14.7.1: Élelmiszerek - a tisztítástól és fertőtlenítéstől a mikrobiális táplálkozásig és a fehérje módosításáig

  • Közreműködött: Ed Vitz, John W. Moore, Justin Shorb, Xavier Prat-Resina, Tim Wendorff és Adam Hahn
  • ChemPRIME a Chemical Education digitális könyvtárában (ChemEd DL)

Hogyan állnak összefüggésben a konjugált sav-bázis párok a mikroorganizmusokkal, a haltermékek utánzataival és a kenyérsütéssel?

élelmiszerek

Pseudomonas aeruginosa

Hiba történt az indexkép létrehozásakor: /home/luis_acs/mediawiki/htdocs/bin/ulimit4.sh: 4. sor:/usr/bin/convert: Nincs ilyen fájl vagy könyvtár

Élesztős kovászos kenyér

A nátrium-hipoklorit oldatokat gáznemű klór nátrium-hidroxid-oldatban történő abszorpciójával nyerjük,

(1)

Ha ennek az egyenletnek mindkét oldalát elosztjuk az egységekkel, és mindkét oldal negatív logaritmusát vesszük, akkor megkapjuk

(2) Tehát a gyenge sav savállandójának és a konjugátumbázis bázisállandójának szorzatának kell lennie Kw, és p összegeKa és pKb konjugált sav-bázis pár esetén 14.

Az (1) vagy (2) egyenlet lehetővé teszi számunkra, hogy kiszámoljuk a konjugált bázis bázisállandóját a sav savállandójából, és fordítva. Tekintettel például egy gyenge sav, például a HOCl savállandójára, nem csak a HOCl oldatok pH-ját tudjuk kiszámítani, hanem olyan sók oldatainak pH-ját is, mint a NaOCl vagy a KOCl, amelyek tulajdonképpen a konjugált bázis oldatai. HOCl, nevezetesen a hipoklorition, OCl - .

1. példa Az (a) 35% (m/v%) HOCl (hipoklorinsav) és (b) NaOCl (nátrium-hipoklorit) 35% (m/v%) kereskedelmi oldatának pH-ját a Ka táblázatában megadott Ka értékek.

a) 35% (m/v%) HOCl esetében az oldat 35 g hipoklorinsavat tartalmaz 100 ml oldatban, és

és a koncentrációja ekkor A savból képződött hidronium-ionok koncentrációja kiszámítható a következő egyenlet felhasználásával, amelyet a Gyenge Savak Oldatainak pH-jában tárgyalunk, A talált közelítés pontosságának ellenőrzése

így a közelítés érvényes és az oldat pH-értéke a. A sav viszonylag magas koncentrációja gyengén savas oldatot eredményez annak ellenére, hogy a Ka mert a hipoklorinsav nagyságrendje 10 -8 .

b) A NaOCl 35% (m/v%) kereskedelmi oldatának de pH-értékének kiszámításához ki kell számolnunk a 100 g oldatban lévő 35 g NaOCl-nek megfelelő mólok számát.

és koncentrációja ekkor Mivel 1 mol NaOCL disszociál 1 mol Na + és 1 mol OCl - ban, ez az oldat 4,7 mol dm -3 OCl - ionokat tartalmaz. Most ki kell számolnunk Kb: Így a közelítés pontosságát ellenőrizve azt találjuk, hogy ennek az oldatnak a pOH-ja ekkor, és a pH-érték megint: a bázis koncentrációja, az OCl - ebben az oldatban 11,0 körüli pH-értéket képvisel. Mi teszi a HClO/ClO fertőtlenítő szereket?

méret = 175
Hipoklórsav

A HOCl és a ClO egyaránt erős oxidálószer, és sokféle biológiai molekulával reagál, beleértve a fehérjéket, aminosavakat, lipideket és DNS-t. Ilyen reaktivitás.

Hogyan tisztítja a ClO a felületet?

A mosószer úgy működik, hogy minimalizálja a talaj és a szilárd felület közötti vonzó erők nagyságát azáltal, hogy a detergens komponenseit mind a talajon, mind a szilárd felületen felszívja. A szerves talaj feltörése.

A NaClO oldatok hatékonyságát befolyásoló tényezők

A termékek tisztításának és fertőtlenítésének hatékonyságát befolyásoló legfontosabb tényezők.

