Spørsmål:
Hvordan kan jeg måle pH i væsker med høy viskositet som deig?
SDwarfs
2013-06-17 15:28:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg vil måle pH-verdien på deigen med et pH-meter for å sikre en pH-verdi på 4,1 (maks). På grunn av den høye viskositeten ville jeg tynne deigen med demineralisert vann av to grunner:

  1. Jeg forventer mer nøyaktige målinger
  2. Dette reduserer forurensning av måleinstrumentet.

Så vidt jeg forstår vil dette påvirke den målte verdien, så jeg vil tynne deigen ned i et definert forhold på 1:10.

Spørsmål:

  1. Er det riktig at tynning med demineralisert vann endrer pH-verdien?

  2. Forholdet 1:10 skal forårsake en forskyvning på 1 i ph verdi, ikke sant? I hvilken retning? Må jeg legge til 1.0 eller trekke 1 fra målingen for å estimere den virkelige verdien?

Rediger nr. 1

Da det ser ut til å være viktig : Vi snakker om svake syrer produsert ved gjæring av rugmel (eller hvetemel) ved bruk av surdeig (laktosebakterier + gjær). Noen prøvetakinger tas under gjæringsprosessen for å kontrollere at pH-verdien er lav nok (verdi på 4,1 eller lavere). Jeg er mindre interessert i -detaljene- av den teoretiske bakgrunnen, mer i en praktisk løsning for problemet. Den faktiske reelle verdien er ikke så viktig (jeg må sjekke om pH-grensen er nådd), men det ville være interessant hvordan man måler det, da det kan være fremtidige eksperimenter der verdien betyr noe ...

Bruk av ekstra kjemikalier unntatt (demineralisert) vann bør unngås for enkelhets skyld. Selvfølgelig vil bruk av flattvann være å foretrekke, men jeg antar at dette blir mer komplisert på grunn av ukjent vannhardhet og varierende ionekonsentrasjoner.

Å måle pH med 0,1 nøyaktighet i et stort sett inhomogent system, med vann overalt hvor det samhandler med forskjellige polymere forbindelser som proteiner og polykarhydrater, gir ingen mening. Mange av dette kan også fungere som puffer, med skiftende sammensetning under gjæringen, så det er ikke eksemplet på "lar fortynnet svake syrer" leksene. Ja, teknisk sett kan du lese et tall på en pH-målerskjerm, men det gir ikke mye kjemisk mening. Dessuten er pH-verdien på vann ikke 7, mer 5ish, men når blandingen er med en slik konsentrert mater, er det en god første tilnærming.
Tre svar:
Ben Norris
2013-06-18 18:03:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

I tillegg til buckminsts svar, for svake syrer, som ikke er fullstendig ionisert, avhenger oppløsningen av forholdet mellom konsentrasjonene av konjugatbasen $ \ ce {A -} $ til den nøytrale syren $ \ ce {HA} $, spesielt i pH-regimet nær $ \ mathrm {p} K_ \ text {a} $ i syren ( bufferregionen). Fortynning av løsningen vil endre konsentrasjonene, men på samme måte. Forholdet endres ikke. Henderson-Hasselbalch-ligningen kan avledes av masseaksjonsuttrykket for $ K_ \ text {a} $ for en svak syre:

$$ \ ce {HA < = >H + + A -} $$$$ K_ \ text {a} = \ dfrac {\ ce {[H +] [A ^ {-}]}} {\ ce {[HA]}} $$$$ \ text {p } K_ \ text {a} = - \ log {K_ \ text {a}} = - \ log \ left (\ dfrac {\ ce {[H +] [A ^ {-}]}} {\ ce {[HA ]}} \ høyre) = - \ log [\ ce {H +}] - \ log \ venstre (\ dfrac {\ ce {[A ^ {-}]}} {\ ce {[HA]}} \ høyre) $$$$ \ text {p} K_ \ text {a} = \ text {pH} - \ log \ left (\ dfrac {\ ce {[A ^ {-}]}} {\ ce {[HA]} } \ høyre) $$$$ \ text {pH} = \ text {p} K_ \ text {a} + \ log \ left (\ dfrac {\ ce {[A ^ {-}]}} {\ ce { [HA]}} \ right) $$

Hvis volumet øker med en faktor 10, reduseres begge $ [\ ce {A -}] $ og $ [\ ce {HA}] $ med en faktor på 10, og $ \ dfrac {\ ce {[A ^ {-}]}} {\ ce {[HA]}} $ forblir konstant.

