> Техника, страница 49 > Инверсия в химии

Инверсия в химии

Инверсия в химии, гидролиз полисахаридов ; термин И. чаще применяется для обозначения гидролиза тростникового сахара: С₁₂Н₂₁О_п + Н₂0=С₆Н₁₂0₆ + С₆Н₁₂0₆.

тростниковый d-глюкоза d-фруктоза сахар

Процесс гидролиза полисахаридов связан с изменением направления вращения плоскости поляризации; так, тростниковый сахар вращает плоскость поляризации вправо (Ио=+ 66,67°), а продукт его превращения—инвертный сахар (смотрите)—влево, а именно, [a]²D°=- 20,59°.

И. протекает под каталитич. влиянием минеральных к-т или природных катализаторов—энзимов. И. тростникового сахара служила объектом многочисленных исследований как в области химич. кинетики, так и в области изучения природы каталитич. явлений (смотрите Катализ). Скорость И. в случае разбавленных растворов к-т (то есть при полной диссоциации их) пропорциональна концентрации водородных ионов; в случае концентрированных к-т наблюдаются заметные отклонения в сторону возрастания констант, и потому нельзя считать вполне установленным, что каталитическим агентом являются только ионы водорода.

К энзимам, вызывающим И., относятся: инвертаза (инв ертин), мальтаза, лактаза, раффиназа и др. Энзимы обладают специфич. действием; так, наир., мальтаза гидролизует только мальтозу и инактивна по отношению к тростниковому сахару, к-рый подвергается И. под влиянием инвертазы. с. Медведев.

И Η ВЕРТИ Ы Й САХАР, инвертиров ан-ный сахар, продукт инверсии (смотрите) сахарозы, представляющий собой смесь равных количеств d-глюкозы и й-фруктозы.Инверсия сахарозы происходит под влиянием кислот и энзимов по ур-ию:

Ci₂H₂₂O_u + Н₂0=С₆Н₁₂0₆ + ( ₆Н₁₂0₆

сахароза d-глкжоза d-фруктоза ч, _ +

инвертный сахар

Скорость инверсии зависит от концентрации сахарозы и кислоты, природы кислоты и температуры. Константа инверсии, по Виль-гельми (Wilhelmy), равна где а —количество молей (то есть граммоле-кул) сахарозы в 1 л, ж—количество молей в 1 л инвертного сахара, образовавшегося за время L Т. о., скорость инверсии в каждый данный момент пропорциональна концентрации негидрблизованной сахарозы. Инверсионная энергия кислот, в случае слабой концентрации, пропорциональна концентрации водородных ионов. По Оствальду, инвер сионные константы различных к-т при 25° и при концентрации, равной 0,5Ν, выражаются следующими величинами, если принять константу для соляной кислоты за 100:

соляная к-та.	100,0	лимонная к-та.	1,72
азотная ».	100,0	муравьиная ».	1,53
серная ».	53,6	яблочная ».	1,27
щавелевая ».	18,57	молочная ».	1,07
сернистая ». фосфорная ».	15,16 6,21	уксусная ».	0.40

Концентрированные кислоты повышают константу инверсии; кислые соли различных к-т обладают инверсионной способностью, средние Hie соли оказывают влияние на скорость инверсии или в сторону ускорения или в сторону замедления. Т. о., скорость инверсии зависит не только от концентрации водородных ионов [^х]. При полной инверсии 1 вес. ч. сахарозы дает 1,053 вес. ч. И. с.

В технике И. с. готовят нагреванием 80%-ного сахарного сиропа с 0,05% соляной кислоты (или с 0,2% муравьиной, винной или лимонной к-ты) до 95 —100°; затем нейтрализуют к-ту содой. По Герцфельду (Herzfeld), И. с. получают след, обр.: растворяют 125 г виннокаменной кислоты в 25 л воды, смешивают раствор с 100 килограмм сахара и нагревают на паровой бане до 103° в продолжение получаса; полученный горячий раствор И. с. фильтруют через полотно; охлажденный сироп сильно загустевает и может идти в пищу без нейтрализации.

Свежеприготовленный концентрированный раствор И. с. совершенно прозрачен, но при стоянии, особенно на свету, мутнеет вследствие кристаллизации глюкозы. Свойства И. с. определяются вполне свойствами углеводов, входящих в его состав, то есть d-глюко-зой и d-фруктозой. И. с. легко растворяется в воде и разбавленном е; плоскость поляризации вращает влево; удельное вращение его зависит от концентрации и в сильной степени от 1°, а также и от реакции среды. В кислой среде И. с. имеет удельное вращение

., 27,9 + 0,044 р - 0,33 t

[^q]d= 1,053 ’

где р—концентрация И. с., 1—температура. При р=10% и ί=20°

[a]²D°=-20,59°.

В нейтральной среде И. с. имеет удельное вращение несколько меньшее, а именно:

[а]²^=- 19,447 - 0,06068 р + 0,000221 р².

При р=10% и <=20°

[«][;=-20,02°.

Влияние температуры на величинуудельного вращения, по Гюббе (Gtibbe), выражается следующими ф-лами:

при <=от 0 до 30°

[а]£=- [а]р + 0,3041(1 —20) + 0,00165(1 —20)³;

при 1=от 30 до 100°

[а]ц=— [а]²°+ 0,3246(1—20) + 0,00021(1—20)².

И. с. обладает восстанавливающими свойствами и редуцирует медь из фелингова раствора. Этим свойством пользуются для-количественного определения И. с. Для этого к 50 см³ фелингова раствора прибавляют 25 см³ исследуемого раствора, содержащего не более 1% И. с., объём доводят до 100 см³,

нагревают до кипения и кипятят точно 2 минуты. По количеству выпавшей Закиси меди, по табл. Мейсля (Meissl), определяют количество И. с. [²]. Между выпавшей медью и И. с. существует такое соотношение: у=-1,0845+ 1,9864 х -0,0008978 ж²,

где у—количество меди в мг, х—количество И. с. в мг.

И. с. является легко усвояемым пищевым продуктом, содержится в плодах, ягодах, овощах и прочие, служит материалом для приготовления искусственного меда. Присутствие технич. И. с. в меде открывается при помощи реакции Фиша (Fiche), для чего несколько з меда растирают в ступке с эфиром, эфирную вытяжку сливают, дают эфиру улетучиться при комнатной t° и к остатку прибавляют несколько капель свежеприготовленного 1%-ного раствора резорцина в конц. НС1. В присутствии технич. И. с. получается оранжевое, переходящее в вишневокрасное окрашивание. Эта реакция основана на том, что при инвертировании сахарозы к-тами продукт распада левулозы, /З-окси-б-метилфур-фурол, дает цветную реакцию с резорцином.

Лит.: ή Lippmann Е., Die Chemie cl. Zucker-arten, 3 Aufl., Halbband 2, p. 1261 u. ff., Lpz., 1904; ^!) Д e μ ь я н о в Н. Я., Общие приемы анализа растительных веществ. Агроцомич. химия, стр. 76—88, Μ— П., 1923. И. Щербаков.