Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Wpływ zawartości
wapnia na mętność
roztworów cukru
dr inż. Krystyna Lisik, dr inż. Maciej Wojtczak
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Wpływ zawartości
wapnia na mętność
roztworów cukru
dr inż. Krystyna Lisik, dr inż. Maciej Wojtczak
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Mętność (ang. turbidity).
• Mętność roztworu cukru to różnica
między absorbancją zmierzoną w
jednostkach ICUMSA przed i po
sączeniu roztworu cukru
zawierającego 50 % suchej
substancji.
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Zasada metody
• Metoda wykorzystuje absorbancję światła
spowodowaną zarówno obecnością
cząstek rozpraszających jak i substancji
absorbujących promieniowanie. Po
usunięciu cząstek rozpraszających
promieniowanie, poprzez filtrację roztworu
przez membranę filtracyjną o średnicy
porów 0,45 µm, absorbancja roztworu
zostaje zredukowana do części
spowodowanej przez absorpcję.
• Różnica między tymi absorbancjami
jest miarą mętności roztworu.
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Pomiar absorbancji.
• Pomiar absorbancji wykonuje się zgodnie z
procedurą zawartą w metodzie GS2/3-10
(2005).
• Należy wykonać dwa pomiary absorbancji,
pierwszy z pominięciem filtracji
mętność = IU
ns
− IU
s
IU
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Mętność roztworu cukru
• Głównymi przyczynami mętności są
trudno rozpuszczalne sole
wapniowe, takie jak węglany,
szczawiany, fosforany oraz osady
przepuszczone przez filtry soku
gęstego i klarówek
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Ma mętność roztworu cukru ma
wpływ
• jakość buraków i parametry
prowadzenia ekstrakcji tj. czas,
temperatura, pH oraz jakość wody
zasilającej ekstraktor,
• niedostateczna dawka wapnia
podczas nawapniania,
• zbyt wysoka alkaliczność saturacji II
• nieprawidłowa filtracja soku gęstego
i klarówek
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
• Stwierdzono, że mętność wodnych
roztworów cukru pozostaje w dużej
korelacji z zawartością popiołu
konduktometrycznego i substancji
nierozpuszczalnych w wodzie.
• Silna zależność wynika z tego, że
związki wapnia są zarówno przyczyną
mętności jak i wchodzą w skład popiołu
i substancji nierozpuszczalnych
obecnych w cukrze.
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Oznaczenie zawartości wapnia w
cukrze
100 g of sugar sample
and 400 ml ultrapure water
CONDITIONING
10 ml ultrapure water
EXTRACTIONS
speed 4 ml/L
WASHING
10 ml water
ELUTING
10 ml 5 mol/L HCl and 10 ml water
FILTRATION
on filter 8.0 m
WET DIGESTION
of sediment with filters
AAS DETERMINATION
of the content of elements
solid-phase extractions
FILTRATION
on filter 0.45 m
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Zawartość substancji
nierozpuszczalnych mg/kg
13.7
3.7
4.7
11.8
10.7
5.5
6.2
7.6
2.0
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
A
B
C
D
E
F
G
H
I
sugar samples
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Mętność IU
420
32,2
11,2
9,2
50,4
136,5
15,8
56,1
41,4
4,2
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
A
B
C
D
E
F
G
H
I
sugar samples
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Zawartość wapnia mg/kg
11,1
2,9
2,1
7,9
14,6
4,9
11,4
7,8
1,0
0,2
0,2
0,2
0,6
3,7
0,3
0,1
0,2
0,2
0,2
0,5
0,5
0,7
1,2
1,7
0,2
0,2
0,7
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
A
B
C
D
E
F
G
H
I
sugar samples
wapń w roztworze
wapń na sączku 0,45
wapń na sączku 8,0
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Udział wapnia w substancji
nierozpuszczalnej
0%
20%
40%
60%
80%
100%
A
B
C
D
E
F
G
H
I
sugar samples
wapń w roztworze
wapń na sączku 0,45
wapń na sączku 8,0
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
Udział CaCO
3
w substancji
nierozpuszczalnej
14.0%
17.3%
13.3%
38.6%
30.3%
35.6%
22.2%
18.3%
32.7%
0.0%
5.0%
10.0%
15.0%
20.0%
25.0%
30.0%
35.0%
40.0%
45.0%
A
B
C
D
E
F
G
H
I
sugar samples
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
y = 6,5675x - 15,337
R
2
= 0,8626
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
zawartość wapnia
m
ęt
n
o
ść
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
y = 7,3692x + 9,7165
R
2
= 0,9674
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
zawartość wapnia w cukrze mg/kg
ab
so
rb
an
cj
a
ro
zt
w
o
ru
w
IU
b
ez
s
ąc
ze
n
ia
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
y = 5,1303x + 7,2284
R
2
= 0,8153
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
zawartość wapnia w mg/kg po sączeniu na sączku 8,0 m
ab
so
rb
an
cj
a
ro
zt
w
o
ru
w
IU
p
o
s
ąc
ze
n
iu
p
rz
ez
są
cz
ek
8
,0
m
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006
y = 0,6964x + 22,146
R
2
= 0,3224
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
zawartość wapnia w mg/kg po sączeniu na sączku 0,45 m
ab
so
rb
an
cj
a
ro
zt
w
o
ru
w
IU
p
o
s
ąc
ze
n
iu
p
rz
ez
są
cz
ek
0
,4
5
m
Szkoła Letnia STC —
Zakopane 2006