Siden syrene i deigen sannsynligvis er eddiksyre eller melkesyre fra gjæring; karbon eller vinsyre fra gjæring; eller sitronsyre eller askorbinsyre fra konserveringsmidler - som alle er svake syrer - å fortynne deigen kan ikke endre pH.

Ja, vi snakker om svake syrer fra gjæring (surdeig; eller: laktosebakterier + gjær). Jeg legger til denne informasjonen i spørsmålet mitt. - Praktisk sagt, skal jeg: 1. bare måle den tynnede deigen og ta verdien slik den blir målt? 2. Ta en 2-punkts- eller 3-punktsmåling (2 eller 3 forskjellige tynningsfaktorer) og bruk dem til matematisk å ekstrapolere den virkelige verdien?
Jeg må innrømme at jeg fant formelen på wikipedia, men jeg er fortsatt ikke i stand til å forstå betydningen av HA og A-. Jeg har bare gjetninger. Jeg antar at A- betyr "hvilket som helst" surt ion, mens "H (+)" betyr hydrogen. Jeg antar videre at "[]" - operatoren betyr noe som "mengde" (f.eks. Antall atomer / ioner / mol). Når jeg legger til vann (x mol H2O), legger jeg til 2 * x "H +" og x av "O" ... mens "O" ikke er viktig for formelen, ikke sant?
@StefanK. [A] betyr "konsentrasjon av A", vanligvis i mol per volumenhet, mens A refererer til et generisk syreanion, slik at HA for eksempel kan være eddiksyre $ \ ce {HC2H3O2} $. 2 eller 3-punktsmåling (med ekstrapolering tilbake) er bedre enn en enkeltpunktsmåling noen dag. Når du har utført prosedyren et par ganger, vil du ha en følelse av hvordan pH i deigen din oppfører seg etter fortynning. Du kan bestemme etterpå at en enkeltpunktsmåling vil være tilstrekkelig.
buckminst
2013-06-18 06:02:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink
  1. Ja , fortynning endrer pH. pH er definert som den negative loggen til $ \ ce {H +} $ konsentrasjon, så endring av konsentrasjonen vil endre pH.

  2. Ikke nødvendigvis. For fortynne syrer og baser, blir automatisk ionisering av vann en faktor i beregningen av pH, og vil endres med mindre enn en pH-enhet. For mer konsentrerte syrer (pH<5 eller pH> 9 for opprinnelig løsning), er en pH-enhet riktig. PH vil endre seg mot nøytral (pH = 7) ved fortynning, så det avhenger av den innledende pH om du må trekke fra eller legge til for å gjøre en korreksjon.

user137
2014-08-01 03:13:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvis alt du vil ha er et praktisk svar, er det bare å prøve å ta en konstant masse deig, oppløse i en konstant mengde avionisert vann, og måle pH med en standard pH-meter. PH i den målte løsningen skal korrelere med deigens pH, selv om de ikke samsvarer nøyaktig. Nøkkelen her er å utføre analysen på samme måte hver gang, ved å bruke litt forskjellige mengder deig eller vann kan endre pH du måler.

Du kan også vurdere å bruke en bufret løsning av vann i stedet for avionisert vann. Jeg har sett "rent" vann i laboratoriet vårt med pH hvor som helst mellom 6 og 7, så en fortynnet buffer ved pH 7 bør bidra til å få mer konsistente resultater. Bare hold den fortynnet slik at den ikke buffer pH-verdien til deigen.



Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 3.0-lisensen den distribueres under.
Loading...