%D0%BE%D0%B2

http://www.oagb.ru/lib.php?txt_id=3479

http://dobavkam.net/additives/e536