Környezeti és egészségügyi kockázatok

A klóralapú fertőtlenítőszerek reakcióba léphetnek a vízben lévő szerves anyagokkal és melléktermékeket képezhetnek.

Konjugált sav-bázis párok és mikrobiális táplálkozás

Az ammóniumsókat, például a kloridot és a szulfátot a mikroorganizmusok táptalajának növekedésében nitrogénforrásként alkalmazzák. Az ammónium-kloridot különféle fermentációs folyamatokban, beleértve a kenyérsütést (S. cerevisiae) és a citromsav előállítása (Y. lipolytica).

Sacharomyces cerevisiae sejtek differenciál interferencia mikroszkópia alatt

Hiba történt az indexkép létrehozásakor: /home/luis_acs/mediawiki/htdocs/bin/ulimit4.sh: 4. sor:/usr/bin/convert: Nincs ilyen fájl vagy könyvtár

Élesztős kovászos kenyér

2. példa Keresse meg a pH értékét 0,05 M NH4Cl (ammónium-klorid), az érték felhasználásával Kb(NH3) = 1,8 × 10 –5 mol dm –3 .

Megoldás Ezt a megoldást a gyenge savas NH4 + oldatának tekintjük, és először a kereséssel találjuk meg Ka e faj esetében:

Mivel a Brönsted-Lowry definíció olyan sikeresen megmagyarázza, hogy egyes sóoldatok miért savasak, mások pedig bázikusak, óvakodni kell attól a hibától, hogy azt feltételezzük, hogy egyetlen sóoldat semleges. Sokan vannak. Jó példa a 0,10 M NaNO3. Ez az oldat semleges, mivel sem a Na + -, sem az NO3 - ion nem mutat érzékelhető savas vagy bázikus tulajdonságokat. Mivel az NO3 - a HNO3 konjugált bázisa, számíthatunk rá, hogy bázikus oldatot állít elő, de az NO3 - olyan gyenge bázis, hogy szinte lehetetlen kimutatni egy ilyen hatást. Az, hogy mennyire gyenge az NO3 bázis, a Ka (HNO3) = 20 mol dm –3, amelyet Ka és Kb értékek táblázataiból nyertünk.

Ha a gyenge bázisos oldatok pH-járól szóló 4. szakaszból származó hagyományos képletet alkalmazzuk az [OH -] kiszámításához 0,10-ben M NaNO3, megkapjuk. De ez kevesebb, mint egytizede annak az OH - ion koncentrációnak, amely tiszta H2O-ban lenne jelen, hozzáadott NaNO3 nélkül. Lényegében az összes OH - iont H2O termeli, és a pH csak kissé meghaladja a 7,00 - t. (Vegye figyelembe azt is, hogy a gyenge bázisos oldatok pH-jából a 4. egyenlet levezetése azt feltételezte, hogy a H2O által termelt [OH -] elhanyagolható. A pontos eredmény eléréséhez ebben az esetben egy teljesen más egyenletre van szükség.)

Általánosságban elmondható, hogy minden olyan só, amely az I és II csoport kationjait erős savakból származó anionokkal (konjugált bázisokkal) kombinálja, vízben oldva semleges oldatokat ad. Ilyen például a CaI2, LiN03, KCl és Mg (ClO4) 2.

Csak egy kivétel van ez alól a szabály alól. A hidratált berilliumion, a Be (H2O) 4 2+, gyenge sav (Ka = 3,2 × 10 –7 mol dm –3), így a berillium-sók oldatai savasak.

3. példa Az alábbiak az élelmiszer-feldolgozás során használt sók, amelyek savasnak, bázikusnak vagy semlegesnek minősülnek: M Kálium-bromát; (b) 1 M trinátrium-citrát; c) 1 M trinátrium-foszfát; d) 1 M Nátrium-alumínium-szulfát; e) 1 M kálium-hidrogén-szulfát; f) 1 M ammónium-klorid.

Cr 3+, Fe 3+, Al 3+

Mg 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+

Li +, Na +, K + Ag +

Cl -, Br -, I - SO4 2– (nagyon gyengén bázikus)

F-, CN-, OH-, S 2– CH3COO -, HCO3 -